Федеральное агентство по образованию 93

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

РОССИЙСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в г. Электросталь

Кафедра гуманитарных и социально-экономических дисциплин

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Программа курса

для специальности 80 105

Финансы и кредит

Электросталь 2009

Концепции современного естествознания

Программа курса

Составитель: кандидат физико-математических и философских наук, доцент А.И. Липкин,

Программа курса адаптирована преподавателем Кусковой С.М.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры гуманитарных и социально-экономических дисциплин филиала РГГУ в г. Электросталь 10.09.2009 протокол № 3.

© Филиал РГГУ в г Электросталь, 2009.

Пояснительная записка

Данный курс относится к числу общих математических и естественнонаучных дисциплин.

Предмет курса естественные науки и созданная ими картина мира. Цель — сделать доступным для гуманитария понимание проблем и результатов исследований в области естественных наук, в первую очередь, физики, химии и биологии. Естественные науки стоят в центре культуры и картины мира Нового и Новейшего времени, тесно связаны с научно-технической революцией XX в. и вытекающих из нее современных проблем.

В задачу курса входит:

  • дать представление об основных понятиях, методах, концепциях, механизмах развития естественных наук в контексте ее истории;
  • сформировать у студентов целостное представление о развитии науки как историко-культурного явления, связанного с другими явлениями культуры.

Кроме того, студент должен:

9 стр., 4037 слов

Программа исторической науки о принципах

... не существует такой науки с самостоятельной программой, но в силу слишком широкого объема программы и несовершенного определения задачи этой новой дисциплины. … Справедливые возражения вызывает ... влияние природы и многочисленные внешние влияния, возникающие вместе с культурой. Программа исторической науки о принципах <…>(С. 11) В связанном с ...

  • уметь самостоятельно ориентироваться в лабиринте наук;
  • грамотно оценивать события истории науки;
  • системно подходить в оценке развития любой научной дисциплины;
  • уметь провести рациональную реконструкцию отдельных фактов и явлений истории науки;
  • грамотно прокомментировать основное содержание конкретных важнейших научных теорий и основополагающих научно-концептуальных моделей;
  • проследить истоки возникновения научного знания, важнейших направлений отраслей науки;
  • провести квалифицированную оценку соотношения рационального и альтернативного знания в различных культурно-исторических условиях;

Данный курс содержит философско-методологическую, историческую и естественнонаучную компоненты и нацелен на достижение высокой цели -самостоятельной целостно организованной ориентации в естественной науке. Секрет курса разведение двух типов знания: понимания оснований науки и профессионального овладения наукой.

Овладение наукой состоит в приобретении умения решать разнообразные задачи, через которые, наряду с теоретическими курсами (и те и другие используют серьезный математический аппарат), осваиваются и основные понятия данной науки. Понимание связано с рефлексией оснований и границ естественных наук, требует выхода из предмета (на рисунке эта позиция обозначена звездочкой) и использование определенных философских и методологических средств (обозначены призмочкой-треугольником).

В данном курсе мы сосредоточимся именно на понимании.

Основные понятия при этом даются в контексте истории их возникновения.

Это отличает его от соответствующих предметных курсов в школе и естественно научных ВУЗах, целью которых является профессиональное овладение той или иной наукой.

Можно, как это обычно делается, за исходную точку взять «картину мира» (совокупность представлений о том как устроен мир).

11 стр., 5265 слов

Воздействие науки на человека

... должно, на мой взгляд, начинаться обсуждение вопроса о взаимоотношении науки и нравственности. _2ГЛАВА I. Почти все ... чистого разума", открывалось царство ясности и простоты - самодавлеющий мир _1личного убеждения_0. "Критическая философия" требовала осознания ограниченности ... но-практические вопросы, однако до поры до времени не на те, которые связаны с первичными потребностями индивидуального ...

Тогда, соответственно развитию физики, которая вплоть до последнего времени являлась почти бессменным лидером в естествознании, мы увидим последовательную смену механической, электромагнитной, квантово-механической картин мира (в последнее время поговаривают о новой синергетической картине мира).

Но самым сложным в этих «картинах мира» являются представления о соответствующих первичных кирпичиках (выступающих в курсе под именем «первичных идеальных объектов» — ПИО), из которых они строятся, т. е. ответ на вопросы: «Что такое электромагнитное поле?», «Что такое квантовая частица?» и т. п. Связанные с этими понятиями споры об основаниях физики (особенно интенсивно ведущиеся уже три четверти века вокруг квантовой механики) не только не прекратились, а даже усилились в последнее время. Именно в этих спорах рождаются как современные псевдонаучные мифы, так и научные революции. Строимые затем из этих «первичных кирпичиков» картины мира значительно проще для понимания (это доказывают пишущиеся на эти темы рефераты студентов).

Кроме того, большие трудности при стандартном предметном подходе представляет ответ на вопрос «Что такое физика (биология, химия)?». Если оставаться на уровне «картины мира», то возникает порочный круг: физическая картина мира — картина мира, строимая на основе физики, а определение физики опирается на представление о «физической картине мира». Поэтому, нередко на вопрос «Что такое физика?» по сути отвечают (как это делает директор Американского института физики проф. У. Кох), что «физика — это то, чем занимаются физики» (такой же ответ можно услышать и на аналогичный вопрос про биологию и химию).

Особенность и уникальность данного курса состоит в том, что он развивает модельный взгляд на естественные науки и их основания. Другими словами, он характеризует различные науки теми типами базовых моделей, которые в них используются. Поэтому в центре данного курса будут представления о «первичных идеальных объектах» — ПИО (первичных кирпичиках), из которых строятся все прочие составные объекты в различных разделах науки и рождение которых составляет суть научных революций. Основной единицей изложения здесь становится раздел науки (в физике это: классическая и квантовая механики, электродинамика, специальная и общая теория относительности, термодинамика, статистическая физика и синергетика, выходящая за границы физики).

10 стр., 4744 слов

150 вопросов с ответами по Философии

... к истине. - любовь к мудрости. - учение о мире. - божественная мудрость. Вопрос 5. В философской литературе выделяются крупные исторические формы или типы мировоззрения: - мифологическое ... лежат произвольные соглашения, принятые аксиомы согласительного характера. - разновидность христианства. - наука о космосе. Вопрос 60. Личность – это: - сознательная и свободная индивидуальность. - это система ...

В разделе науки выделяется ядерная структура («ядро раздела науки») в рамках которой совместно и неявным образом определяются основные понятия данного раздела науки. В результате этого в центре внимания оказываются модели, а не математический аппарат, считающийся главным камнем преткновения для понимания современной так называемой неклассической физики (теории относительности и квантовой механики).

Все это позволяет дать представление о естественнонаучном типе мышления, обсуждать очень глубокие и тонкие вопросы современной науки, научить выявлять многочисленные мифы, которые образуются сегодня вокруг сложных разделов науки.

Такой подход позволяет

1) выявить единство физики, состоящее в том, что:

А) рассматривается модель движения как перехода «физической системы» (объекта) из одного состояния в другое (понятия «физическая система» и ее состояния — главные понятия в физике);

Б) все исходные модели «физической системы» опираются, по сути, на две архетипические модели (в различных модификациях и комбинациях): ньютоновскую корпускулярную модель «дальнодействия» — «частицу в пустоте» и декартовскую модель «близкодействия» — непрерывную среду;

2) единообразно (по одной схеме) рассматривать различные разделы физики, что значительно облегчает понимание, поскольку непростая исходная система понятий первоначально осваивается на достаточно простом материале классической механики (и некоторых аналогий из понятий геометрии).

11 стр., 5417 слов

Психология как наука. Трудовое и физическое воспитание

... трудно сравнивать с другими известными науке явлениями, например, физическими, химическими, биологическими, математическими. ... «психология», появившийся намного позднее соот­ветствующей системы научных знаний, на русский язык можно ... наукам относят такие, в которых ставятся и решаются главные вопросы понимания и познания соответствующих явлений, например, вводятся определения основных научных понятий ...

После этого оказывается очень просто говорить о теории относительности и возможно всерьез обсуждать очень тонкие вопросы квантовой механики.

3) выявить специфику химии, синергетики, биологии.

Соответственно курс содержит: 1) историю возникновения основных понятий каждого из рассмотренных разделов науки (большее время уделено физике, как наиболее развитой и сложной естественной науке); 2) сборку этих понятий с помощью авторской структурно-функциональной схемы раздела науки; 3) философскую рамку обсуждений оснований наук, дающую основной спектр современных позиций, включая позицию автора.

Уникальность этого по сути гуманитарного курса про естественные науки делает его интересным, но весьма непростым (по трудности он близок курсу по истории философии, ибо насыщен работой с понятиями).

Основной литературой по курсу является книга автора курса [Липкин А.И. Модели современной физики (взгляд изнутри и извне).

М.: Гнозис, 1999]. Но последняя рассматривается как дополнение к лекциям и семинарам, без чего самостоятельно изучить предложенный материал будет много сложнее. Лекции и семинары, предполагающие активную работу с аудиторией, во-первых, организуют понимание всего курса, а во вторых призваны развить навыки самостоятельной работы со сложным материалом.

Объем курса 22 часа лекционных и 12 часов семинарских занятий, а также предполагается написание рецензии на выбранную научную работу кого-либо из классиков естествознания и реферата на выбранную тему.

В отличие от лекций, на семинарах главным действующим лицом является студент. Семинар это, во-первых, место, где студент может и должен задать все вопросы, которые у него возникли по этой теме, а преподаватель выясняет степень усвоения материала путем опроса и сбора письменных вопросов студентов и, исходя из конкретной ситуации, дает необходимые дополнительные разъяснения. Во-вторых, здесь происходит обсуждение наиболее интересных студенческих рецензий и рефератов.

Для этого в ходе подготовки к семинару студент должен повторить материал соответствующей лекции, прочитать предлагаемые по теме источники и литературу, продумать свои варианты ответов на предлагаемые к теме и семинару вопросы, сформулировать (в письменном виде) свои вопросы к преподавателю.

28 стр., 13631 слов

1 Вопрос. Современная психология и ее место в системе наук

... теориями. Формулирование общих выводов. Оценка перспектив дальнейшей разработки проблемы 5 Вопрос.Зарождение психологии как науки. В системе наук ... ним (клинический метод, глубинное интервью, психологическое измерение, самонаблюдение, субъективное шкалирование, самоанализ, психодиагностику, консультационное ... на основе строго причинённых законов его механики обеспечит человеку власть над собственной ...

По результатам активной работы на семинарах (по 15-бальной шкале), рецензии на выбранную работу из списка литературы (по 10-бальной шкале), реферата по выбранной теме (по 10-бальной шкале), письменных ответов на текущие проверочные опросы по указанным в конце программы вопросам (по 5-бальной шкале) будет выставляться зачет. Активность студента на лекциях и семинарах (спрашивать все, что непонятно!) — залог усвоения материала и сдачи зачета. Реферат пишется по выбранной студентом проблеме или книге, ориентируясь на приводимый список литературы. В связи с этим дополнительная литература приведена с большим запасом в расчете на широкий спектр интересов аудитории (каждый может выбрать свое).

Реферат должен, используя полученный на лекциях аппарат, содержать анализ материала и собственное отношение студента. Студент должен самоопределиться среди изложенных в Теме 1 и 9 позиций, определить соответствующий раздел науки, его основные понятия и место рассматриваемого в реферате явления в этом разделе.

Нельзя использовать в качестве основной литературы учебные пособия и учебники (в том числе по «Концепциям современного естествознания»), справочную литературу и энциклопедии. Использование их в качестве дополнительной литературы не возбраняется. Работа должна начинаться с постановки главного вопроса и выбора основной литературы. Затем в ходе прочтения литературы составляется план работы. После этого можно приступать к написанию самой работы. Нормальный объем реферата около 10 стр.

Реферат должен содержать: титульный лист (с указанием названий курса лекций, конкретной темы, Ф.И.О. студента, его факультет, специальность, курс), план (оглавление), список литературы.

3 стр., 1441 слов

Тема 1. Психологическая наука: основные проблемы и перспективы развития

... . «Психологическая наука: основные проблемы и перспективы развития» Вопросы: 1. Психология как наука. Научная и житейская психология. 2. Место психологии в системе других наук. 3. Психические ... на следующие вопросы. 1. Соотношение научной психологии и житейской. 2. Понятие объективного и субъективного факта. Различение между фактом и толкованием. 3 ...

Рецензия должна быть посвящена какой-либо научной работе классиков естествознания, приведенной в списке источников, или согласованной с преподавателем. Студент должен проявить способность самостоятельно разобраться в работе и выработать свое отношение к ней, используя полученные в рамках данного курса навыки. Нормальный объем рецензии — 5 стр.

Содержание курса

Введение

Связь вопроса о сути понятия «естественные науки» и времени их рождения.

Математика-техне в древних Шумере и Египте и математика-теория в древней Греции.

Основные этапы развития естественной науки Нового и Новейшего времени в контексте истории культуры Запада. Периоды в истории физики и естественной науки Нового времени: «классический» (XVIII-XIX вв., царство классической механики), «неклассический» (c конца XIX в., царство теории относительности и квантовой механики) и «постнеклассический» (с сер. ХХ в., царство нелинейной физики, химии и синергетики).

Общность характерных черт этих периодов с параллельными явлениями культуры (искусством, философией, социально-политическими процессами): основные характеристики эпохи классицизма и просвещения и периода «конца века»; революционный период начала века; переход к постмодернизму и постиндустриальному обществу.

Тема 1. Структура раздела науки

Два источника современной естественной науки: Фр. Бэкон и Г. Галилей. Метод эмпирической индукции Фр. Бэкона. Понятия «эмпирического факта», эмпирического закона", теоретического закона". Доминирующее место эмпиризма в научном мировоззрении и философии науки и проблема Д.Юма. Геометрия Евклида как образец теории. Проблема пересмотра оснований наук (в геометрии и физике) в конце XIX в. в связи с появлением неэвклидовых геометрий и «неньютоновской» электродинамики Максвелла. Понятие о неявном и явном типах введения понятий. Введение понятий «первичного идеального объекта» — ПИО и «ядра раздела науки» — ЯРН. Различение «созидательной» фазы — фазы создания новых ПИО и фазы «использования» — фазы использования старых (уже имеющихся) ПИО.

Физика как наука о движении-перемещении частиц и непрерывной среды. Движение-перемещение как изменение состояния. Взаимообусловленность понятий физической системы (объекта) и его состояний. Принципиальное отличие непрерывной среды от частицы. Программы «дальнодействия» Ньютона и «близкодействия» Декарта.

Галилее-ньютоновская структура ЯРН в физике: понятия модели физической системы и состояния физической системы, математические образы физической системы и состояния физической системы, уравнение движения. Диахронический (динамический) и синхронический (структурный) аспекты уравнения движения. Процедуры приготовления исходного состояния, процедуры измерения (сравнения с эталоном).

Их «нетеоретический» характер.

Тема 2. Анализ формирования нового первичного идеального объекта на материале истории классической физики: механики, гидродинамики и электродинамики

Механика Ньютона — образец корпускулярной модели. Исходная проблема Ньютона (связь между законами Кеплера, теорией тяготения и законами механики Ньютона).

Механическая частица и ее состояния. Инерциальная (т.е. движущихся параллельно и равномерно друг относительно друга) система отсчета, сила, масса и проблема их измерения.

Пример непрерывной среды в теории идеальной жидкости Эйлера. Понятия физической системы и ее состояний в гидродинамике. Волны как дочернее образование непрерывной среды. Интерференция и дифракция волн. Сравнение волны и частицы.

Основные этапы развития и понятия электродинамики. Формирование понятий заряда и тока и процедур их измерения. Соперничество двух программ (немецкой и английской) и их связь со спором Ньютона и Декарта. Теория Фарадея-Максвелла и понятие электромагнитного поля. Электромагнитные волны.

Проблема оснований механики, альтернативные механики конца XIX в., гносеологический кризис конца XIX в.

Тема 3. Теория относительности (специальная (сто) и общая (ото)) и современная космология

Принцип относительности Галилея-Ньютона и «преобразования Галилея» (для координат, времени, скорости).

Проблема распространения принципа относительности на электродинамику Максвелла и «преобразования Лоренца». СТО А. Эйнштейна: скорость света как новый основной эталон, основанные на нем новые процедуры измерения времени, расстояния и одновременности. Вытекающие из этого кинематические эффекты: замедление времени, сокращение длин, относительность одновременности. Проблема одновременности и «парадокс близнецов». Место проблемы движения эфира относительно Земли и опыты Майкельсона и Морли в учебниках и реальной истории. Изменение уравнения движения и динамические эффекты: зависимость массы от скорости, E=mc2. Метод «затравочной классической модели» в ТО и «неклассической» физике. Соотношение микро-, макро- и мега- миров.

Новое математическое представление — 4-мерное пространственно-временное многообразие Минковского — и миф о 4-мерии реального мира.

ОТО А. Эйнштейна: сведение сил тяготения к искривлению пространства-времени в ОТО. Физическая модель, математическое представление, процедуры измерения в ОТО. Равенство инертной и гравитационной масс. Программы геометризации физических взаимодействий. Отличие программ Клиффорда от ОТО Эйнштейна и геометродинамики Уиллера. Современные модели гравитационного поля и эфира.

Истинное место 4-мерного пространственно-временного многообразия в ТО. Методы симметрии и повышение роли математики в «неклассической» физике.

Нестационарное решение космологического уравнения ОТО и новая космология. Основные моменты сценария «Большого взрыва».

Место теории относительности Эйнштейна в культуре XX вв.

Тема 4. Квантовая механика

Этап 1-й. Теория теплового излучения «абсолютно черного тела» и постоянная Планка. Проблемы строения атома, атомных спектров, фотоэффекта и введение представления о квантах света (Планк, Эйнштейн).

Принципы соответствия и квантования в «старой» квантовой механике.

Этап 2-й. Формулирование квантового парадокса «волна-частица» (Эйнштейн, де Бройль) как начало перехода к «новой» квантовой механике.

Этап 3-й. Появление математического представления волновых функций Э. Шредингера. Их вероятностная интерпретация М. Борном. Понятие «распределение вероятностей» (на примере бросание правильной и неправильной многогранной кости).

Особенность процедур измерения в квантовой механике.

Процесс измерения в квантовой механике. «Парадокс» «кота Шредингера». Критический анализ постановки проблемы. Мнимое и действительное место «наблюдателя» в квантовой механике. Место «принципа неопределенности» Гейзенберга (DxDp>h/2p).и «принципа дополнительности» Бора как специфических свойств состояний квантовых систем.

От «принцип соответствия» Н. Бора к методу преобразования «затравочной классической модели» системы в квантовую. Модель системы и состояния системы в квантовой механике.

Спор Эйнштейна и Бора вокруг вопроса о законченности и полноте нерелятивистской квантовой механики. Современное состояние вопроса.

Квантовая механика многих частиц. Принцип неразличимости, запрет Паули, статистика бозонов и фермионов. «Парадокс» Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР) и миф о квантовой телепортации.

Основные ПИО и процедуры измерения в квантовой электродинамике, теории элементарных частиц и квантовой теории твердого тела. Что такое «виртуальные частицы» и «физический вакуум». Электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия. Поиски единой теории. Спектр элементарных частиц и методы симметрии, «химические» и «спектроскопические» подходы к систематизации. Теория кварков и глюонов.

Место квантовой механики в культуре XX вв.

Тема 5. Термодинамика, кинетическая теория тепла, равновесная статистическая физика и физическая кинетика

Теория теплорода и формирование и понятия термодинамической системы и основных измеримых величин (p, V, T, dQ).

Пример термодинамической системы — газ под поршнем. Уравнение состояния идеального газа. Утверждение о невозможности создания «perpetum mobile» («вечного двигателя») — I закон термодинамики (dU= dQ + dA) и понятие внутренней энергии U. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах. Понятия равновесного термодинамического состояния, обратимого и необратимого процесса. Утверждение о невозможности создания «вечного двигателя 2-го рода» — II закон термодинамики. Идеальный тепловой двигатель, «цикл Карно» и понятие энтропии. Проблема тепловой смерти Вселенной.

Возрождение корпускулярной модели в виде газа упругих твердых шаров и получение с ее помощью термодинамических законов для идеального газа. Проблема невидимости молекул. Броуновское движение. Формирование молекулярно-кинетической модели Максвелла-Больцмана. Попытка механического вывода второго начала термодинамики и энтропии. Проблема механического смысла необратимости.

Представление о различии газообразной, жидкой и твердой фазах вещества и фазовых переходах 1-го и 2-го рода. Аморфное и кристаллическое состояние, порядок и беспорядок в природе;

Тема 6. Синергетика

Открытие динамического хаоса (модель Лоренца) и понятия фазового портрета, аттрактора и целевой причинности, бифуркации, фрактала. Открытие химических колебаний Белоусова-Жаботинского. Открытие активной среды и динамических структур (модель морфогенеза Тьюринга и эффект Бенара).

Синергетика как естественная наука о структурных преобразованиях в открытой диссипативной нелинейной системе (Г. Хакен).

Специфика синергетики и теории колебаний (науки о типах движения).

Дальнейшее развитие динамических моделей нового типа в биологии (Ф.И. Атауллаханов).

Синергетика как физика неравновесных процессов (И. Пригожин).

Необратимость времени.

Проблема предсказуемости поведения в нелинейных системах. Режимы с обострением (С. Курдюмов и др.) и рост народонаселения. Глобальное моделирование и эко-, био- и социо- системы. Кибернетика, синергетика, системный подход как науки о сложных системах.

Самоорганизация в живой и неживой природе. Принципы универсального эволюционизма. Понятие постнеклассической науки.

Тема 7. Основные понятия химии

Понятия элементов у Аристотеля, алхимиков и Бойля. Понятие простого и составного вещества. Формирование атомной модели вещества и модели химических превращений (Лавуазье и Дальтон).

Модель химического вещества как ансамбля химических атомов (АХА); модель простого химического вещества как ансамбля одинаковых химических атомов; аналитическая химия — набор процедур измерения-определения веществ. Введение понятий молекулярного ансамбля химических атомов. Составление таблицы различных молекулярных соединений, отличающихся атомным составом. Введение на их основе понятий химической межатомной связи и валентности, как характеристики межатомной связи. Развитие понятия химической межатомной связи — введение понятия молекулярной структуры (в связи с открытием явления изомерии).

Химическое превращение (реакция) как превращение одних ансамблей химических атомов в другие — базовая модель химии. Связь свойств вещества и его состава и структуры.

Последующие усложнения модели — введение понятий: скорости химической реакции и катализатора. Необратимые и обратимые реакции.

Разделы химии как различные типы ансамблей химических атомов: химия простых молекул (химии состава); химия структурных молекул, кристаллохимия и т. п.

Возникновение физической химии в результате отождествления химического вещества и физической системы. Возникновение квантовой химии в результате отождествления химического и физического атомов в ХХ в. и рассмотрение атомов и межатомных связей как квантовых явлений (объектов).

Возникновение физической аналитической химии (спектроскопия, рентгеноанализ и т. п.) — т. е. нового типа эталонов и измерительных процедур. Обновление на этой основе понятия химической связи и химического соединения. Объяснение на основе квантовой механики атомов периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева и создание теорий элементарных физико-химических связей (ковалентная связь, ее донорно-акцепторный механизм, ее свойства; ионная связь; полярные и неполярные молекулы; металлическая связь; ван-дер-ваальсова связь).

Понятие многоатомной физико-химической связи.

Химия сложных реакций, состоящих из системы простых реакций (единиц нового уровня).

Наложение специфических физико-химических условий реакции.

Специфика химии — везде основой остается базовая модель превращения ансамблей химических атомов (конечного числа сортов) — альтернатива переходу из одного состояния в другое в физике.

Тема 8. Структура биологических наук

Программа по биологии составлена под влиянием осмысления работы полидисциплинарного семинара «Точки роста науки» ().

Проблема специфики биологии. Проблема сущности жизни и ее происхождения: химическая эволюция Опарина и «принцип Реди», креационизм, гипотеза панспермии. Что сначала: «мир РНК» или биосинтез белков?; организм-клетка или биосфера («жизнь кишела»)? Механицизм и витализм.

Что такое теоретическая биология? Сравнение с физикой и химией. В каких понятиях схватываются биологические объекты и процессы?

Спор холизма и атомизма (элементаризма, редукционизма), механицизма и органицизма. Две линии развития биологии.

Успехи механицистской биологии: а) биомолекулярная химия 1950−70 гг.: открытие структуры ДНК, механизмы наследственности и биосинтеза белков, генная инженерия, программа «геном человека»; б) биомолекулярная физика (мембранная биофизика); в) биомолекулярная химия 1990-х (нелинейная динамика «биохимических фабрик» клетки; г) холистская биомолекулярная физика когерентных состояний электромагнитного поля (модели квантовой нелинейной оптики).

2) Органицистская биология. Проблема системы основных понятий и моделей.

Морфология и физиология. Организм и среда: обмен веществом, энергией, информацией, открытость системы. Орган — функция как важнейшая форма целесообразной активности (онтогенез, поисковая активность).

Организм и клетка. Отличие поведение клеток in vivo и in virtue. Межклеточная среда и сигнальные белки. Ядро клетки и основные органеллы. Прокариоты, эукариоты и археобактерии. Основные фазы мейоза и митоза. Превращение яйцеклетки в организм (онтогенез), преформизм и эпигенез.

Вид и эволюция. Разнообразие организмов и понятие вида. Бинарная номенклатура видов по К. Линнею. Проблема существования видов и эволюции: К. Линней (вид), Ж.-Б. Ламарк (изменчивость), Ч. Дарвин (вид и изменчивость), Н.И. Вавилов (гомологические ряды как причина канализованности изменчивости).

Формальные и биологические (продуктивное потомство) основания выделения видов.

Эволюция жизни по Дарвину и основные его альтернативы — ламаркизм, номогенез, нейтралистская эволюция. Их сочетание сегодня. Синтетическая теория эволюции (от организма к популяции).

Эволюция как преобразование разнообразия. Место эволюционной теории Дарвина в культуре XIX—XX вв.

Эволюция и генетика. Дарвин и Мендель. Законы Менделя. Генотип и фенотип. Молекулярный механизм наследственности и блочно-иерархический принцип в эволюции. 4 основные фактора эволюции на популяционном уровне — мутации, популяционные волны, дрейф генов, изоляции (разных видов), естественный отбор.

Система иерархических уровней: организм, популяция, биоценоз (продуценты, консументы, редуценты и окружающая среда), биосфера. Потоки и обмен веществ и энергии, трофические взаимодействия (типология трофии (способов питания), современная классификация метаболизма: катаболизм, анфиболизм, анаболизм; автотрофные и гетеротрофные организмы. Проблема биоразнообразия, устойчивость экосистемы и экологический кризис. Связь цель-механизм между различными уровнями: 1) адаптация через динамическое разнообразие на уровне биосферы и биоценоза (механизм ее реализации — динамическая адаптация популяции путем ее количественного и качественного изменения (эволюция вида); 2) цикл смерти-рождения особей как механизм осуществления динамической адаптации популяции; 3) продолжение рода (эффективное размножение) — цель динамической адаптации биологической особи-организма, которая осуществляется путем взаимодействия со средой через органы (физиология), обновление клеток и поведение.

Биосфера, геосфера и космические циклы. Учение о биосфере В.И. Вернадского. «Гипотеза Геи» Дж. Лавлока — еще одна форма биосферологии.

Биологический фактор в развитии человека. Асимметрия функций левого и правого полушарий мозга. Как работает человеческий мозг. Теория рефлекторной деятельности И.П. Павлова и разумная социальная деятельность.

«Оптимистическое» понятие ноосферы по Вернадскому и неоптимистические альтернативы (быстрота темпов развития биосферы и техносферы, их глобальность, экологические проблемы как их столкновение).

Концепция «устойчивого развития».

Проблема морфогенеза и другие нерешенные проблемы биологии. Мир форм (понятие морфогенетического поля по Дришу, Гурвичу, Шелдрейку).

Анализ понятия «биополя».

Тема 9. История философии науки в контексте истории европейской культуры

Эмпиристско-позитивистская модель естественной науки (Фр. Бэкон, 1-й (Конт, Спенсер, Милль), 2-й (Мах, Пуанкаре) и 3-й (неопозитивизм) позитивизм) и юмовско-попперовская критика метода эмпирической индукции. Проблема демаркации науки и «ненауки», методы экспериментальной верификации и фальсификации, проблема «теоретической нагруженности» экспериментальных данных. Механика Ньютона как эталон научности Нового времени. Господство механицизма в XVIII—XIX вв. (механическая «картина мира») и его кризис в конце XIX в. в связи со становлением электродинамики и статистической физики (динамические и статистические закономерности в природе).

Историцистская критика позитивизма Т. Куном, тезис о «несоизмеримости теорий» и отсутствии «решающих экспериментов», его модель науки: научные революции как конкуренция научных парадигм и сообществ, «нормальная» и «аномальная» фазы развития науки. Лакатосовская модель науки: «исследовательские программы», «жесткое ядро», «защитный пояс гипотез». Спор «реализма» и «конструктивизма» в конце XIX и ХХ вв. Возвращение к спору рационализма и эмпиризма XVII в. (Декарт и Локк).

«Галилеевская» линия «конструктивного рационализма». Пифагорейская линия «реалистического рационализма» в ХХ в.

Тема 10. Взаимоотношение рационализма и иррационализма в хх в.

Двойственность культуры Новейшего времени: рационализм и иррационализм. Становление рационализма Нового времени и наступление иррационализма в ХХ в. Философия жизни и постфрейдистская философия бессознательного. Психофизическая проблема в свете психологии ХХ в. Место парапсихологии и экстрасенсорики в современной культуре.

Учебно-тематический план (в часах)

Номер и название темы

Общее

Всего

Лекции

Сем

Самост.

1. Структура раздела науки

6

1

1

5

2. Анализ формирования нового первичного идеального объекта на материале истории классической физики: механики, гидродинамики и электродинамики

6

1

1

5

3. Теория относительности (специальная (СТО) и общая (ОТО)) и современная космология

7

1

1

6

4. Квантовая механика

7

2

2

5

5. Термодинамика, кинетическая теория тепла, равновесная статистическая физика и физическая кинетика

7

2

2

5

6. Синергетика

7

1

1

6

7. Основные понятия химии

7

1

1

6

8. Структура биологических наук

7

1

1

6

9. История философии науки в контексте истории европейской культуры

7

1

1

6

10. Взаимоотношение рационализма и иррационализма в XX в.

7

1

1

6

Итого:

68

12

12

56

Список источников и литературы

Звездочкой отмечены книги и статьи, на которые следует обратить особое внимание.

1. Источники

1.1.Обязательные

Тулинов В.Ф. Концепции современного естествознания: Учебник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Юнити-Дана, 2004

Концепции современного естествознания: учебник/Под ред. В.Н. Лаврененко, В.П. Ратникова, — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Юнити-Дана, 2004

Грушевицкая Т.Г. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. — М.: Юнити-Дана, 2003

Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания: Учебник. — М.; Юнити-Дана, 2001

Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник. Изд. 2-е, испр. — М.: Логос, 2003

Бор Н. Избранные научные труды. Т. 2. М.: Наука, 1971 (статьи № 34−38, 47, 71 — на выбор).

Бэкон Ф. Сочинения в 2-х тт. Т. 2. М.: Наука, 1972 (с. 89−101 и др.).

Кун Т. Структура научных революций. М.: Прогресс, 1977. 288 с.

Лакатос И. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. М.: Медиум, 1995. 236 с.

Пригожин И. Переоткрытие времени // ВФ. 1989, № 8. С. 3−19.

Эйнштейн А. Собрание научных трудов. М.: Наука, 1987 (Т. 1, статьи № 43; Т. 3, статьи № 10, Т. 4, статьи № 32, 39, 40, 55 — на выбор).

Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. М., 1965. 326 с.

1.2. Дополнительные

Больцман Л. Избранные труды. М., 1984.

Бор Н. Избранные научные труды. Т. 2. М., 1971 (статьи № 28, 32, 44, 52, 57, 68−72, 76−87).

Борн М. Размышления и воспоминания физика. М., 1977.

Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988. Раздел 2. Пространство и время в неживой и живой природе.

Вернадский В.И. Научная мысль как планетарное явление. М., 1991.

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989.

Де Бройль Л. По тропам науки. М., 1962.

Де Бройль Луи. Останется ли квантовая механика индетерминистической? // Вопросы причинности в квантовой механике. М., 1955.

Де Бройль Луи. Революция в физике (Новая физика и кванты).

М., 1965.

Максвелл Дж. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. М., 1952.

Максвелл Дж. К. Статьи и речи М., 1968.

Мах Э. Познание и заблуждение Очерки по психологии исследования. М., 1909.

Мах Э. Популярно-научные очерки. СПб., 1909.

Ньютон И. Математические начала натуральной философии. М., 1989.

Планк М. Единство физической картины мира: Сб. ст. М., 1966.

Пригожин И. От существующего к возникающему. М., 1985.

Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994.

Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.

Поппер К. Логика и рост научного знания. М., 1983.

Пуанкаре А. О науке. М., 1983.

Современная философия науки. Хрестоматия. М., 1994/96.

Фейнман Р. Характер физических законов. М., 1968.

Фрейд З. Психология бессознательного. М., 1989.

Хакен Г. Синергетика. М, 1980.

Чайковский Ю.В. Элементы эволюционной диатропики. М., 1990.

Чижевский А.Л. Космический пульс жизни. Земля в объятиях солнца. Гелиотараксия. М., 1995.

Щредингер Э. Новые пути в физике. Статьи и речи. М., 1971.

Эйнштейн А. Собрание научных трудов. М., 1987 (Т. 1, статьи № 1,2,13,15,21,29−31,33,56; Т. 2, статьи № 131,133,136; Т. 3, статьи № 7,9,44,71,76−79; Т. 4, статьи № 1,8,12,18,25−28,37,43,46,52,57−60,65,67,71,76,78).

Юнг К. Аналитическая психология. СПб., 1994 (о коллективном бессознательном).

2. Литература

2.1. Обязательная

Азимов А. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии. М.: Мир, 1983. 189 с.

Галилей Г. «Беседы о двух новых науках…» (1-й, 3-й и 4-й «Дни») // Избранные труды. Т. II. М.: Наука, 1963 или др. издание.

Грант В. Эволюция организмов. М.: Мир, 1980. 407 с.

Зоркий П.М. Критический взгляд на основные понятия химии // Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева, 1996, том 40, № 3, с. 5−25

Гроф С. За пределами мозга. М.: изд-во Трансперсонального ин-та 1993 (гл. 3 — обзор различных школ психологии бессознательного).

Корочкин Л.И. Послесловие редактора // Лима-де-Фариа А. Эволюция без отбора. Автоэволюция формы и функции. М., 1991. С. 378−408.

Липкин А.И. Модели современной физики (взгляд изнутри и извне).

М.: Гнозис, 1999. 166 с. (гл. 1, п. (а); гл. 2, п. (а, б); гл. 3, п. (а, б, в); гл. 4, п. (а, б, в); гл. 5, п. (а, б, в); гл. 6, п. (а), гл. 7, п. (а, в); гл. 8, п.(а-г).

2.2. Дополнительная

Аршавский, Ротенберг В.С. Поисковая активность мозга. М., 1985.

Ахундов М.Д. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция перспективы. М., 1982.

Ахутин А.В. История принципов физического эксперимента (от античности до XVII в.).

М., 1976.

Ахромеева Т.С., Курдюмов С.П., Малинецкий Г. Г. Парадоксы мира нестационарных структур. М., 1985. (Новое в жизни, науке, технике: Математика. Кибернетика, 5/1985).

Баженов Л.Б. Строение и функции естественнонаучной теории. М., 1978.

Берг Л.С. Труды по теории эволюции (1920−1930).

Л., 1977 (вводные главы).

Библер В.С. Кант — Галилей — Кант. М., 1991. С. 236−253.

Библер В.С. Галилей и логика мышления Нового времени // Механика и цивилизация XVII—XIX вв. М., 1979.

Блауберг И.И., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. М. 1973.

Боген Г. Современная биология. М., 1970.

Бунге О. Общая биология. М., 1970.

Ван-дер-Варден Б.Л. Пробуждающаяся наука. М., 1959.

Воронцов Н.Н. Теория эволюции: Истоки, постулаты и проблемы. М., 1989.

Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира. М., 1991.

Гайденко П.П. Эволюция понятия науки. М., 1980.

Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики. М., 1981.

Данилов Ю.А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика? // Нелинейные волны и самоорганизация. М., 1983.

Дарвинизм: история и современность. Л., 1988. (статьи Н.Н. Воронцова. С. 87−103; Л.П. Татаринова. С. 108−123; Э.Н. Мирзояна. С. 184−8; Б.М. Медникова. С. 189−94).

Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики. М., 1985.

Дольник В.Р. Непослушное дитя биосферы. М., 1993.*

Дубров А.П., Пушкин В.Н. Парапсихология и современное естествознание. М., 1989 (обзор попыток научного исследования парапсихологических исследований).

Дубищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск, 1997 (примеры конкретных физических и химических явлений и раздел о биологии).

Зоркий П.М. Структурные аспекты современной химии // Координационная химия. 1995. Т. 21, № 4. С. 281−289.

История механики с древнейших времен до конца XVIII в. М., 1971.*

История механики с конца XVIII до середины ХХ в. М., 1972.*

Кальвин М. Химическая эволюция. М., 1971.

Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г. Г. Синергетика и прогнозы будущего. М., 1997.

Кедров Б.М. Общий ход познания вещества // Вопросы философиию 1965, № 4.

Кемп П., Армс К. Введение в биологию. М., 1988.

Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М., 1994.*

Козырев Н.А. Время как физическое явление. В кн.: Моделирование и прогнозирование в биоэкологии. Рига, 1982. С. 59−72.

Кузнецов В.И., Идлис Г. М., Гутина В.Н. Естествознание. М., 1996.

Лима-де-Фариа А. Эволюция без отбора. Автоэволюция формы и функции. М., 1991.*

Любищев А.А. Понятие номогенеза // Природа. 1973, № 10.*

Любищевские чтения. Ульяновск. 1997 (статьи по эволюционизму А.А. Любищева, Ю.В. Чайковского и др.).*

Мансуров А.Н., Мансуров Н.А. Физика. 10−11: Учебник для школ с гуманитарным профилем обучения. М., 1999.

Мостепененко А.М. Пространство и время в мега-, микро- и макро- мире. М., 1974.

На пути к теоретической биологии. Т. 1. Пролегомены. М.: 1970.

Никифоров А.Л. Философия науки: история и методология. М., 1998.

Общая биология: Учебник для 10−11 классов школ с углубленным изучением биологии / Под ред. проф. А.О. Рувинского. М., 1993.

Онтогенез. Эволюция. Биосфера. М., 1989 (статьи С.Э. Шноля. С. 215−222; М.В. Волькенштейна. С. 228−240).*

Основы общей биологии / Под ред. Э. Либберта; пер. с нем. М., 1989.

Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М., 1989.

Проблемы методологии постнеклассической науки. М., 1992.*

Проблемы современной физики. Гравитационный парадокс. Замедление времени. Принцип Маха: Сб. статей / Составленный и прокомментированный О.А. Быковским. Алма-Ата, 1995.

Позитивизм и наука. М., 1975.

Розин В.М. Специфика и формирование естественных, технических и гуманитарных наук. Красноярск, 1989.

Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания. М., 1997 (разделы о теории относительности, биологии, химии).

Русский космизм. Антология философской мысли. М., 1993.

Самосознание европейской культуры ХХ века. М., 1991.*

Селье Г. На уровне целого организма. М., 1972.

Серебровская К.Б. Сущность жизни: история поиска. Кн. 1. 1994.*

Современная западная философия. Словарь. М., 1991.*

Соловьев Ю.И. История химии. Развитие химии с древнейших времен до конца XIX в. М., 1983.

Соловьев Ю.И., Трифонов Д.Н., Шамин А.Н. История химии. Развитие основных направлений современной химии. М., 1984.

Степин В.С. Становление идеалов и норм постнеклассической науки // Проблемы методологии постнеклассической науки. М., 1992.

Степин В.С. Философская антропология и философия науки. М., 1992.

Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия. СПб., 1995.

Теоретическое и эмпирическое в современном научном познании. М., 1984.

Тинберген Н. Социальное поведение животных. М., 1992.

Урманцев Ю.А. Природа адаптации // Вопросы философии. 1998, № 12.

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 4, М., 1965, гл. 44,45.

Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. Т. 1. От древнейших времен до начала XIX в. М., 1969. Т. 2. Развитие классической химии в XIX столетии. М., 1979.

Физика XIX—XX вв. в общенаучном и социокультурном контекстах. Физика XIX века. М.: Наука, 1995. С. 117−194.*

Фок В.А. Критика взглядов Бора на квантовую механику // Философские вопросы современной физики. М., 1958.

Франкфурт У.И., Френк А.М. У истоков квантовой теории. М., 1975.*

Шамин А.Н. История биологической химии. Формирование биохимии. М., 1983.

Швырев В.С. Теоретическое и эмпирическое в научном познании. М., 1977.

Швырев В.С. Научное познание как деятельность. М., 1984.

Энгельгардт В.А. Познание явлений жизни. М., 1984.

Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение (Дарвинизм).

М., 1989.

Вопросы по курсу к зачету

  1. Какова структура научного познания?
  2. В чем состоит принцип инерции и относительности движения Галилея?
  3. Какой вклад И. Ньютона в классическую физику?
  4. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Какое имеет практическое применение?
  5. Как измерить скорость света?
  6. Постулаты Эйнштейна. СТО, физический смысл преобразований Лоренца?
  7. Основные положения ОТО?
  8. В чем состоит концепция атомизма?
  9. Из каких элементарных частиц построено вещество?
  10. Как классифицируются элементарные частицы?
  11. Что такое «прачастицы», в чем состоит идея кварка?
  12. Что такое динамическая и статистическая закономерности в естествознании?
  13. Первое и второе начало термодинамики. Почему невозможны вечные двигатели первого и второго рода?
  14. В чем состоит необратимость физических процессов? Определении энтропии.
  15. Чем отличаются Мегамиры от макро и микро?
  16. Что такое стационарная Вселенная Эйнштейна и нестационарные модели Фридмана?
  17. Какой эксперимент открыл расширение Вселенной?
  18. Было ли начало Мира? Что такое Большой Взрыв? Какой эксперимент подтверждает эту гипотезу?
  19. Как симметрия пространства связана с законами сохранения?
  20. Возможна ли жизнь вне Земли?
  21. Что такое самоорганизующиеся системы?
  22. Расскажите о теории самоорганизации И. Пригожина?
  23. Какие основные стадии эволюции химических соединений?
  24. Какие основные концепции возникновения жизни?
  25. Какова генетическая роль нуклеиновых кислот?
  26. Как расшифровали генетический код?
  27. Какой общий ход эволюции животных?
  28. Чем отличается понятие «биоценоза» от «биогеоценоза»?
  29. Что такое ноосфера и каков вклад В. И. Вернадского в разработку этой концепции?
  30. Какие основные проблемы современной экологии?
  31. Сформулируйте основные принципы учения Ч. Дарвина об эволюции.
  32. Чем отличается современная теория эволюции от дарвиновской?
  33. Каковы молекулярно-генетические основы наследственности и изменчивости?
  34. В чем суть макро- и микроэволюций?

Список тем рефератов

  1. Научные методы познания мира.
  2. Научный эксперимент — основа точного естествознания.
  3. Эволюция физической картины мира.
  4. Влияние алхимии на формирование химии и науки.
  5. Уровни организации материи.
  6. Эволюция материи Вселенной на уровне микро- и мегамиров.
  7. Три начала термодинамики. Perpetuummobile.
  8. Теория электромагнитного поля и кризис механистической картины мира.
  9. Электромагнитная теория Дж. Максвелла и специальная теория относительности А. Эйнштейна.
  10. Эволюция взглядов на природу света.
  11. Концепция близкодействия и дальнодействия в современном естествознании.
  12. Пространство и время в классической физике.
  13. Принцип относительности в классической и квантовой физике.
  14. Статистический характер физических законов.
  15. Силы в природе. Фундаментальные взаимодействия.
  16. Симметрия физических законов как проявление симметрии пространств.
  17. Современная космология о начале Вселенной.
  18. Модели образования Солнечной системы.
  19. Проблемы начала мира в религии, философии и науке.
  20. Современные исследования планет Солнечной системы.
  21. Магнитное и электромагнитное поле Земли.
  22. Проблема поиска жизни во Вселенной.
  23. Проблема поиска внеземных цивилизаций.
  24. Современные представления о структуре Солнца.
  25. Проблема поиска внесолнечных планетных систем.
  26. В. И. Вернадский о биосфере и живом веществе.
  27. Многообразие живых организмов — основа организации и устойчивости биосферы (по раб. В. И. Вернадского).
  28. В. И. Вернадсикй о начале и вечности жизни на Земле.
  29. Ч. Дарвин о происхождении человека. Эволюционная теория.
  30. Биологические открытия Г. Менделя и Н. Вавилова.
  31. Эволюция воспроизводства и развития живых систем.
  32. Современные концепции происхождения жизни на Земле.
  33. Ноосфера и космический разум (по раб. В. И. Вернадского).
  34. Жизнь и деятельность И. П. Павлова.
  35. Сознание и мозг человека.
  36. Почва. Строение и регулирующие факторы (по раб. В. В. Докучаева).
  37. Порядок и хаос.
  38. Пути разработки теории самоорганизации (раб. И. Пригожина).
  39. Синэргетика — новый вид знаний о самоорганизации (по раб. Г. Хакена).
  40. Обратимые и необратимые процессы. Стрела времени.
  41. Единство живой и неживой природы с точки зрения синэргетики.
  42. Генетика и эволюция.
  43. Особенности развития генетики в России.
  44. Биоценоз и биогеоценоз.
  45. Вода и жизнь.
  46. Ход времени в живых системах (физиологические часы).
  47. Основные проблемы экологии и роль среды для живых организмов.
  48. Возможности и перспективы генной инженерии.
  49. Проблемы клонирования.
  50. Глобальное потепление климата.
  51. Кибернетика: возникновение, назначение, специфика.
  52. Информационные науки: информационное общество, технологии.
  53. Internet- история возникновения, тенденция развития.
  54. Искусственный интеллект.
  55. А. Нобель и работы экономистов, получивших Нобелевскую премию.
  56. Традиционные и альтернативные источники энергии.
  57. Тенденция развития естественных наук и прогресс технологий в различных странах.
  58. Основы теории «катастроф».
  59. Черные дыры и молодые вселенные (раб. С. Хокинга).
  60. Пути познания микрочастиц: от протонов до кварков.

Если вы автор этого текста и считаете, что нарушаются ваши авторские права или не желаете чтобы текст публиковался на сайте ForPsy.ru, отправьте ссылку на статью и запрос на удаление:

Отправить запрос

Adblock
detector