Концепции современного естествознания. Лихин Александр Федорович

Лихин Александр Федорович

Лихин А. Ф.

Концепции современного естествознания: учеб. — М ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. - 264 с.

ISBN 5-482-00415-5

В учебнике рассмотрены основные концепции современного естествознания, учебный материал которого соответствует государственному образовательному стандарту (программе) по учебной дисциплине «Концепции современного естествознания» для студентов юридических специальностей.

Предназначен для студентов юридических вузов.

УДК 50(075.8) ББК 20я73

Учебное издание

Учебник

Подписано в печать 01.09.05. Формат 60 х 90 1/16 Печать офсетная. Печ. л. 16,5. Тираж

3000 экз. Заказ № 13.

000 «ТК Велби» 107120, г. Москва, Хлебников пер., д. 7, стр. 2.

Отпечатано на бумаге «АВЕСТА» производства АО «Соликамскбумпром», поставщик

ЗАО «Веста-М Трейдинг», тел./факс: [phone].

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленных диапозитивов в ОАО

«Можайский полиграфический комбинат».

143200, г. Можайск, ул. Мира, 93.

© А. Ф. Лихин, 2006

©ООО «Издательство Проспект», 2006

Электронное оглавление

Электронное оглавление..............................................................................................5

ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................................................8

Раздел 1. НАУКА КАК СФЕРА ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ...........................................................................................................9

Глава 1.1. НАУКА И ЕЕ РОЛЬ В ОБЩЕСТВЕ............................................................................. 9

1.1.1. Наука - это сфера человеческой деятельности, направленная на создание, производство объективных знаний о самом человеке и окружающем его мире (природа, Вселенная в целом)................. 9

1.1.2. Главные черты научных знаний.............................................................................................................. 10

1.1.3. Роль науки в обществе.............................................................................................................................. 12

1.1.4. Дискуссия о роли науки в развитии культуры....................................................................................... 13

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 13

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 13

Глава 1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ НАУК......................................................................................... 13

1.2.1. Критерии классификации наук................................................................................................................ 13

1.2.2. Классификация наук по предмету исследования................................................................................... 14

Рис. 1. Классификация наук............................................................................................ 14

1.2.3. Теоретические и эмпирические науки.................................................................................................... 15

1.2.4. Фундаментальные и прикладные науки.................................................................................................. 16

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 16

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 17

Глава 1.3. ОСНОВНЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ.. 17

1.3.1. Классическая, неклассическая и постнеклассическая наука................................................................. 17

1.3.2. Понятие естественно-научной картины мира......................................................................................... 18

1.3.3. Античная наука......................................................................................................................................... 18

1.3.4. Развитие науки в период Средневековья (V-XIV вв. н. э.).................................................................... 21

1.3.5. Возрождение.............................................................................................................................................. 23

1.3.6. Новое время - эпоха создания естествознания (XVII -XVIII вв. н.э.)................................................... 24

1.3.7. Развитие естествознания и науки в России............................................................................................. 26

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 28

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 28

Раздел 2. КОНЦЕПЦИИ КЛАССИЧЕСКОЙ НАУКИ........................................29

Глава 2.1. МЕХАНИЧЕСКАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА......................................... 29

2.1.1. Понятие детерминизма............................................................................................................................. 29

2.1.2. Физика и классическая механика............................................................................................................ 30

2.1.3. Механика Галилея..................................................................................................................................... 31

2.1.4. Физическая теория И. Ньютона............................................................................................................... 32

2.1.5. Содержательные допущения и следствия механики Галилея - Ньютона............................................. 34

2.1.6. Механическая картина мира.................................................................................................................... 36

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 36

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 37

Глава 2.2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАРТИНА МИРА............................................................ 37

2.2.1. Классическая электродинамика............................................................................................................... 37

2.2.2. Кратко об истории изучения магнетизма................................................................................................ 37

2.2.3. Исследование электрической силы......................................................................................................... 39

2.2.4. Понятие физического поля....................................................................................................................... 41

2.2.5. Теория электромагнитных сил Д. Максвелла......................................................................................... 42

2.2.6. Электромагнитная картина мира............................................................................................................. 42

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 43

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 43

Глава 2.3. КЛАССИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭНЕРГИИ И ВРЕМЕНИ................................ 44

2.3.1. Классическая термодинамика.................................................................................................................. 44

2.3.2. Энергия...................................................................................................................................................... 45

2.3.3. Законы классической термодинамики..................................................................................................... 47

2.3.4. Энтропия.................................................................................................................................................... 49

2.3.5. Основные следствия термодинамики XIX в........................................................................................... 49

2.3.6. «Тепловая смерть» Вселенной................................................................................................................. 50

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 51

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 51

Раздел 3. КОНЦЕПЦИИ НЕКЛАССИЧЕСКОЙ НАУКИ...................................52

Глава 3.1. ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ............................................................................... 52

3.1.1. Альберт Эйнштейн.................................................................................................................................... 52

3.1.2. Опыт Морли - Майкельсона..................................................................................................................... 53

3.1.3. Преобразования Лоренца......................................................................................................................... 53

3.1.4. Специальная теория относительности (СТО)......................................................................................... 55

3.1.5. Релятивистская механика......................................................................................................................... 56

3.1.6. Математическая теория пространства..................................................................................................... 56

Рис. 2................................................................................................................................. 58

Рис. 3................................................................................................................................. 58

Рис, 4. Система координат Гаусса для искривленной поверхности............................ 58

Рис. 5. Седловидная поверхность Лобачевского - Больяй............................................ 59

3.1.7. Геометрия Б. Римана................................................................................................................................. 60

Рис. 6. Пространство поколений гражданина S в геометрии Римана.......................... 60

3.1.8. ОТО основывается на двух принципах или постулатах........................................................................ 61

3.1.9. Следствия ОТО......................................................................................................................................... 62

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 63

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 63

Глава 3.2. СОВРЕМЕННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ О ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАЛЬНОСТИ И СИЛАХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ПРИРОДЕ............................................................................... 63

3.2.1. Сегодня известно пять сил физического взаимодействия..................................................................... 64

3.2.2. Гипотеза М. Планка.................................................................................................................................. 68

3.2.3. Квантовая механика.................................................................................................................................. 71

3.2.4. Современная квантовая теория................................................................................................................ 73

3.2.5. Открытие протона и нейтрона привело к созданию протонно-нейтронной модели атома................ 74

3.2.6. Что объяснила протонно-нейтронная модель атома.............................................................................. 76

3.2.7. Модели объяснения сил физического взаимодействия в атоме............................................................ 77

Таблица 1. Таблица единиц величин размеров............................................................. 82

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 82

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 82

Глава 3.3. СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ............. 82

3.3.1. Модели и концепции происхождения Вселенной.................................................................................. 83

3.3.2. Нерелятивистские модели эволюции Вселенной классической науки................................................ 84

Рис. 7. Положение некоторых звезд на диаграмме «Спектр - светимость»1:

горизонталь — классы звезд, вертикаль — светимость звезд..................................... 88

3.3.3. Релятивистские модели Вселенной......................................................................................................... 89

3.3.4. Модель «Самосогласованной космологии» постнеклассической науки.............................................. 95

ВЫВОДЫ.................................................................................................................................. 97

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ....................................................... 97

Раздел 4. ПРОБЛЕМЫ И КОНЦЕПЦИИ ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКОЙ

НАУКИ..........................................................................................................................98

Глава 4.1. СОВРЕМЕННАЯ АСТРОНОМИЯ ОБ ОБЪЕКТАХ ВСЕЛЕННОЙ.................... 98

4.1.1. Галактика Млечный Путь......................................................................................................................... 99

4.1.2. Звезды...................................................................................................................................................... 102

4.1.3. Солнечная система.................................................................................................................................. 105

Таблица. Данные о планетах Солнечной системы...................................................... 110

ВЫВОДЫ................................................................................................................................ 111

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ..................................................... 111

Глава 4.2. БИОСФЕРА, КЛИМАТ И СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ.................................................... 111

4.2.1. Планета Земля -третья планета Солнечной системы........................................................................... 111

4.2.2. Концепции и теории происхождения и эволюции Земли.................................................................... 116

4.2.3. Теория литосферных плит...................................................................................................................... 118

4.2.4. Гипотезы образования Земли................................................................................................................. 119

4.2.5. Концепция происхождения Луны.......................................................................................................... 120

4.2.6. Климат Земли.......................................................................................................................................... 121

ВЫВОДЫ................................................................................................................................ 122

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ..................................................... 122

Глава 4.3. ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ОСОБЕННОСТИ....................................................... 122

4.3.1. Наукой о живых системах является биология...................................................................................... 122

4.3.2. Уровни организационной сложности живых систем........................................................................... 123

4.3.3. Единство химического состава всего живого....................................................................................... 124

4.3.4. Единство органического строения......................................................................................................... 125

Генетический код............................................................................................................... 127

Рис. 8. Строение ДНК:................................................................................................... 127

Транскрипция (лат. transcriptio — перенесение)............................................................ 128

Рис. 9. Строение клетки по данным электронной микроскопии................................ 128

4.3.5. Клеточное строение................................................................................................................................ 130

Клетка.................................................................................................................................. 131

Хромосомы......................................................................................................................... 131

Рис. 10. Идеограмма хромосом мужчины и женщины............................................... 132

Правила хромосом..................................................................................................................... 132

4.3.6. Существенные свойства деления клеток организмов.......................................................................... 133

Мейоз.................................................................................................................................. 133

4.3.7. Генетика и геном человека..................................................................................................................... 134

4.3.8. Клонирование.......................................................................................................................................... 138

4.3.9. Определение жизни................................................................................................................................ 140

ВЫВОДЫ................................................................................................................................ 141

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ..................................................... 141

Глава 4.4. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ И ЧЕЛОВЕКА.. 141

4.4.1. Концепции происхождения жизни........................................................................................................ 141

4.4.2. Концепции биологической эволюции................................................................................................... 148

4.4.3. Антропогенез........................................................................................................................................... 150

ВЫВОДЫ................................................................................................................................ 154

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ..................................................... 154

Глава 4.5. ЧЕЛОВЕК, ЕГО БУДУЩЕЕ В СВЕТЕ ДОСТИЖЕНИЙ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ...................................................................................................................... 154

4.5.1. О прогнозах развития естествознания................................................................................................... 154

4.5.2. Нанотехнология...................................................................................................................................... 156

4.5.3. Исследование человеческого мозга....................................................................................................... 156

4.5.4. Генетика................................................................................................................................................... 158

4.5.5. Долголетие............................................................................................................................................... 159

4.5.6. Биоэтика................................................................................................................................................... 159

4.5.7. Энергетика............................................................................................................................................... 160

4.5.8. Направления изучения происхождения жизни..................................................................................... 161

4.5.9. Правовые аспекты развития естествознания в XXI в........................................................................... 161

ВЫВОДЫ................................................................................................................................ 161

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ..................................................... 162

ЛИТЕРАТУРА...........................................................................................................163

СОДЕРЖАНИЕ.........................................................................................................164

Дата добавления: 2014-11-29