1. Uloga prirodnih nauka u razvoju društva. Nauka, tehnologija, humanizacija
Moderna nauka je nastala u Evropi između 15. i 17. veka. tokom formiranja kapitalističkog načina proizvodnje. Nauka je oblik ljudske duhovne aktivnosti za sticanje novih znanja o prirodi, društvu i samom znanju. Nauka je podijeljena na mnoge grane znanja (specijalne nauke), koje se razlikuju u kom aspektu stvarnosti.
Prema predmetu i načinu spoznaje razlikuju se nauke o prirodi - prirodne nauke, i društva - društvene nauke (humanistike, društvene nauke), znanje, mišljenje (logika, epistemologija itd.). Posebnu grupu čine Tehnička nauka. Zauzvrat, svaka grupa nauka može biti podvrgnuta detaljnijoj podeli. Da, uključeno prirodne nauke uključuje mehaniku, fiziku, hemiju, biologiju itd., od kojih je svaka podijeljena na naučne discipline - fizička hemija, molekularna hemija itd. Mogu postojati i drugi kriterijumi za klasifikaciju nauka. Dakle, prema njihovoj udaljenosti od prakse, nauka se može podijeliti na dva velika tipa: fundamentalnu, gdje nema direktne orijentacije na praksu, i primijenjenu, koja direktno rješava praktične probleme.
Razvojem nove nauke javila se potreba za dubljom podjelom na posebne discipline, za temeljitijim i dubljim proučavanjem pojedinih pojava i procesa u određenom području stvarnosti. Prirodne nauke, koje su dobile državljanstvo u 18. veku, su ukupnost svih nauka koje se bave proučavanjem prirode. Glavne oblasti prirodnih nauka su materija, život, čovek, Zemlja i Univerzum.
Interakcija između prirodnih nauka i društva oduvijek je bila složena. U početku se na znanost gledalo kao na sredstvo za osvajanje prirode. Upotreba naučnih dostignuća promijenila je samo društvo i njegov život, a posebno njegovu ekonomiju. Ali počevši od druge polovine 20. veka. u vezi s prijetnjom nuklearnog i biološkog rata pojavio se negativan stav prema nauci.
Nauka, uključujući i prirodne nauke, postaje osnova za praktične aktivnosti društva. Vremenom postaje proizvodna snaga društva. Razvoj tehnologije - alata, vještina, vještina - zavisi od razvoja nauke. Za modernog društva koju karakteriše sve veća veza između nauke, tehnologije i proizvodnje.
Trenutno, humanistički aspekt nauke postaje sve važniji, a pojavljuje se posebna disciplina - etika nauke. U kontekstu naučnog i tehnološkog napretka, moralne procjene naučnih otkrića posebno su relevantne - da li je moguće miješati se u genetsku strukturu osobe, poboljšati biotehnologiju, pa čak i osmisliti nove oblike života?
2. Glavne faze u razvoju prirodnih nauka. Revolucija u nauci
Nauka je proizvod razvoja misli starih Grka. Nauka u staroj grčkoj kulturi bila je holistička nauka. Počeci razmišljanja u oblasti specijalnih nauka pojavili su se pod uticajem Aristotela i njegove škole, velikih doktora kao što su Hipokrat i Galen. Ali to nije narušilo integritet nauke i sliku svijeta. U eri kršćanskog srednjeg vijeka i nauka se razvijala kao harmonična cjelina. Tek krajem srednjeg vijeka koncept “nauke” je zamijenjen konceptom “prirodne nauke”. nova nauka započela je svoj trijumfalni pohod od renesanse, kada je prepoznata mogućnost matematičkog opisa rezultata dobijenih eksperimentalno. Ova nova forma je postala takva veliki značaj da je Kant specijalne nauke ocjenjivao u zavisnosti od stepena primjene matematike u njima. Pod uticajem eksperimentalne i matematičke nauke, evropski pogled na svet se radikalno promenio i povećao njegov uticaj na duhovni život ostatka sveta. Posebno se povećao zbog uspostavljanja stroge, strogo naučne osnove za tehnologiju proisteklu iz medicine, koja se do tada zasnivala isključivo na zanatskom iskustvu.
Diferencijacija naučnog znanja bila je neophodna faza u razvoju nauke. Specijalne nauke su klasifikovane prema predmetu ili metodi. Kao rezultat toga, u određenoj mjeri, izgubljeno je razumijevanje prave svrhe nauke o svijetu u cjelini i stvarnosti u cjelini.
Revolucija u nauci je revolucija. Razvoj nauke dugo je bio postupno, kontinuirano gomilanje znanja, ali razvoj nije ograničen samo na jednostavnu akumulaciju znanja. Najradikalnije promjene u nauci povezane su sa naučnim revolucijama, koje su praćene revizijom, pojašnjenjem i kritikom dosadašnjih ideja, programa i metoda, tj. sve što se naziva paradigmom nauke. Poslednjih decenija je započela radikalna revolucija, koja je suštinski promenila odnos između ljudskog sveta i sveta prirode. U marksističkoj terminologiji to je “naučna i tehnološka revolucija”, prema Tofflerovoj civilizacijskoj tipologiji to je “društveno-tehnička revolucija”. Ponekad se to naziva informatičkom i kompjuterskom revolucijom. Osnova ove revolucije je stvaranje i primena elektronskih kompjuterskih i biotehnoloških tehnologija. Njegov rezultat može biti nova informacijska civilizacija.
3. Temeljno jedinstvo prirodnih nauka. Promatranje, eksperiment, teorija
Ako je svijet oko nas jedan i čini jedinstvenu i cjelovitu formaciju, onda znanje o njemu ima temeljno jedinstvo. I iako je nauka podijeljena na discipline, postoje fundamentalni zakoni koji odražavaju jedinstvo i integritet prirode, zakoni koji čine temeljno jedinstvo prirodnih nauka.
Posmatranje je početni izvor informacija, ali zapažanja se zasnivaju na teoriji, ideji.
Eksperiment je najvažniji metod empirijskog istraživanja za posmatranje procesa u uslovima najmanje izloženim spoljnim faktorima. Mjerenja su dopuna svakom eksperimentu.
U teorijskoj fazi grade se hipoteze i teorije i otkrivaju zakoni nauke. Hipoteza se zatim testira eksperimentom. Ako se rezultati eksperimenta ne poklapaju s hipotezom, tada se sama hipoteza pobija. Ali ovo može biti ishitreni zaključak; provode se različiti eksperimenti i njihova pouzdanost zavisi od nivoa razvoja nauke i tehnologije.
Jedinstvo prirodnih nauka potvrđuju i interdisciplinarne metode istraživanja, na primjer sistemska metoda. Iako sistemi koji se nalaze u prirodi imaju različite strukture i različite karakteristike, svi su oni samoorganizirajući sistemi, a živi i neživi sistemi se ne mogu suprotstaviti, novi rezultati rasvjetljavaju problem nastanka živih bića iz neživih.
4. Podjela prirodnih nauka na naučne discipline. Strukturni nivoi organizacija materije. Mikro, makro, mega svijet. Njihove glavne karakteristike
Krajem srednjeg vijeka nastao je koncept „prirodne nauke“ koja je svoj trijumfalni pohod započela od renesanse, kada je prepoznata mogućnost matematičkog opisa rezultata dobijenih eksperimentalno.
Razvojem nove nauke javila se potreba za dubljom podjelom na posebne discipline, za temeljitijim i dubljim proučavanjem pojedinih pojava i procesa u određenom području stvarnosti. Prirodne nauke, koje su dobile državljanstvo u 18. veku, su ukupnost svih nauka koje se bave proučavanjem prirode. Glavne sfere prirodnih nauka - materija, život, čovjek, Zemlja, Univerzum - omogućile su ih grupirati na sljedeći način:
1. fizika, hemija, fizička hemija
2. biologija, botanika, zoologija
3. anatomija, fiziologija, doktrina porijekla i razvoja, doktrina nasljeđa
4. geologija, mineralogija, paleontologija, meteorologija, geografija
5. astronomija zajedno sa astrofizikom i astrohemijom.
Matematika, prema brojnim prirodnim filozofima, ne pripada prirodnim naukama, već je odlučujuće oruđe za njihovo razmišljanje.
Izdavačko-trgovinska korporacija "Dashkov and Co."
M. K. Guseikhanov, O. R. Radzhabov
Koncepti moderne prirodne nauke
Šesto izdanje, revidirano i prošireno
Ministarstvo prosvjete i nauke
Ruska Federacija kao udžbenik
Za studente
Moskva, 2007
UDK 001 BBK 20 G96
Recenzenti:
A. D. Gladun- predsjedavajući Stručnog savjeta za opšte prirodne nauke Ministarstva obrazovanja Ruske Federacije, doktor fizičko-matematičkih nauka, profesor na MIPT-u;
L. V. Koroleva- doktor fizičko-matematičkih nauka, profesor Moskovskog državnog pedagoškog univerziteta;
O. P. Melekhova- član stručnog savjeta Ministarstva obrazovanja Ruske Federacije, kandidat bioloških nauka, viši istraživač;
G. K. Safaraliev- Zamjenik predsjednika Odbora za nauku i obrazovanje Državne dume Ruske Federacije, doktor fizičko-matematičkih nauka, profesor DSU.
Guseikhanov M.K., Radzhabov O.R. Koncepti savremene prirodne nauke: Udžbenik. - 6. izd., revidirano. i dodatne - M.: Izdavačko-trgovinska korporacija "Daškov i Co", 2007. - 540 str.
ISBN 978-5-91131-306-7
Udžbenik ispituje najvažnije koncepte savremene prirodne nauke: faze razvoja prirodnonaučne slike sveta, savremene ideje o strukturi i razvoju prirode mikro-, makro- i mega-svetova; evolucija ideja o prostoru, vremenu i materiji; principi relativnosti i komplementarnosti; omjer nesigurnosti; zakoni očuvanja u mikro- i makrokosmosu; priroda elementarnih čestica, energija i materija; koncepti porijekla evolucije žive prirode i ljudi; biosfera i ekologija; specifičnosti savremene prirodne nauke; sinergetika; samoorganizacija u razni sistemi ah, problemi moderne prirodne nauke; svjetonazor i naučno-tehnološka revolucija.
Udžbenik je izrađen u skladu sa Državnim standardom visokog stručnog obrazovanja i namijenjen je studentima koji izučavaju koncepte savremene prirodne nauke, nastavnicima, diplomiranim studentima i studentima zainteresovanim za svjetonazorske i teorijsko-kognitivne probleme prirodnih nauka i filozofije.
UDK 001 BBK 20
ISBN 978-5-91131-306-7
© M. K. Guseikhanov, O. R. Radzhabov, 2006
OCR: Ikhtik (Ufa)
Ihtik.Lib.Ru
Uvod 9
Poglavlje 1. PRIRODNE NAUKE KAO UJEDINJENA NAUKA
O PRIRODI 13
Prirodne nauke i humanitarne kulture. 13
Mjesto nauke u kulturnom sistemu i njena struktura 14
Karakteristike nauke 18
Prirodne nauke - fundamentalne nauke 21
Poglavlje 2. KARAKTERISTIKE PRIRODNONAUČNOG ZNANJA 26
Struktura naučnog znanja 26
Osnovne metode naučnog istraživanja 29
Dinamika razvoja nauke. Princip dopisivanja 36
Poglavlje 3. VAŽNE FAZE RAZVOJA
PRIRODNA NAUKA 41
Svjetski sistem antičkih filozofa 41
Geocentrični i heliocentrični sistemi strukture svijeta 49
Mehanističke i elektromagnetne slike svijeta 55
Savremena prirodno-naučna slika svijeta 60
Poglavlje 4. KONCEPT RELATIVNOSTI
PROSTOR I VRIJEME 69
Koncept prostora i vremena 69
Merenje vremena 73
Prostor i vrijeme u specijalnoj relativnosti 76
Opća teorija relativnosti o prostoru
i vrijeme 86
Poglavlje 5. STRUKTURA MATERIJALNOG SVIJETA 94
Strukturna struktura materijalnog svijeta 94
Kratak opis mikrosvijeta 95
Kratak opis makrokosmosa 100
Kratak opis megasveta 106
Poglavlje 6. INTERAKCIJE I KRETANJE
STRUKTURE SVIJETA 113
Četiri vrste interakcija i njihove karakteristike 113
Koncepti kratkog i dugog dometa 116
Materija, polje, vakuum. Princip superpozicije 117
Osnovne konstante univerzuma 119
Antropski kosmološki princip 123
Priroda kretanja svjetskih struktura 126
Poglavlje 7. OSNOVNE REGULARNOSTI
MICROWORLD 133
Elementarne čestice 133
Čestično-talasna priroda mikro-objekata 142
Koncept dodatnosti 148
Probabilistička priroda zakona mikrosvijeta. Koncepti neizvjesnosti i uzročnosti 150
7.5. Elektronska ljuska atoma 153
Poglavlje 8. POJMOVI MATERIJE I ENERGIJE .162
8.1. Raznolikost oblika materije 162
Supstanca i njena stanja 164
Energija i njene manifestacije u prirodi 167
Zakoni očuvanja prirode 182
Zakoni očuvanja i principi simetrije 189
Poglavlje 9. SASTAV, STRUKTURA
I MEĐUSOBNE KONVERZIJE SUPSTANCI 197
Konceptualni nivoi u spoznaji supstance 197
Sastav materije i hemijskih sistema 201
Struktura materije i njena svojstva 209
Hemijski procesi 213
Evolucija hemijski sistemi i izgledi hemije 217
Poglavlje 10. PRIRODA MEGASVIJETA 222
Udaljenosti i veličine u megasvijetu 222
Zemlja kao planeta i prirodno tijelo 230
Sastav i struktura Solarni sistem 243
Sunce, zvijezde i međuzvjezdani medij 253
Galaksije 259
Poglavlje 11. KARAKTER PRIRODNE NAUKE
REGULARNOSTI PRIRODE 269
Determinizam prirodnih procesa 269
Termodinamika i koncept ireverzibilnosti 273
Problem "toplotne smrti svemira" 279
Poglavlje 12. POREKLO I EVOLUCIJA
UNIVERSE 286
Veliki prasak i svemir koji se širi 286
Početna faza Univerzuma 292
Kosmološki modeli svemira 297
Poglavlje 13. POREKLO I EVOLUCIJA
NEBESKA TELA, ZEMLJA 301
Postanak i evolucija galaksija i zvijezda 301
Poreklo planeta Sunčevog sistema 307
Postanak i evolucija Zemlje 317
Svemir i Zemlja 330
Poglavlje 14. KONCEPTI O NASTANKU ŽIVOTA.. .343
Koncepti nastanka života na Zemlji 343
Klasifikacija nivoa bioloških struktura
i organizacija živih sistema 357
Genetski inženjering i biotehnologija 363
Problemi nastanka života u svemiru 367
Poglavlje 15. EVOLUCIJA ŽIVE PRIRODE 374
Dokazi o evoluciji živih bića 374
Putevi i razlozi evolucije živih bića 378
Darwinova teorija evolucije 381
Moderna teorija organska evolucija 384
Sintetička teorija evolucije 387
Drugi koncepti evolucije živih bića. 389
Poglavlje 16. POJAM POREKLA
I LJUDSKA EVOLUCIJA 397
Čovek kao subjekt prirodnonaučnog saznanja... 397
Sličnosti i razlike između ljudi i životinja 399
Koncepti izgleda čovjeka na Zemlji. Antropologija 402
Evolucija ljudske kulture. Sociobiologija 410
Problemi potrage za vanzemaljskim civilizacijama 415
Problem u komunikaciji sa vanzemaljskih civilizacija 420
Poglavlje 17. ČOVJEK 425
Ljudska fiziologija 425
Emocije i kreativnost 432
Zdravlje i performanse 435
Pitanja biomedicinske etike 440
Poglavlje 18. NASTAVA O BIOSFERI I EKOLOGIJI 448
Biosfera 448
Ekologija 453
Savremeni ekološki problemi 456
Noosfera, 460
Demografski problem 467
Poglavlje 19. METODE MODERNE
PRIRODNA NAUKA 474
Metoda sistemskog istraživanja 474
Kibernetika - nauka o složenim sistemima 479
Metode matematičkog modeliranja 481
Matematičko modeliranje u ekologiji 484
Poglavlje 20. SAMOORGANIZACIJA U PRIRODI 491
Paradigma samoorganizacije 491
Sinergetika 493
Karakteristike evolucije neravnotežnih sistema 495
Samoorganizacija je izvor i osnova evolucije 498
Samoorganizacija u raznim vrstama evolucije 503
Poglavlje 21. SAVREMENE PRIRODNE NAUKE
I BUDUĆNOST NAUKE 508
Karakteristike sadašnje faze razvoja nauke 508
Prirodne nauke i pogled na svet 511
Nauka i filozofija 514
Prirodne nauke i naučno-tehnološka revolucija 516
Opšti obrasci savremene prirodne nauke 524
Moderna prirodnonaučna slika svijeta
i Čovjek 526
21.7. Karakteristike u razvoju moderna nauka 529
Literatura 535
Ovu knjigu posvećujemo blaženoj uspomeni na naše roditelje i učitelje.
Uvod
Da li je smrtnik sposoban da shvati harmoniju svijeta, čiji je dolazak i odlazak njemu neshvatljiv?
Ibn Sina (Avicena)
Državni obrazovni standardi visokog stručnog obrazovanja Ruske Federacije zahtijevaju od studenata humanitarnih i socio-ekonomskih specijalnosti da savladaju predmet iz discipline „Koncepti savremene prirodne nauke“. Uključivanje ove discipline u program humanističkih fakulteta univerziteta je zbog potrebe da se studenti upoznaju sa sastavnim elementom jedne kulture – prirodne nauke – i formiraju holistički pogled na svijet oko sebe. Ovaj kurs je osmišljen da olakša sticanje širokog osnovnog visokog obrazovanja i doprinese sveobuhvatnom razvoju pojedinca. Kurs obuke odražava glavni skup koncepata savremene prirodne nauke, pruža panoramu najpoznatijih metoda i zakona moderne nauke i demonstrira specifičnosti racionalne metode upoznavanja sveta oko nas. Ovo je tim potrebnije, jer sada racionalni prirodni naučni metod sve više prodire u humanitarno okruženje, formirajući holističko naučno znanje društva. Nauka dobija sve univerzalniji jezik, adekvatan filozofiji, psihologiji, društvene znanosti pa čak i umjetnost. Trend koji se danas pojavljuje prema skladnoj sintezi dvije tradicionalno različite kulture, humanističkih i prirodnih nauka, u skladu je s potrebama društva za holističkim pogledom na svijet i naglašava relevantnost ove discipline.
Za proučavanje se nude pravci i problemi koji određuju izgled savremene prirodne nauke i naučnog pristupa kulturi. Jedan od ciljeva predmeta je formiranje predstava o slici svijeta kao osnovi cjelovitosti i raznolikosti prirode. Stoga se u program uvode najvažniji pojmovi savremene prirodne nauke: ideje o prostoru, vremenu i materiji; zakoni o očuvanju u svijetu; koncepti nastanka i evolucije Univerzuma, života i čovjeka; biosfera i ekologija; specifičnosti samoorganizacije, sistemske metode istraživanja itd.
Poznata je želja ljudi da pronađu zajedničko u raznolikosti stvari i prirodnih pojava oko sebe. Ova želja bila je oličena u ideji jedinstva svijeta. Holistički odraz jedinstva svijeta rezultat je sinteze podataka iz prirodnih nauka: fizike, astronomije, hemije, biologije itd.
Istorijski gledano, svjetonazor se razvio od kompleksa primitivnog empirijskog znanja, mitoloških, religioznih ideja do filozofskog i teorijskog pogleda na svijet, a često su se religijske i racionalne komponente znanja ispreplitale u učenjima mislilaca. Uvođenje racionalnih ideja podiglo je pogled na svijet na kvalitativno novi nivo, ali samo po sebi nije otklonilo pitanje nenaučne refleksije stvarnosti, prisutnosti iracionalnog elementa u ovom svjetonazoru.
Želja za jedinstvom različitog dobila je jedno od svojih oličenja u naučnim pretpostavkama mislilaca Drevnog Istoka, antičke Grčke i Rima. Treba naglasiti da su ova nagađanja, a potom i hipoteze, predstavljale jedinstvo prirodnonaučnog i filozofskog pristupa analizi stvarnosti.
Ideja o svemiru kao jedinstvenoj cjelini, čiji su zakoni rada dostupni ljudskom znanju i razumijevanju, igrala je i nastavlja igrati konstruktivnu ulogu u formiranju naučna slika mir. Zaista, upravo ta ideja leži kao kamen temeljac u ideološkom i metodološkom temelju moderne nauke. „Osnova
„od čitavog našeg naučnog rada“, „najjači i najplemenitiji izvor naučnog istraživanja“, Ajnštajn je nazvao veru u racionalnu (zakonu zasnovanu) strukturu Univerzuma. „Bez vere u unutrašnji sklad našeg sveta,“ naglasio je, "ne može biti nauke".
Formiranje moderne prirodno-naučne slike svijeta je istorijska, revolucionarna ili evolucijska promjena nekih naučni stavovi drugi.
Istorija ljudskog znanja je istorija nastanka, razvoja i zamene nekih naučnih slika sveta drugim, koje nastaju u dubinama prethodnih i u procesu evolucije se približavaju objektivnoj naučnoj slici sveta. . Glavni oblici generalizacije činjenica u svetskom sistemu, koji obezbeđuju njegov evolutivni razvoj, su: 1) objašnjenje činjenica u okviru postojećeg svetskog sistema; 2) objašnjenje činjenica uvođenjem dodatnih pojmova, novih metoda formalizacije ili uvođenjem ograničenja na principe teorije. Dakle, naučna revolucija djeluje kao vremenski produžena, holistička, prirodna i periodično ponavljana faza u razvoju naučnog znanja, koju karakterizira grčevito formiranje nove fundamentalne naučne teorije ili naučnog sistema svijeta.
Moderna naučna slika svijeta je slika svemira koji se razvija. Evolucija Univerzuma uključuje evoluciju materije, njene strukture, kao i evoluciju živog i društvenog društva. Evolucija materije bila je praćena smanjenjem njene temperature, gustine i formiranja hemijski elementi. Evolucija strukture povezana je s nastankom superklastera galaksija, razdvajanjem i formiranjem zvijezda i galaksija, te formiranjem planeta i njihovih satelita.
Dakle, Univerzum se pred nama pojavljuje kao proces evolucije materije koji se beskrajno odvija u vremenu i prostoru. U tom procesu se međusobno povezuju različiti objekti i fenomeni mikrosvijeta i megasvijeta. Pokazalo se da u svim epohama naučnu misao karakteriše
teriziran komplementarnošću makroskopskih i mikroskopskih aspekata.
Za studenta humanističkih nauka posebno je važno razumjeti probleme javni život u njihovoj povezanosti sa osnovnim pojmovima i zakonima prirodnih nauka. Istovremeno, ključne faze u razvoju prirodne nauke pokazuju kako se odvijao dijalog nauke i društva u različitim istorijskim periodima, pokazujući kontinuitet i kontinuitet u proučavanju prirode.
Ova disciplina nije mehanička kombinacija tradicionalnih predmeta iz fizike, hemije, biologije, ekologije i drugih, već je proizvod interdisciplinarne sinteze zasnovane na složenim istorijsko-filozofskim, kulturološkim i evolutivno-sinergetskim pristupima savremenoj prirodnoj nauci, pa je stoga njen efikasan razvoj. moguće je korištenjem nove paradigme sposobne spojiti prirodoslovnu i humanitarnu komponentu kulture, te svijest o univerzalnoj ulozi metajezika koji sintetiše temeljne zakone prirodnih znanosti, filozofije i sinergije.
Svako ko je proučavao mora jasno da zamisli pravo jedinstvo i celovitost prirode, tog jedinstvenog temelja na kojem je izgrađena bezbrojna raznovrsnost predmeta i pojava sveta oko nas i iz koje izviru osnovni zakoni koji povezuju mikro-, makro- i megasvetovi, Zemlja i Svemir, fizički i hemijski fenomeni među sobom i sa životom, sa umom.
Federalna agencija za obrazovanje
Državna obrazovna ustanova
Visoko stručno obrazovanje
Moskovski državni univerzitet
Instrumentacija i računarstvo
E.A. Kolomiytseva
KONCEPTI SAVREMENIH PRIRODNIH NAUKA
Kratki kurs predavanja
Recenzenti:
dr, prof. Figurovski E.N., dr, vanredni profesor. Shpichenetsky B.Ya.
E.A. Kolomiytseva. KONCEPTI SAVREMENIH PRIRODNIH NAUKA.
Kratki kurs predavanja. M., 2006, 80 str.
Udžbenik je namijenjen studentima MGUPI-ja koji izučavaju disciplinu „Koncepti savremene prirodne nauke“
MGUPI, 2006
Uvod............................................................................................................................ | 4 |
Predavanje 1. Predmet i metode prirodnih nauka………………………………………………………………………… | 4 |
Predavanje 2. Praktične metode fizičkog istraživanja. Fizičke veličine i mjere ………………………………………………………………………………………………….. | 7 |
Predavanje 3. Makrosvijet. Kretanje u klasičnoj mehanici……………………………….. | 9 |
Predavanje 4. Sile u prirodi. Osnovne interakcije………………………………….. | 13 |
Predavanje 5. Mere kretanja - impuls i energija. Zakoni očuvanja i prostorno-vremenska simetrija…………………………………………………………………………………………………… | 15 |
Predavanje 6. Fizička polja. Koncepti kratkog i dugog dometa…………. | 18 |
Predavanje 7. Megaworld. Elementi parcijalne teorije relativnosti. Relativistički koncept……………………………………………………………………………………………….. | 19 |
Predavanje 8. Problemi prostora i vremena………………………………………………………………………… | 21 |
Predavanje 9. Talasni procesi………………………………………………………………………. | 25 |
Predavanje 10. Zakoni mikrosvijeta. Čestica-talasni dualizam materije. Princip komplementarnosti i problem uzročnosti…………………………………………… | 29 |
Predavanje 11. Elementarne čestice. Kvarkovi…………………………………………………………………………. | 32 |
Predavanje 12. Radioaktivnost…………………………………………………………………………………… | 34 |
Predavanje 13. Dinamički i statistički obrasci…………………………. | 36 |
Predavanje 14. Energija u termodinamičkim procesima……………………………………………….. | 39 |
Predavanje 15. Red i nered u prirodi. Fazni prelazi. Entropija. Drugi zakon termodinamike i „strelica vremena“…………………………………………………………. | 41 |
Predavanje 16. Sinergetika. Odnos reda i haosa u otvorenim neravnotežnim sistemima……………………………………………………………………………………………. | 44 |
Predavanje 17. Postanak i evolucija Univerzuma………………………………………………. | 47 |
Predavanje 18. Planeta Zemlja…………………………………………………………………………………………… | 53 |
Predavanje 19. Elementi hemije…………………………………………………………………………………………… | 57 |
Predavanje 20. Voda i hipoteze o nastanku života na Zemlji. Samoorganizacija u živoj prirodi…………………………………………………………………………………………………………….. | 60 |
Predavanje 21. Biosfera i ekološki problemi. Koncept noosfere……………………………….. | 63 |
Predavanje 22. Molekularna osnova života. DNK i informacije………………………………….. | 67 |
Predavanje 23. Ljudski fenomen…………………………………………………………………………. | 70 |
Predavanje 24. Teorija evolucije u biologiji. Principi univerzalnog evolucionizma. Put ka jedinstvenoj kulturi ................................................. ................................................................ | 74 |
Pitanja za pripremu za ispit…………………………………………………….. | 77 |
Problemi koje treba riješiti samostalno…………………………………………………. | 79 |
80 |
Uvod
Disciplina „Koncepti savremene prirodne nauke” je uključena u državu obrazovni standard za humanitarne i društvene nauke. Svrha ovog predmeta je upoznavanje studenata sa savremenim idejama o prirodi i mjestu čovjeka u njoj. Nije tajna da mnogi od njih imaju pristrasnost prema čisto humanitarnom znanju. U međuvremenu, modernom specijalistu je potreban široki pogled. Možda bi najprimamljivija perspektiva bila da se učenicima pokaže ljudski život u njegovom jedinstvu sa prirodom, integritet i jedinstvenost okoline, da osete lepotu i moć ljudske misli, koja je sposobna da obuhvati čitav svet od Univerzuma do elementarne čestice, razvijanje ukusa za sticanje znanja i podsticanje čitanja naučnopopularne literature i samoobrazovanja. Na kraju krajeva, to je neophodan uslov za formiranje harmonične ličnosti.
Predavanje 1.
Predmet i metode prirodnih nauka
1. Predmet prirodnih nauka. Prirodne nauke i humanitarne kulture.
Prirodna nauka je kompleks znanja o prirodi koji čini jedan od najvažnijih dijelova ljudske kulture.
Kultura je širok, višestruki pojam koji se može definirati na različite načine. Postoji veliki broj razne definicije kulture (oko 170), od kojih predstavljamo jednu koja sasvim zadovoljavajuće odražava njene najvažnije karakteristike:
Kultura je sistem sredstava ljudska aktivnost, zahvaljujući kojoj se planira, sprovodi i stimuliše aktivnost pojedinca, grupa i čitavog čovečanstva u njihovoj interakciji sa prirodom i među sobom.
Tako se kultura u cjelini može podijeliti u tri glavne grane:
kulture materijal(alati, stanovanje, odeća, transport) - celokupna sfera materijalne delatnosti i njeni rezultati;
kulture društveni– osnovna pravila ponašanja u društvu;
kulture duhovni(znanje, obrazovanje, moral, pravo, svjetonazor, nauka, umjetnost).
Shodno tome, znanje čovečanstva se može podeliti na
sistem znanja o prirodi – prirodne nauke i
sistem znanja o pozitivno značajnim vrijednostima postojanja pojedinca, grupe, države, čovječanstva u cjelini – humanističkih nauka.
Svaki od ovih dijelova ljudskog znanja ima svoje specifičnosti:
Naravno naučna saznanja Duboko su specijalizovani, stalno se usavršavaju, odlikuju se objektivnošću, pouzdanošću i od velikog su značaja za egzistenciju čoveka i društva.
Humanitarno znanje se aktivira na osnovu pripadnosti pojedinca određenoj društvenoj grupi. Odlikuje ih subjektivnost, tj. dopuštaju mogućnost interpretacija i idealizacija koje su u suprotnosti sa stvarnim svojstvima objekata.
Ipak, prirodno-naučno i humanističko znanje su međusobno povezani, kao nezavisni dijelovi unificirani sistem naučno znanje:
zasnovani su na jednoj osnovi: potrebama i interesima čovjeka i čovječanstva u stvaranju optimalnih uslova za samoodržanje i unapređenje vlastitog života;
Između njih postoji razmjena postignutih rezultata.
2. Nauka i naučni metod.
Nauka- pojam koji označava generalizovano i sistematizovano znanje u bilo kojoj oblasti.
Od davnina ljudi pokušavaju razumeti suštinu posmatranih prirodnih pojava i njihovih obrazaca. Štaviše, prva motivacija za to je bio praktični interes – prilika koristiti stečeno znanje. Dakle, u početku su koegzistirala dva aspekta prirodne nauke – kognitivni i primenjeni. Oba ova aspekta prisutna su i u modernoj nauci.
Poznavanje zakona prirode i stvaranje na osnovu toga slike svijeta - neposredno, neposredno cilj prirodne nauke. Krajnji cilj je olakšati praktična upotreba ove zakone. Ne uvijek perspektivno praktična primjena Ovo ili ono otkriće je očigledno od samog početka, teorija se, po pravilu, razvija uz izvesno napredovanje.
Dakle, u sistemu prirodnih nauka identifikovali smo dva nivoa – teorijski i praktični (eksperimentalni) nivo.
Tehnike koje se koriste u teorijskom i praktičnom razvoju stvarnosti čine naučni metod. Dakle, nauka odgovara na pitanje: "Šta je stvarnost?", a naučna metoda ukazuje na to kako se nositi s tom stvarnošću.
Naučne metode postoje različiti nivo:
Ujedinjeno (univerzalno): dijalektičko, metafizičko;
Opštenaučne (koriste se u svim naukama): praktične (empirijske) - posmatranje, opis, merenje, eksperimente i teoretske - poređenje, analogija, analiza i sinteza, idealizacija, generalizacija, uspon od apstraktnog ka konkretnom, indukcija i dedukcija;
Specijalni naučni (koristi se u određenim disciplinama).
Odlika savremene prirodne nauke je njena konstruktivna orijentacija, tj. stvarnost se ne samo proučava, već se i osmišljava za određene svrhe. To se izražava u širokoj upotrebi metoda za matematičko modeliranje procesa i pojava pomoću računara.
Početna faza istraživanja je po pravilu praksa, koja ujedno služi i kao konačni kriterij istinitosti (adekvatnosti) bilo koje teorije, kao i svrha istraživanja.
3. Istorijski aspekti razvoj prirodnih nauka.
Proces formiranja prirodnih nauka nije bio jednoličan. Razvoj naučna misao mogu se široko podijeliti na faze. U svakoj fazi dominirao je određeni stil razmišljanja, koji se zasnivao na dostignućima nauke dostupnim u to vrijeme. Tako je preciziran opseg zadataka koje treba proučavati i metodologija istraživanja. Ovakva opšteprihvaćena naučna dostignuća i dominantni stil naučnog mišljenja se nazivaju paradigma. Promjena, često radikalni prekid postojeće paradigme, znači prijelaz u sljedeću fazu u razvoju prirodne nauke i naziva se naučna i tehnološka revolucija.
Prva faza, koji je cvjetao u antičkom periodu, karakterizira prevlast čisto spekulativnog razmišljanja o prirodi stvari i pojava. Prirodne nauke u ovoj fazi još nisu odvojene od filozofije i, zapravo, čine jednu nauku, prirodnu filozofiju, koja odražava ideje starih o svijetu kao jedinstvenoj cjelini. Uprkos zadivljujućim uvidima Demokrita, Arhimeda i drugih, prirodna filozofija se još ne može smatrati naukom u modernom smislu.
Prva naučna i tehnološka revolucija Mnogi istoričari nauku povezuju sa Aristotelovim aktivnostima. Tada se nauka počela razlikovati od drugih oblika znanja o svijetu. Izražena je ideja o sfernom obliku Zemlje i izgrađen geocentrični model svijeta.
Aristotelove ideje određivale su stanje nauke sve do renesanse.
Druga naučno-tehnološka revolucija povezan sa uvođenjem eksperimenta u naučnu praksu kao načina provere hipoteza. U tom periodu došlo je do gomilanja činjeničnog materijala i njegovog uopštavanja, a prirodna nauka je poprimila nama poznatiji oblik. Temelji klasične nauke postavljeni su u radovima modernih naučnika - Galilea, Keplera, Newtona.
Druga faza Razvoj prirodne nauke trajao je do kraja 19. veka, to je vreme punog procvata klasične nauke. Utvrđen je zakon održanja i transformacije energije. izgrađena je optika, elektrodinamika, termodinamika, teorijska mehanika (Hamilton, Lagrange, Maxwell, Fresnel, Boltzmann). U hemiji je uspostavljen strogi koncept elementa (Lavoisier), proučavane su hemijske reakcije i jedinjenja, otkriven je periodični zakon Mendeljejeva i nastala je strukturna hemija (Butlerov). U biologiji pobjeđuju najvažnije ideje o evoluciji svih živih bića (Lamarck, Darwin); otkrivena je ćelija (Schleiden i Schwann) i materijalni nosilac nasljedstva – gen (Mendel).
Tako su se stekli uslovi za novu naučno-tehnološku revoluciju, koja je zahvatila čitav dvadeseti vek i traje do danas.
Za treća naučna i tehnološka revolucija karakteristika:
Bliska interakcija između različitih oblasti nauke, razvoj interdisciplinarnih veza. Velika većina otkrića događa se na raskrsnicama nauka.
Prijelaz sa klasičnih na neklasične koncepte: stvaranje općih i specijalnih teorija relativnosti, kvantne teorije polja (kvantna mehanika).
Proučavanje najsloženijih neravnotežnih nelinearnih procesa koji se dešavaju u složenim sistemima. Ispostavlja se da se ovi procesi, koji dovode do samoorganizacije sistema i nastanka novih struktura, na sličan način dešavaju u različitim oblastima prirodnih nauka. Ovo nam omogućava da razmotrimo discipline kao što su fizika, kosmologija, geologija, hemija, biologija, pa čak i tradicionalne humanističkih nauka, kao što su istorija, etnologija, sociologija, ekonomija. Ovaj pristup se zove sinergetika. Ovo je najviše obećavajući pravac moderne prirodne nauke.
Brzi razvoj informacionih tehnologija, koji omogućava izvođenje ogromne količine proračuna velikom brzinom i proučavanje najsloženijih procesa. Informacija postaje jednaka materiji.
Čovjek, njegova interesovanja i ciljevi stavljaju se u prvi plan moderne prirodne nauke. Nauka poprima etičku konotaciju.
4. Glavni delovi savremene prirodne nauke.
Trenutno ih u svijetu ima oko 15 hiljada naučne discipline, a njihov broj stalno raste. Smatra se da se svakih 10-15 godina količina naučnih informacija udvostručuje. Postoji veliki broj interdisciplinarnih nauka.
Naravno, praktično je nemoguće klasifikovati sve prirodne nauke. Lance možete graditi samo vođeni nekim principom. Na primjer, prema složenosti predmeta koji se proučava: fizika hemija (anorganska, organska) biologija medicina. Po mjerilu objekta koji se proučava: astronomija (posebno astrofizika) geologija (uključujući geologiju pojedinih planeta) geografija ekologija biologija. Prema korištenoj metodi: logika matematika fizika. Kao što vidite, ključna nauka u svakom od ovih lanaca je fizika. Ova nauka proučava najosnovnije, fundamentalne zakone prirode. Stoga je poznavanje osnovnih fizičkih koncepata i zakona obavezna komponenta svakog obrazovanja.
5. Strukturni nivoi organizacije materije.
Osnova modernih ideja o strukturi materijalnog svijeta je sistemski pristup. Svaki predmet ili pojava, u skladu sa ovim pristupom, smatra se složenom formacijom, uključujući sastavne dijelove organizirane u cjelovitost. Hajde da definišemo najvažnije koncepte:
Sistem– skup elemenata i veza između njih;
Veze– odnosi između elemenata sistema. Veze se sklapaju struktura sistemima. Mogu biti horizontalne (koordinacija između elemenata istog reda) i vertikalne (odraz subordinacije, tj. subordinacije, elemenata različitog reda). Skup horizontalnih veza formira nivoe organizacije sistema, skup vertikalnih veza odražava njihovu hijerarhiju.
Sva materija Univerzuma je takođe kolosalan, složen sistem. Možete odabrati tri nivoa strukture materije:
Prilikom proučavanja predmeta „Koncepti moderne prirodne nauke“, mi, kao i u svakoj nauci, moramo preći od najjednostavnijih ideja i koncepata ka složenijim. Najjednostavniji i najpoznatiji fenomeni za nas su oni u kojima se susrećemo Svakodnevni život i posmatraju direktno. Svi su oni opisani u okviru klasičnih koncepata, kojih treba zapamtiti na početku kursa.
Predavanje 2.
Praktične metode fizičkog istraživanja. Fizičke veličine i mjerenja.
Početna interakcija osobe (istraživača) sa predmetom ili pojavom odvija se direktno u praksi. Ovdje se vrši akumulacija i sistematizacija činjenica i njihov opis. Sve ovo - praktično, ili empirijski, nivo spoznaje. Uključuje zapažanja, mjerenja, eksperiment. Samo na osnovu dobijenih podataka se gradi hipoteza i postoji uspon na viši nivo, teorijski nivo spoznaje.
Zapažanja.
Od davnina, glavni način za dobivanje informacija o svijetu oko nas i pojavama koje se u njemu dešavaju bilo je promatranje. Posmatranje se može obaviti pomoću naših prirodnih čula: vida, sluha, mirisa, dodira, pa čak i ukusa. Međutim, sva ova osećanja se razvijaju u različiti ljudi u različitom stepenu, tako da su takva zapažanja prilično nesavršena. Svi zaključci iz takvih zapažanja bit će vrlo subjektivni.
Postoji ogroman broj pojava koje su generalno nedostupne direktnoj ljudskoj percepciji. Na primjer, ne vidimo elektromagnetne valove čije se frekvencije nalaze izvan optičkog opsega, ne percipiramo ultrazvuk i nismo u mogućnosti da gledamo u mikrosvijet.
Za objektivnije, dublje i svestranije proučavanje stvarnosti, ljudskom tijelu treba "pomoći" - potrebna je upotreba instrumenata. Međutim, sistem “uređaj-objekat” uopće nije isti kao originalni objekt.
Mjerenja i mjerni instrumenti.
Zapažanje postaje dio naučnog istraživanja ako se na osnovu ovog zapažanja naprave neka poređenja i zaključci. Da bi se uporedila bilo koja svojstva materijalnih objekata, potrebno je ovim svojstvima dati kvantitativne karakteristike. Štaviše, u kvantnoj mehanici se vjeruje da samo oni objekti koji se mogu izmjeriti zaista postoje: „Ono što je u osnovi nemjerljivo je fizički nestvarno“ (Bohr, Heisenberg). Procedura za dobijanje kvantitativnih informacija o objektu proučavanja naziva se mjerenje. Instrument kojim se vrši mjerenje naziva se uređaj. Teorijom mjerenja bavi se posebna nauka - metrologija. Najjednostavniji način mjerenja ( ravno) je da se upoređuje predmet koji se proučava standard, uzeti kao jedno. Najpoznatiji standard je platinasto-iridijumski štap dužine 1 metar, pohranjen u Parizu, u Komori za mjere i utege. Neugodnosti takvih mjerenja u vezi sa pohranjivanjem i reprodukcijom kopija standarda su očigledne. Trenutno (od 1983.) odlučeno je da se 1 metar smatra razdaljinom koju svjetlost pređe u vakuumu u vremenu od 1/299792458 sekundi.
Za mjerenje vremena potreban vam je i etalon. Trenutno se vjeruje da je 1 sekunda vrijeme tokom kojeg se javlja 9192631830 perioda oscilacije zračenja koje emituje izotop cezija
.
Imajte na umu da su za mjerenje veličina koje opisuju fenomene makrosvijeta uključeni fenomeni mikrosvijeta i megasvijeta.
Prema najnovijim sporazumima, referentna dužina od 1 metar se ne mjeri direktno, već se izračunava pomoću formule 
, Gdje With– brzina svjetlosti u vakuumu. Ovo mjerenje se zove indirektno. Ogromno fizička mjerenja su indirektne. Indirektna mjerenja također mogu uključivati metodu ekstrapolacije, koji se zasniva na pretpostavci da u području gdje nisu vršena mjerenja ponašanje sistema ostaje isto. Ekstrapolacija nije uvijek potvrđena eksperimentom.
Fizičke dimenzije. Međunarodni SI sistem.
Prilikom mjerenja, istraživač dobija kvantitativne karakteristike bilo kojeg svojstva datog objekta. Svaka količina ima svoju fizičko značenje i vlastitu mjernu jedinicu - dimenziju. Vrijednosti različitih dimenzija se ne mogu upoređivati, sabirati ili oduzimati jedna od druge, jer oni opisuju različita svojstva objekata.
Pokazalo se zgodnim uskladiti mjerne jedinice između svih zemalja. To je uzrokovano prvenstveno ekonomskim interesima. Trenutno je svjetska zajednica usvojila jedinstveni metrički sistem mjera, tzv Međunarodni sistem(SI). Njegove osnovne jedinice (koje zahtijevaju definiciju pomoću standarda):
Dužina – 1 metar;
Vrijeme – 1 sekunda;
Težina – 1 kilogram;
Termodinamička temperatura – 1 Kelvin;
Količina supstance je 1 mol;
Force električna struja– 1 Amper;
Svjetlosni intenzitet – 1 kandela;
Preostale fizičke veličine dobivaju se iz navedenih i nazivaju se derivati, na primjer, N, J, W, V, Ohm.
4. Greške u mjerenju.
Svako merenje se može izvesti samo sa određenom tačnošću. U osnovi je nemoguće dobiti apsolutno tačnu vrijednost fizičke veličine iz više razloga. Prvi od njih je da je mjerenje rezultat interakcije između uređaja i objekta. Zauzvrat, sami uređaji su tehnički uređaji i imaju ograničene mogućnosti. Osim toga, svaka fizička veličina ima vjerovatnoća svojstva, a to je fundamentalno svojstvo svake materije, o čemu ćemo posebno govoriti u posebnom predavanju. Kaže se da je mjerenje količine X 0 proizveden sa određenom preciznošću 
, a sama vrijednost je pozvana apsolutna greška
ili apsolutnu grešku mjerenja. Prirodnjak može samo da tvrdi da je prava vrijednost mjerene veličine 
leži u intervalu od ( 
) prije ( 
): 
.
Ponekad je zgodnije razgovarati o tome relativna greška
ili relativna greška mjerenja: 
. Ova vrijednost, posebno kada je izražena u postocima, daje vrlo jasnu predstavu o tačnosti mjerenja.
Hajde da navedemo glavni faktori netačnosti eksperimenta. Osim grešaka samog eksperimentatora, mogu se podijeliti u dvije grupe:
1) sistematski, koje su određene klasom tačnosti uređaja (1/2 vrijednosti podjele) i, eventualno, nekom vrstom trajne greške uređaja;
2) statistički, uzrokovan nasumičnim odstupanjima od prave vrijednosti u svakom konkretnom eksperimentu. Prava vrijednost količine često se mora uzeti kao prosjek
, Gdje N– broj eksperimenata. Što je više eksperimenata urađeno, to je bliže 
na pravu vrednost.
Eksperimentiraj.
Po pravilu, istraživač planira svoja zapažanja i mjerenja unaprijed, vođen nekima hipoteza, tj. pretpostavke o očekivanom ishodu. A. Ajnštajn je istakao da "samo teorija određuje šta se može posmatrati." Za dublji uvid u suštinu fenomena, potrebno je promijeniti uslove iskustva, čime se interferira sa objektom istraživanja.
Zovu se svrsishodne radnje povezane s promjenama u samom objektu proučavanja eksperiment. Eksperiment nam omogućava da identifikujemo svojstva i obrasce unutar objekta koji su skriveni u normalnim uslovima.
Poseban oblik eksperimenta - misaoni eksperiment. U posljednje vrijeme to postaje sve važnije numerički eksperiment, u kojoj se naučnik bavi matematički modeli prirodne pojave.
Koristeći rezultate eksperimenta. Teorija. Kriterijumi za naučnu prirodu i istinitost teorije.
Rezultati eksperimenta se moraju interpretirati. Ako se početna hipoteza istraživača potvrdi, onda istraživanje prelazi na novi nivo - teorijski , tj. naučna teorija se gradi unutar postojeće paradigme. Ako se ne može konstruirati zadovoljavajuća teorija koja opisuje promatrani fenomen, to može dovesti do revolucionarne promjene paradigme.
Radni program
Savremeni period razvoja prirodnih nauka
Mammadov Aziz Bashir oghlu,
Doktor filozofije, profesor Odeljenja za filozofiju za prirodne nauke, Baku State University,
Rashadat Ismail oglu Bashirov,
Kandidat bioloških nauka, vanredni profesor, šef Katedre za osnove prirodnih nauka i opšta biologija Državni univerzitet Sumgayit,
student doktorskih studija na Odsjeku za filozofiju prirodnih nauka
Državni univerzitet u Bakuu.
Koje su karakteristike savremenog perioda razvoja prirodne nauke ili moderne prirodne nauke? Prije nego odgovorimo na ovo pitanje, pogledajmo konceptualne i metodološke promjene koje su se dogodile u prirodnoj nauci u drugoj polovini XX vijek.
1. Prva karakteristika koja karakteriše savremenu prirodnu nauku je široko rasprostranjeno širenje ideje i metoda sinergetike u njenim različitim poljima.
Sinergetika– teorija samoobrazovanja i razvoja slobodnih prirodnih otvorenih kompleksnih sistema. Da bi se reflektovali opaženi obrasci složenih sistema, u sinergiji se koriste koncepti kao što su disipativne strukture, bifurkacija, fluktuacija, haos, čudni atraktori, nelinearnost, neizvesnost, ireverzibilnost, itd. Sinergetika je u interakciji sa sistemima složene strukture, formiranim kroz haotične veze na različitim nivoima razvoja. Takvi sistemi se mogu posmatrati kao „evoluciona celina“.
Outsourcing i revizija! Konsultantske usluge! Pravna podrška
G. Haken opisuje ključne odredbe sinergije sistema: sinergijski sistemi se sastoje od nenaklonjenih ili mnogo identičnih ili različitih dijelova koji međusobno djeluju. Sinergetski sistemi su nelinearni; sinergetski sistemi koji se proučavaju u fizici, hemiji i biologiji kao otkriće sistema su daleko od stanja termičke ravnoteže; sinergetski sistemi su podložni unutrašnjim i eksternim fluktuacijama; budući da sinergijski sistemi otvaranja mogu postati nestabilni; u sinergijskim sistemima se otkrivaju novi kvaliteti koji se pojavljuju; u sinergijskim sistemima nastaju prostorne, vremenske ili funkcionalne strukture; nove strukture koje nastaju u sinergijskim strukturama mogu biti uređene ili haotične.
Sinergetika otkriva unutrašnji odnos između reda i haosa. Prije pojave sinergetike, mislili su da je haos haos, da se ne može pretvoriti u red. Ali Haken je, otkrivši zakone otvorenih sistema, time dokazao da se sistemski faktor ne sastoji u haosu, već u dinamici, u interakciji. Haos je takođe dinamičan, kao i red. A to dokazuje da haos uopće nije odvojen od reda, u haosu se rađaju red i red. Dakle, ako je u klasičnoj prirodnoj nauci haos igrao isključivo negativnu ulogu, kao simbol dezorganizacije, nepostojanja strukture i destrukcije poretka, onda se u sinergiji javlja kao konstruktivni faktor. Pošto, s jedne strane, red proizlazi iz haosa ili nereda, as druge strane, sam haos je složen oblik uređenosti.
Dakle, sinergetika proučava razvojni obrazac formiranja složenih struktura od jednostavnijih struktura. U ovom slučaju, sinergetika se zasniva na principu da se ujedinjenje struktura ne može zamijeniti jednostavnom kombiniranom operacijom; ovdje cjelina više nije skup svojih dijelova, ni više ni manje od njih, ova cjelina je jednostavno nova kvalitativno stanje.
Jedan od osnivača sinergetike, G. Haken, postavio je sljedeće pitanje: koje se zajedničke karakteristike mogu pronaći u razvoju različitih prirodnih i društveni sistemi? A na njegovo pitanje je odgovorio ovako: general je sam po sebi stvaranje strukture; kvalitativne promjene koje se dešavaju na makroskopskom nivou; pojava novog kvaliteta putem emergentne metode; proces samoobrazovanja koji se odvija u otvoreni sistemi. Prema Hakenu, sinergetski pogled se razlikuje od tradicionalnog gledišta prelaskom sa procjene jednostavnih sistema na proučavanje složenih sistema; od evaluacije zatvorenih sistema do proučavanja otvorenih sistema; od procene linearnih sistema do proučavanja nelinearnih sistema; od procene ravnoteže procesa do proučavanja njihove delokalizacije i nestabilnosti.
Uprkos činjenici da se nastanak sinergetike vezuje za imena G. Hakena, I. Prigožina i drugih na formiranje njenih osnovnih ideja, veliki uticaj imala je i dijalektika Šelinga, Hegela i Marksa. Unatoč činjenici da mnogi o tome šute, jedan od osnivača sinergije I. Prigozhin je, prepoznajući to, napisao da „priroda potvrđuje postojanje hijerarhije u filozofiji, kada svaki nivo zahtijeva nivo koji mu prethodi“. Prema tome, Prigogine jasno napominje da je ideja o istoriji prirode, kao komponenta materijalizam, koji je pripadao K. Marxu, sveobuhvatno je razvio F. Engels.
Unatoč Prigožinovom priznanju, neki moderni znanstvenici, ne uviđajući vezu između dijalektike i sinergetike, pretpostavljali su da je dijalektika prestala postojati i da je stoga treba zamijeniti sinergetikom. Međutim, s takvom idejom se, naravno, ne može složiti, jer pored činjenice da postoji opća teorija razvoja i univerzalna kognitivna metoda, dijalektika je jedno od velikih dostignuća svjetske filozofske misli i tako će i ostati.
2. Druga karakteristika moderne prirodne nauke je konsolidacija teorije integriteta, svest o potrebi sveobuhvatnog globalnog pogleda na svet.
Pitanje je: šta je sadržaj paradigme integriteta?
Paradigma integriteta se manifestuje u nizu fenomena, uključujući integritet, kontinuitet fenomena prirode, društva, biosfere, noosfere, pogleda na svet i drugih pojava. Jedna od istaknutih manifestacija integriteta je da osoba nije izvan objekta koji se proučava, već unutra. On je dio koji neprestano spoznaje cjelinu. Akademik V.I. Vernadsky, da bi razjasnio ovu ideju, napisao je da istorija znanja nauke pokazuje da je bez čoveka nauka nemoguća i nauka je ono što je čovek stvorio...čovek pretvara obrasce koji se nalaze u svetu oko sebe u svoje reči, u njegov um.”
Jedan od obrazaca uočenih u posljednjem kvartalu XX veka, jeste da priroda ujedinjuje nauke, ubrzava približavanje prirodnih i humanističkih nauka, nauke i umetnosti. Dok je prirodna nauka, ne vodeći računa o predmetu kontinuirane aktivnosti, bila zauzeta proučavanjem samo prirode, humanističke nauke proučavale su samo čovjeka, ljudsku dušu, a razumijevanjem njenih različitih aspekata pokazali su još veći interes za razjašnjavanje veze između društvenog znanja i duhovne strukture čoveka. Dok su se ideje i principi razvijeni u modernoj prirodnoj nauci počeli sve češće pojavljivati u humanističkih nauka i dešava se suprotan proces. Ovladavanje samorazvijajućim sistemima “ljudskog mjerenja” od strane nauke izbrisalo je dotad neprolazne granice između metodologije prirodnih nauka i metodologije društvene spoznaje i postalo razlogom konvergencije ovih oblasti znanja. S tim u vezi, postojala je želja za približavanjem dvije kulture – naučno-tehničke i humanitarno-estetske, nauke i kulture.
Poznato je da se zapadna kultura nekoliko vekova predstavlja kao standard, najveće dostignuće u istoriji svetske kulture i jedinstven primer. Jedan od trendova koji privlači pažnju u razvoju moderne prirodne nauke povezan je sa širenjem posebnih nauka izvan granica zapadne kulture. Trenutno se naučnici postepeno sve više okreću tradicijama i metodama istočnjačke misli. Danas se ne izražavaju misli samo o prednostima, već io slabostima evropskog racionalizma, o čemu se naširoko raspravlja u naučna literatura tema "Zapad-istok".
3. Treća karakteristika moderne prirodne nauke je jačanje ideje koevolucije u njoj i njeno postepeno širenje na širem planu.
Poznato je da je proizvoljnost povezana sa proučavanjem raznih bioloških objekata a nivoi njihovog formiranja potiču iz biologije. Danas koncept koevolucije pokriva sve moguće generalizirane panorame. Suština ideje globalne koevolucije leži u istoj stvari. Ovaj koncept, koji sadrži i materijalnost i idealne sisteme, univerzalan je po prirodi.
Koncept globalne koevolucije organski je povezan sa konceptom „samoformiranja“. Jedina razlika između ovih koncepata je da ako je koncept samoformiranja povezan sa strukturom, stanjem sistema, koncept koevolucije je povezan sa korelacijom odnosa između sistema u razvoju i evolucijskih promjena. Koevolucija se sastoji od molekularne genetike i nivoa biosfere.
Koevolucija se završava jedinstvom prirodnih i društvenih procesa. Stoga je za sistematsko i intenzivno proučavanje mehanizma koevolucionog procesa u sadašnjoj fazi razvoja nauke neophodno postići organsko jedinstvo i stalni međusobni uticaj prirodnonaučnog i humanitarnog znanja.
4. Modernu prirodnu nauku karakteriše promena prirode predmeta istraživanja i jačanje uloge integrisanog pristupa u njegovom proučavanju.
U savremenoj metodološkoj literaturi postepeno se dolazi do zaključka da ako su objekt klasične prirodne nauke bili jednostavni sistemi, a predmet neklasične prirodne nauke bili su složeni sistemi, zatim u savremenoj prirodnoj nauci pažnju naučnika sve više privlače sistemi koji formiraju nove nivoe njihovog obrazovanja i nalaze se u istorijski razvoj otvoreni i samoformirajući kompleksni sistemi za određivanje izgleda moderne nauke zahtevaju primenu novih metodoloških principa njihovog znanja.
U savremenoj naučnoj literaturi posebno se navodi niz znakova samoformirajućih sistema. Glavni među njima su sljedeći:
a) ovi sistemi su otvoreni sa stanovišta materije, energije i percepcije informacija;
b) ovi sistemi biraju jedan od mnogih evolucionih puteva i, sa ove tačke gledišta, su nelinearni;
d) u ovim sistemima je prelazak iz jednog stanja u drugo haotičan;
e) nemoguće je predvidjeti ishod ovih procesa;
f) u ovim sistemima postoji snažna sposobnost promjene kako bi bili u aktivnoj interakciji sa okruženjem i kako bi se intenzivirali njihove aktivnosti;
g) u ovim sistemima postoji mogućnost uzimanja u obzir iskustva iz prošlosti;
h) struktura ovih sistema je mobilna i promjenjiva.
Promjenu prirode predmeta koji se proučava u modernoj prirodnoj nauci prati promjena metoda pristupa i metoda istraživanja. Ako je cilj prethodnih nivoa prirodnih nauka bio proučavanje izolovanih fragmenata stvarnosti, cilj savremene prirodne nauke je da u svojim aktivnostima koristi kompleksne istraživačke programe i međunaučne istraživačke metode.
5. Još jedna karakteristična karakteristika moderne prirodne nauke je široka upotreba filozofije i njenih metoda u svim njenim oblastima.
Filozofija svojim naučnim, teorijskim i praktičnim sadržajnim osnovama prodire u sve oblasti savremene prirodne nauke. Funkcije filozofije u sadašnjoj fazi prirodne nauke: antologijska, epistemološka, metodološka, svjetonazorska, akseološka, prediktivna, društvena. Ove funkcije imaju aktivniji utjecaj nego u prethodnim fazama.
6. Jedna od specifičnosti savremene prirodne nauke je i dominacija metodološkog pluralizma u njoj, što proizilazi iz poznavanja metodologije, uključujući ograničenja i jednostranost dijalektičkog materijalizma. Američki naučni metodolog P. Feyerabend vrlo je prikladno izrazio sličnu situaciju u prirodnim naukama riječima: „Sve je moguće“. Još u svoje vrijeme istaknuti njemački fizičar W. Heisenberg je primijetio da metode našeg mišljenja ne možemo ograničiti samo na filozofiju. S tim u vezi, smatrao je pogrešnim proglasiti „jedinstvenost i istinitost bilo koje metode i time napustiti metodološke koncepte. U modernoj prirodnoj nauci ne može se ograničiti samo na logiku, dijalektiku i epistemologiju. Za adekvatnu procjenu stvarnosti moderna prirodna nauka zahtijeva intuiciju, fantaziju, maštu i druge faktore.
7. Među novonastalim odlikama moderne prirodne nauke su široko rasprostranjeni prodor ljudske delatnosti u nju, ujedinjenje objektivnog sveta sa ljudskim svetom, otklanjanje jaza između objekta i subjekta.
Još u klasičnom periodu prirodne nauke postalo je poznato da nova otkrića pokazuju „subjektivnost u zakonima fizike“ (A. Eddington), „formiranje jedinstva objekta i subjekta i činjenicu da ne postoji neprelazna granica između njih” (E. Schrödinger), „različiti aspekti identične stvarne svijesti o materiji”. U savremenoj prirodnoj nauci ova tendencija je još više intenzivirana. Jedan od osnivača kvantne mehanike, W. Heisenberg, primetio je da se već u njegovo vreme nije moglo govoriti o tome da je legalizovana u prirodnim naukama. prirodna slika, već o slici odnosa čovjeka prema prirodi. Stoga, s jedne strane, objektivni događaji koji se dešavaju u prostoru i vremenu, s druge strane, podjela na postojeće aspekte subjektivne refleksije ovih događaja ne može se smatrati osloncem u razumijevanju nauke dvadesetog vijeka. Rezultat Heisenbergovih zaključaka je da fokus moderne prirodne nauke ne bi trebalo da bude sama priroda, već „mreža interakcije između čoveka i prirode“. Priroda je poput odsustva automata koji bi govorio samo one riječi koje bi naučnik želio čuti; Isto tako, naučno istraživanje nije monolog, ono je prije svega dijalog između naučnika i prirode. To znači da je čovjekovo aktivno poznavanje prirode, u najboljem slučaju, dio unutrašnje aktivnosti.
8. Modernu prirodnu nauku karakteriše i duboko prodiranje u sve svoje oblasti ideje razvoja, kao i „historicizacija“, „dijalektizacija“ (kao vid razvoja). I. Prigogine je o tome napisao: „Ne postoji samo istorija života, već i istorija čitavog Univerzuma, i to može dovesti do važnih zaključaka.” Najvažniji od ovih zaključaka je potreba prelaska na viši oblik mišljenja - na dijalektiku, uključujući teoriju logike znanja. Istaknuti naučnik našeg vremena, laureat nobelova nagrada I. Prigožin je uveren da smo na putu ka novom konceptu koji vodi ka jedinstvenoj panorami sveta.
Karakterizirajući naučno mišljenje općenito, poznati fizičar i naučni metodolog K. von Weizsäcker piše da je jedan od glavnih trendova moderne nauke njeno pretvaranje u nauku o razvoju. Dakle, moderna prirodna nauka potvrđuje ideju Hegela i Engelsa da predstavnici prirodnih nauka trebaju ovladati metodom dijalektike.
9. Posebnost savremene prirodne nauke je i sve veća matematizacija prirodnih nauka, posebno fizike, i sve veći nivo apstrakcije i složenosti ovih nauka.
U nauci dvadesetog veka uloga matematičkih proračuna, pa se u raznim oblastima prirodnih nauka odgovori na zadatke koji zahtijevaju rješenja, u većini slučajeva, moraju iznositi u verbalnom obliku. Matematičko modeliranje je sada postalo suštinska karakteristika naučnog i tehničkog procesa. Suština ove vrste modeliranja je zamjena objekta koji se proučava odgovarajućim matematičkim modelima i izvođenje posebnih eksperimenata za njihovo proučavanje korištenjem računskih i logičkih algoritama u računalu. U vezi sa najnovijim dostignućima u sinergiji, modeliranje u modernoj nauci dobilo je novi oblik.
10. Još jedna karakteristika moderne prirodne nauke je sposobnost da nastane na osnovu principa globalne evolucije.
Uspostavljanje evolutivnih ideja ima duga priča. Već u XIX veka, ove ideje su našle primenu u geologiji i biologiji. Međutim, sve do modernog perioda, evolucijski princip nije postao dominantan princip u prirodnim naukama. Razlog tome bio je prodor principa razvoja, koji već duže vrijeme ima vodeću funkciju u prirodnoj nauci, u značajan dio historije fizike, u niz njenih postulata.
Ideje o univerzalnosti evolucionih procesa koji se dešavaju u Univerzumu su u nauci realizovane u konceptu globalne evolucije.
Ovaj koncept, zasnovan na biologiji, astrologiji, geologiji, ekstrapolirao je ideje evolucije u sve sfere stvarnosti i posmatrao svu živu, neživu, društvenu materiju kao jedinstveni univerzalni proces evolucije. Ideja globalne evolucije pokazala je prelazak glavnog principa prirodne nauke - principa historizma - u dijalektički način mišljenja.
Svaka od prirodnih nauka odala je počast obrazloženju univerzalne evolucije. Međutim, kao rezultat potkrepljenja ovog koncepta u dvadesetom veku, tri važne konceptualne oblasti nauke dobile su određeni značaj: prvo je nestacionarna teorija Univerzuma, drugo je sinergetika, treće je teorija univerzuma. biološka evolucija i koncepti biosfere i noosfere koji se razvijaju na osnovu ove teorije.
Koncept globalne evolucije obavlja sljedeće funkcije:
1) objašnjava odnos između samoformirajućih sistema različitog stepena složenosti i geneze novih struktura;
2) razmatra živu, neživu i društvenu materiju u dijalektičkom odnosu;
3) stvara osnovu za razmatranje čovjeka kao objekta kosmičke evolucije, kao prirodnog stupnja u razvoju Univerzuma;
4) čini osnovu za sintezu savremenih naučnih saznanja;
5) formira važan princip za proučavanje objekata novog tipa - samoformirajućih sistema.
Trenutno naučnici pokušavaju da stvore singl fizička teorija svijeta, koji bi sadržavao sve međusobne utjecaje i koji bi se temeljio na sintezi relativističkih i kvantnih ideja. Sličan fenomen se uočava i u drugim naukama. Na primjer, matematičari pokušavaju da objasne strukturu matematike na osnovu teorije jedinstva skupova. Biolozi, zasnovani na principima teorije evolucione sinteze genetike i moderne molekularna biologija pokušavajući stvoriti jedinstvenu teorijsku biologiju.
11. Značajna karakteristika moderne prirodne nauke je i njeno shvatanje kao prirodnog organizma. Trenutno se priroda ne smatra skupom objekata izoliranih jedan od drugog ili kao njihov mehanički sistem, već u cjelini u kojoj se promjene dešavaju unutar određenih granica i kao živi organizam. Kršenje ovih granica može uzrokovati promjenu u sistemu, njegov prijelaz u kvalitativno novo stanje. Postepeno jačaju harmonične veze i međusobni uticaj među ljudima, između ljudi i prirode. U okviru ovakvog pristupa prirodi, čovjek se više ne osjeća kao gospodar ili djelo prirode, već kao njen organski dio. Trenutno se formira nova nauka pod nazivom “Etika biosfere”. Ova nauka će proučavati ne samo etičke odnose među ljudima, već i međusobne etičke odnose između čovjeka i prirode.
12. I konačno, karakteristična karakteristika savremene prirodne nauke je i to da ovaj oblik mišljenja ne shvata svet samo kao sistem harmonije, harmonije, pravilnosti, već i kao sistem nestabilnosti, nestabilnosti, tranizma, haosa, neizvesnosti.
Sve navedeno pokazuje da je u razvoju proučavanja svijeta potrebno uzeti u obzir njegova dva međusobno povezana aspekta: stabilnost i nestabilnost, red i haos, izvjesnost i neizvjesnost.
Prihvatanje nestabilnosti i nestabilnosti kao temeljnih karakteristika strukture svijeta svakako zahtijeva upotrebu novih metoda i metoda u procesu spoznaje, koji su u suštini dijalektički.
Književnost
1. Born M. Refleksije i sjećanja na fiziku. M., 1977.
2. Rođen M. Fizika u životu moje generacije. M., 1973
3. Vernadsky V.I. O nauci. Dubna, 1997.
4. Heisenberg V. Koraci iza horizonta. M., 1987.
5. Dazho R. Osnovi ekologije. M., 1975.
6. Knyazeva E.N. Sinergetika kao novi pogled na svijet: dijalog s Prigožinom // Pitanja filozofije, 1992, br. 12.
7. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.I. Sinergetika kao novi svjetonazor: dijalog s Prigožinom // Pitanja filozofije, 1992, br. 2.
8. Mamedalieva S. Hemija i ekologija. Baku, "Brest", 1993.
9. Mamedov B.A. Naučno znanje i dijalektika njegovog razvoja. Baku, 1998.
10. Odum M. Osnove ekologije. U dva toma. M., 1986.
11. Pariev E.I. Na raskršću beskonačnosti. M., 1967.
12. Prigogine I., Stengers I. Red iz haosa: Novi dijalog između čovjeka i prirode. M., 1986.
13. Problemi metodologije postklasične nauke. M., 1992.
14. Stapin V.S., Kuznjecova L.F. Naučna slika svijeta u kulturi tehnogene civilizacije. M., 1994.
15. Feyerabend P. Odabrani radovi o metodologiji nauke. M., 1986.
16. Feinberg E.L. Evolucija metodologije u dvadesetom stoljeću // Pitanja filozofije, 1996, br. 7.
17. Filozofija prirode. Koevoluciona strategija. M., 1985; Rodin S.N. Ideja koevolucije. Novosibirsk, 1991.
18. Einstein A, Infeld L. Evolucija fizike. M., 1965.
UVOD
1. Opšti pogledi o predmetu „Koncepti modernog
2. Prirodne nauke i humanitarne kulture.
3. Naučna metoda u proučavanju svijeta oko nas. razvojne metode,
akumulacija i širenje dostignuća savremenog prirodnog
znanja zasnovana na primjeru vojne prakse.
4. Osnovne informacije o mjernim veličinama u prirodnim naukama.
Opće ideje o disciplini "Koncepti"
moderne prirodne nauke.”
Savremena prirodna nauka se formira iz oblasti naučnih saznanja kao što su
■ fizika, hemija, fizička hemija, mehanika;
■ geografija, geologija, mineralogija;
■ meteorologija, astronomija, astrofizika, astrohemija;
■ biologija, botanika, zoologija, genetika;
■ ljudska anatomija i fiziologija, —
i mnogi, mnogi drugi koji proučavaju našu planetu, bliži i daleki Kosmos, solidan, tečnosti i gasovi, živa materija i čovek kao proizvod prirode.
Nemoguće je navesti sve naučnike koji su dali najznačajniji doprinos razvoju prirodne nauke, ali se ne može govoriti o prirodnoj nauci, a da se ne prisjetimo genija kao što su G. Galileo, I. Newton, R. Descartes, M. V. Lomonosov, C. Darwin, G. Mendel, M. Faraday, D. I. Mendeleev, V. I. Vernadsky.
Ispod su glavni koncepti moderne prirodne nauke. Kao što znate, pojam „koncept“ označava sistem pogleda, jedno ili drugo shvatanje pojava, procesa, ili jedan, definišući plan, vodeću misao dela.
Svrha KSE je upoznavanje studenata sa prirodnim naukama kao komponentom deo kulture, sa svojim temeljnim principima i konceptima, da formira holistički pogled na svijet, manifestiran kao jedinstvo prirode, čovjeka i društva.
Za postizanje ciljeva formuliranih u programu, sljedeći aspekti se odražavaju u priručniku za obuku. Razmatraju se karakteristike dijalektičkog odnosa između prirodnih i humanitarnih komponenti kulture. Ocrtani su temelji naučnog saznanja o okolnom svijetu, razvrstane naučne metode njegovog istraživanja. Date su informacije o mjerenju veličina u prirodnim naukama. Motivisana je neophodnost proučavanja CSE-a kako bi se formirale ideje o savremenoj slici sveta.
Faze nastanka racionalnog znanja kao metodologije za proučavanje svijeta, koje su nastale kao rezultat dijalektičke borbe različitih naučnih i vjerskim pravcima. Prikazane su osnovne informacije o naučnim slikama svijeta i njihovoj suštini. Rezultat razvoja metoda naučnog saznanja bila je dijalektička neodvojivost eksperimentalnog i teorijskog istraživanja.Razmatra se evolucija prirodnonaučne slike svijeta zasnovana na djelima Isaaca Newtona, nazvana mehaničkom.
Sljedeća faza u razvoju prirodnonaučnog znanja bila su mnoga otkrića u hemiji živih bića i biologiji. U okviru potonjeg rađale su se i formirale evolucijske ideje, koje su kasnije ušle u prirodnu nauku kao sastavni dio teorije razvoja.
Otvaranje u XVIII -XIX veka električna i magnetska polja dovela su do razvoja elektromagnetske slike svijeta u kojoj je presudna uloga teorija kratkog dometa. Sa otkrićem atoma i njegove strukture, nauka, a posebno fizika, doživjela je svoju posljednju i najnasilniju revoluciju. Do početka 20. stoljeća nakupio se veliki broj činjenica koje su bile neobjašnjive sa stanovišta elektromagnetne slike svijeta. Bilo je potrebno izgraditi novu, koja se zove moderna. Neraskidivo je povezan sa kvantnom mehanikom, teorijom relativnosti, kao i sa najnovijim dostignućima genetski inženjering i tako dalje.
Analiziraju se temeljni koncepti savremene naučne slike svijeta koji uključuju sistematski metod istraživanja, princip globalnog evolucionizma, teoriju samoorganizacije ili sinergetike. Na osnovu ovih konceptualnih karakteristika mogu se zamisliti glavni trendovi u razvoju savremenog sveta i sagledati panorama savremene prirodne nauke.
Pokazuje se da se, na osnovu skale posmatrača, svaki objekt materijalne prirode može posmatrati bilo sa pozicije korpuskule ili sa pozicije kontinualnog koncepta opisivanja prirode. Tu nema suštinske razlike, iako se, naravno, manifestuje jedan od globalnih zakona filozofije „o prelasku kvantiteta u kvalitet“.
Učinjen je prijelaz na proučavanje odnosa reda i nereda u prirodi. Date su definicije haosa i njegove mjere - entropije. Razmatraju se modeli i mehanizmi reda i haosa, razmatra se njihova povezanost sa energetskim nivoom materijalnog sistema.
Na osnovu sistemskog pristupa u nauci, identifikovana su tri nivoa organizacije materije. Mikrokosmos se razmatra sa stanovišta moderne slike svijeta, manifestacije dualizma valova i čestica u njemu. Makrokosmos je opisan sa stanovišta klasične prirodne nauke, prema kojoj materija postoji u obliku supstance i polja. Sistemska organizacija megasveta je razjašnjena.
Prikazane su osnovne informacije o prostoru i vremenu. Pokazano je da je struktura prostora i vremena određena rasporedom masa materijalnih objekata i zavisi od brzine njihovog kretanja. Izraz zakona simetrije u svijetu je veza prostora i vremena sa osnovnim zakonima prirodne nauke – zakonima očuvanja. Uvode se pojmovi biološkog, psihološkog, socijalnog prostora i vremena.
Razmatraju se fundamentalne interakcije. Formiraju se ideje o česticama koje provode interakcije i konstante spajanja. Date su karakteristike interakcija u smislu opsega, intenziteta, izvora, a razmatrani su primjeri specifičnih manifestacija.
Pažnja je usmjerena na koncepte djelovanja dugog i kratkog dometa, zakone očuvanja. Analiziraju se primjeri njihovog ispoljavanja u različitim oblastima prirodnih nauka.
Zatim razmatramo osnovne principe fizičke slike svijeta, što uključuje princip relativnost, neizvjesnost, komplementarnost, superpozicija, simetrija. Pažnja je usmjerena na bliski odnos između navedenih principa i atributa materije kao što su vrijeme, prostor, masa, energija. Izloženi su osnovni koncepti Ajnštajnove teorije relativnosti. Otkriva se značenje Heisenbergovog principa nesigurnosti i principa komplementarnosti. Dati su konkretni primjeri ispoljavanja principa superpozicije u elektrodinamici, talasnim procesima, kvantnoj mehanici, pa čak i u humanitarnom polju znanja.
Razmatraju se koncept stanja, dinamički i statistički obrasci u prirodi.
Prikazani su osnovni, fundamentalni zakoni prirode i na njihovoj osnovi objašnjena svojstva i ponašanje složenih poliatomskih sistema. Konkretni primjeri funkcionisanja različitih sistema i manifestacija za njih tako važnog koncepta prirodne nauke kao što je tačka bifurkacije. Razumijevanje razmatranih temeljnih zakona prirodnih nauka omogućava nam da prijeđemo na proučavanje sinergijskih ideja o nisko organiziranoj materiji.Prikazani materijal tvrdi da su u velikoj mjeri povezane promjene koje se dešavaju u okolnom svijetu hemijska interakcija elementi ili kompleksi nastali od njih, odnosno hemijskim procesima. Za tvari koje djeluju u interakciji reaktivnost određena strukturom ili strukturom elemenata koji ih formiraju. Priroda strukture tvari koje ulaze u reakciju određuje svojstva nastalih tvari. Formulisani su konceptualni nivoi znanja iz hemije. Pokazano je da je samoorganizacija i evolucija takvog kompleksa biološki sistemi kao osoba moguće je upravo zahvaljujući implementaciji širokog spektra hemijske reakcije. Zatim se formiraju ideje o zvijezdama i zvjezdanim sistemima i određuju se njihove glavne karakteristike. Daju se ideje o Univerzumu i razmatraju modeli njegovog nastanka. Na osnovu teorije globalnog evolucionizma, pažnja je usmjerena na nastanak i razvoj Sunčevog sistema. Pruža osnovne informacije o unutrašnja struktura i formiraju se istorija geološkog razvoja Zemlje moderni koncepti razvoj geosferskih školjki. Prikazana su naučna saznanja o litosferi kao biotičkoj osnovi života. Pokazano je da niz faktora čini Zemlju posebnom planetom u Sunčevom sistemu. Istovremeno, hidrosfera je kolevka života, a svetski okean je „geohemijski reaktor“. Značajna pažnja posvećena je proučavanju ekoloških funkcija litosfere. Identificirana su dva glavna pravca ekologije i otkriveni su njihovi zadaci. Date su osnovne informacije o geografskoj ljusci Zemlje i njenim parametrima. Geografska ljuska Zemlje nam omogućava da odredimo koordinate bilo koje tačke na površini, razumijemo mehanizme formiranja klime, izračunamo visine i dubine i zabilježimo vrijeme događaja. Ocrtani su temelji naučnih saznanja o osobinama biološkog nivoa organizacije materije, formulisan pojam ćelije i utvrđena njena osnovna svojstva. Razmatraju se oscilatorni i talasni procesi i njihove karakteristike. Na osnovu ovih ideja analizirani su životni procesi organizama i donesen zaključak o njihovoj cikličnosti. Pokazano je da raznolikost živih organizama osigurava stabilnost i održivost geobiocenoza.
Razmatraju se prirodne naučne hipoteze o nastanku života. Prikazani su mogući načini njegovog razvoja i istaknuti preduslovi za njegovo nastanak. Prikazani materijal nam omogućava da Zemlju smatramo posebnim objektom u Sunčevom sistemu, gdje je bila moguća pojava živih bića.
Zasnovan na modernim materijalističkim idejama, prvenstveno o prirodna selekcija, formulisane su hipoteze o ljudskom porijeklu. Identificirane su grupe osobina koje ga povezuju sa životinjskim svijetom i prikazane karakteristične razlike.
Porodično stablo osobe je sastavljeno.
Na osnovu paleontoloških podataka, glavni faktori koji su čovjeka učinili društvenim bićem su zajednička proizvodnja hrane, prisutnost vatre, rad i artikuliran govor.U skladu sa principom globalnog evolucionizma, pokazano je da je razvoj živih organizama i njihovih grupa u skladu sa zakonima genetike. Njegove osnovne odredbe su koncepti mutacije, nasljednosti i populacije. Istaknute su glavne odredbe sintetičke teorije evolucije. Date su kratke ideje o ljudskom zdravlju, performansama i emocijama i faktorima koji ih određuju. Prikazan je uticaj kosmičkih ciklusa na biosferu Zemlje i procese u njoj. Posebno su prikazani svakodnevni, sezonski i drugi uticaji na živote ljudi, uključujući i vojno osoblje. Formirana je ideja o noosferi, na osnovu koje su zacrtani putevi za mogući razvoj okolnog svijeta i čovječanstva. Navedeni primjeri pokazuju važnost pažljivog rukovanja prirodom u smislu bioetičkih problema, koji su pak povezani sa principom nepovratnog razvoja materije. Isti princip dovodi do činjenice da je takav parametar materije kao što je vrijeme također nepovratan.
Prikazane su informacije o samoorganizaciji u neživoj prirodi dobijene na osnovu ideja o zatvorenim sistemima.
Pokazano je da je njihov životni vijek ograničen zbog povećanja entropije. Na osnovu sinergijskih ideja o otvorenim sistemima, pokazano je da oni mogu održavati konstantan ili čak smanjiti nivo entropije zbog razmjene sa spoljašnje okruženje materija, energija, informacija. Razvoj živih bića nastaje zbog prisutnosti fluktuacija i pozitivnih povratne informacije. Pokazano je da se procesi samoorganizacije i samokomplikacije javljaju kada se naruši simetrija u sistemima, tj. kada su udaljeni od ravnoteže.
Prikazani materijal nam omogućava da potvrdimo implementaciju uspješnog pokušaja predstavljanja okolnog svijeta sa stanovišta jedinstvene kulture kroz nastanak takvih disciplina kao što su CSE, stvaranje interneta itd.
Za samostalan rad studentima se na teme predmeta nude, prije svega, osnovne nastavna sredstva dostupno u univerzitetskoj biblioteci. Osim ove literature, postoje i drugi udžbenici koji se mogu koristiti u pripremi za seminarsku nastavu ili ispit. Programu kursa najpotpunije odgovaraju udžbenici sljedećih autora: S.G. Khoroshavina, V.N. Lavrinenko, S.Kh. Karpenkova, G.I. Ruzavina,
Tokom predavanja potrebno je voditi bilješke o materijalu koji predaje nastavnik, naglašavajući definicije, zakone, glavne figure i dijagrame. Potrebno je ostaviti polja za dopune i pojašnjenja u procesu samostalnog rada. Preporučljivo je ponovo pročitati materijal na dan snimanja i zabilježiti sve nejasnoće u njemu.
Kada se pripremate za seminare, morate razumjeti glavne odredbe materijala za predavanja. Nivo savladanosti može se ocijeniti pitanjima koja se postavljaju na kraju predavanja ili pitanjima za seminar. Pitanja koja nisu označena sa (*) moraju se razumjeti. Oni koji su označeni ovim znakom podrazumijevaju dublje proučavanje i mogu se prezentirati u obliku poruke ili izvještaja na seminarskoj nastavi. Priprema za ispit podrazumijeva temeljno proučavanje teorijskog materijala predmeta, kao i snimanje seminarskih časova, birajući iz gradiva ona glavna koja su bila uključena u ispitna pitanja.
Na predavanjima i seminarima će se razmatrati istorija nastanka nauke: prvo, kao zbir ljudskih znanja o svetu oko nas, prilično rasutih, haotičnih ( Drevni Egipat, Kina, Mesopotamija, Indija), a zatim je izvršen prelazak na sistem znanja u okviru filozofije (prirodne filozofije) Aristotela, na faze formiranja moderne nauke (nastanak i razvoj naučne metode) od Kopernika do Ajnštajna i moderne kosmologije.
U susret stvaranju prirodne nauke(počev od kraja 18. vijeka): fizika, hemija, biologija, geografija, geologija, astronomija, psihologija itd. diferencijaciju znanja o prirodi, povezana sa identifikacijom pojava i procesa koji se proučavaju, razvojem metoda za njihovo proučavanje iu vezi sa opštošću dobijenih rezultata. Trenutno pokušavam zamislite svijet u cjelini, da bi se identifikovali najopštiji obrasci Univerzuma izrazili su se u stvaranju jedne generalizovane, integrativne nauke – prirodne nauke. Jedan od njegovih glavnih zadataka je želja da se donesu duboki filozofski i metodološki zaključci o univerzalnosti djelovanja općih zakona evolucije, o sistemskoj organizaciji i samoorganizaciji okolnog svijeta. Zajedno sa principom istoričnosti, omogućavaju nam da govorimo o objektivnoj percepciji, razumijevanju svijeta u kojem živimo, te razumijevanju ciljeva i smisla postojanja naše civilizacije.
Uopšteno govoreći, KSE kurs se dotiče sledećih tema: evolucija, prirodnonaučna slika sveta (istorija prirodnih nauka); savremena naučna slika sveta; osnovne moderne kosmološke ideje; glavne hipoteze o nastanku života i čoveka; mesto čoveka u univerzumu, mesto nauke u njemu savremeni svet i predviđanje njegovog razvoja itd.
Za većinu opšti koncepti kursevi uključuju:
Koncept(iz latinskog Conceptio) upotrebljeno u značenju:
a) sistem pogleda, jednog ili drugog shvatanja pojava i procesa;
b) jedinstven koncept koji definiše, vodeću misao svakog dela, naučni rad itd.
Prirodna nauka- sistem znanja o prirodi; grana nauke koja proučava svijet oko nas kakav, u svom prirodnom stanju, postoji nezavisno od ljudi.
Nauka- sistem znanja o pojavama i procesima objektivnog svijeta i ljudske svijesti, njihovoj suštini i zakonima razvoja; Nauka kao društvena institucija je sfera ljudske djelatnosti u kojoj se razvijaju i sistematiziraju naučna saznanja o prirodnim i društvenim pojavama.
Koncepti prirodnih nauka- zovi rezultate naučno istraživanje izraženo u obliku naučnih teorija, zakona, modela, hipoteza, empirijskih generalizacija.
Dostignuća prirodnih nauka sastavni su dio univerzalne ljudske kulture, stoga su „Koncepti savremene prirodne nauke“ takvi obuka, koji treba da pokaže ulogu i značaj prirodne nauke u razumevanju sveta oko nas, u razumevanju mesta čoveka u ovom svetu, u formiranju naučne slike sveta.
