• /
• Концепции современного естествознания

Предмет Концепции современного естествознания. Научный метод. Панорама естествознания.

• Понятие науки. Фундаментальные и прикладные науки. Естественные науки. Характерные черты науки.
• Понятие метода и методологии. Научное познание и научный метод. Научные методы в естествознании.
• История естествознания. Естествознание в античности и средних веках. Исторический путь естествознания к теоретической полновесности. Основные концептуальные революции в естествознании, в том числе в физике, космологии, химии, геологии, биологии. Взаимосвязанность концепций естествознания. Наука как эволюционный процесс.

Естественно-научная и гуманитарная культуры. Естествознание и математика.

• Описательный характер естествознания и предписывающий - гуманитаристики. Критерий научности естествознания - подтверждаемость теории. Критерий научности гуманитаристики - эффективность теории. Научный метод естествознания - гипотетико-дедуктивный метод. Научный метод гуманитарных наук - прагматический метод. Взаимодополнительность естествознания и гуманитарных наук.
• Математика как наука об упорядоченных конструктах. Непротиворечивость как главный научный критерий математики. Математика и воображаемые миры. Взаимнооднозначное соответствие между математикой и естествознанием.

Научные революции в концептуальных основаниях физики.

• Закономерности развития физических представлений о природе. Хаос и порядок в Природе. Структура организации материи. Дально- и близкодействие. От мега- к макро и, микромиру. Пространство-время, организация материи.
• Механика Ньютона. Смысл 1-го закона Ньютона. Дифференциальная форма 2-го закона Ньютона. Принцип относительности Галилея и равноправие всех инерциальных систем отсчета. Инвариантность уравнений механики Ньютона относительно преобразований Галилея. Абсолютность пространства и времени в механике Ньютона.
• Специальная теория относительности (СТО) Эйнштейна. Трудности согласования концептуальных основ механики Ньютона и электродинамики Максвелла- Лоренца. Научное творчество А. Эйнштейна. Два постулата СТО. Релятивистские пространственно-временные эффекты. Оценка механики Ньютона с позиций СТО.
• Общая теория относительности (ОТО) А.Эйнштейна. Распространение принципа относительности на все системы отсчета. Эквивалентность тяжелой и инертной масс. Тяготение и искривленность пространства-времени. Оценка СТО с позиций ОТО.
• Квантовая механика. Кванты энергии. Постоянная Планка. Корпускулярно-волновой дуализм. Волновая функция. Пределы принципа наглядности в квантовой механике. Проблема "скрытых параметров. Соотношение неопределенностей. Принцип суперпозиции. Вероятностная предсказуемость. Оценка классической физики с позиций квантовой механики. Принципы дополнительности.
• Некоторые средства физического эксперимента. Явление радиоактивности. Детекторы частиц. Масс-спектрометры.
• Квантовая теория поля. Рождение и поглощение частиц. Вакуум как состояние поля с наименьшей энергией. Виртуальные частицы. Спин. Четыре типа взаимодействий. Диаграммы Р.Феймана, изотопический спин. Калибровочная инвариантность. Симметрия и законы природы. Спонтанное нарушение симметрии. Систематика элементарных частиц. Деление и синтез атомных ядер.
• Физика макроскопических процессов. Принципы статистической физики. Понятие энтропии. Начала термодинамики. Гипотеза тепловой смерти Вселенной.
• Принципы физического познания. Интерпретация экспериментальных данных и подтверждаемость теории. Иерархичность в физическом познании: уровни событий, законов, принципов в симметрии. Принцип соответствия. Принцип интерпретационной критики. Междисциплинарное содержание физических теорий.

Космологические концепции.

• Вселенная как доступная человеку часть космоса. Недопустимость подмены космологических теорий суррогатным знанием. Расширение Вселенной. Закон Хаблла. Крупномасштабная однородность Вселенной. Реликтовое излучение. Эволюция Вселенной. Образование и жизнь звезд, источники их энергий. Нейтронные звезды. Черные дыры. Образование планетных систем. Антропный принцип в космологии. Четыре научные революции, построение космологических моделей на основе механики Ньютона, общей теории относительности, квантовой теории поля.

Химические концепции.

• Химия как наука о свойствах веществ и их превращениях. Специфика химии. Становление и эволюция химии. Классическая атомно-молекулярная теория в химии. Неклассическая химия и ее опора на квантовую теорию. Строение и взаимодействие веществ. Химическая реакционная способность веществ. Строение химических элементов. Многообразие типов химических связей. Оценка классической химии с позиций неклассической.

Концептуальное содержание наук о Земле.

• Геологическая шкала времени. Строение Земли: внутреннее ядро, внешнее ядро, нижняя, средняя и верхняя мантии, астеносфера, нижний слой литосферы. земная кора (верхний слой литосферы), гидросфера, атмосфера и магнитосфера.
• Эволюция Земли и ее фазы. Классическая геология и ее основные концепции: нептунизм, плутонизм, униформизм, актуализм, эволюционизм, мобилизм. Неклассическая геология и концепция глобальной эволюции Земли.
• Современная концепция развития геосферных оболочек. Химико-плотностная дифференциация вещества в мантии и ядре Земли как важнейший динамический фактор эволюции Земли.
• Абиотические факторы и экологические функции литосферы. Ресурсная, геодинамическая, геохимическая и геофизическая функции литосферы.
• Географическая оболочка Земли как продукт взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы. Три этапа географических наук: становление (до XX в.), классическая наука (первая половина XX в.), неклассическая наука (вторая половина XX в.).

Биологические концепции.

• Возникновение жизни и ее объяснение на основе молекулярно-динамического подхода. Значение РНК, ДНК и белков в становлении живого. Биохимия об основах живого.
• Специфика, единство и многообразие живого. Характерные признаки живого: гомеостаз, самовоспроизведение себе подобных, обмен со средой веществом и энергией, обработка и выдача информации и др.
• Генные механизмы. Строение молекулы ДНК. Транскрипция, обратная транскрипция. Сплайсинг. Генетический код. Репликация, репарация, рекомбинация ДНК. Генетическая и клеточная инженерия. Клонирование. Геном человека. От клеток к многоклеточным организмам, клеточные механизмы. Сравнение прокариотов и эукариотов. Прямое бинарное деление. Мейоз, митоз. Образование органов многоклеточных организмов. Концепция дифференциальной экспрессии генов. Три закона Менделя. Правило Харди-Вайнберга.
• Биология поведения. Безусловные и условные рефлексы, инстинкты. Критерии рассудочности животных. Поведение беспозвоночных. Поведение высших животных, пределы их рассудочной психики, инструментальной и языковой деятельности.
• Эволюционное учение. Дарвинизм. Синтетическая теория эволюции. Популяционно-генетический подход.
• Макроэволюция, ее объяснение с позиций популяционно-генетического подхода. Географическая, экологическая и репродуктивная изоляция как факторы макроэволюции. Биогеоценоз - элементарная единица биогеосферы. Закономерности эволюции биогеосферы.
• Принципы теоретической биологии: конвариантной редупликации и естественного отбора.

Антропологические концепции.

• Антропогенез. Схема эволюции приматов. Возраст антропоидов.
• Физиология человека: общие принципы. Механизмы управления физиологическим процессами организма. Роль и значение центральной, вегетативной и периферийной нервных систем. Сенсорная, двигательная и ассоциативная кора мозга. Речь и действие. Сенсорные модальности и соответствующие им органы. Физиология эндокринной системы. Физиология питания, пищеварения и выделения. Функции крови, лимфы, сердца, легких, пищеварительного тракта.
• Работоспособность. Определение здоровья. Генотипическая обусловленность интеллекта и эмоциональности. Творчество.

Информационные системы.

• Информатика и технологии искусственного интеллекта. Структура и состав информационной системы. Кибернетика.

Интегральные концепции

• Биосфера и космос. Биогеокосмический подход. Человек и ноосфера. Биогеоноокосмический подход как вершина эволюционного естествознания.
• Синергетика. Ключевые положения синергетики. Необратимость времени с синергетических позиций. Проблемы коэволюции человечества и природы. Воззрения Н. Н. Моисеева.
• Этика ответственности. Этика и наука. Этика и естествознание.

Естествознание ХХI века.

• Тенденции развития. Путь к единой культуре.