- •Естествознание как единая наука о природе. Иерархия уровней культуры.
- •Специфика науки как вида деятельности. Цель и конечный продукт научной деятельности. Критерии научного знания. Проблема познаваемости мира.
- •Критерии научности. Структура научного знания. Эмпирический и теоретический уровни научного знания.
- •Методы и средства научного познания.
- •Наука как социальное явление. Модели развития науки.
- •Древнегреческий этап развития естествознания.
- •Научное мышление в эпоху средневековья.
- •Классический период в истории естествознания (общая характеристика).
- •Механистическая (механическая) картина мира и причины ее краха.
- •Неклассический этап развития естествознания.
- •Постнеклассический этап развития естествознания.
- •Современные подходы к периодизации естествознания. История естествознания как смена научных парадигм. Ньютоновская и эволюционная парадигмы.
- •Механика н как пример динамической теории. Идеализации и ограниченность клас механики.
- •Триумф небесной механики. Механический детерминизм как фундамент классического мировоззрения.
- •Фундаментальная симметрия пространства и времени, ее связь с законами сохранения.
- •Концепции дальнодействия и близкодействия. Понятие материального поля. Классические представления о природе света.
- •Непрерывность и дискретность в описании структуры материи.
- •Историческое развитие концепции пространства и времени. Становление сто.
- •Постулаты сто Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности.
- •Основные следствия из преобразований Лоренца. «Сокращение» длины движущихся объектов. «Замедление» хода движущихся часов.
- •Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией.
- •Концепция искривленного 4-мерного пространства-времени в общей теории относительности.
- •Современная наука о пространстве и времени. Описание пространства и времени в ведущих физических теориях.
- •Развитие представлений о природе тепловых явлений. Начала термодинамики. Цикл Карно.
- •Проблема необратимости и ее статистическое решение.
- •Термодинамический и статистический смысл понятия энтропии.
- •Проблема «тепловой смерти» Вселенной: формулировка, развитие и современное решение.
- •Динамические и статистические закономерности в естествознании. Особенности описания состояний в динамических и статистических теориях. Проблема детерминизма.
- •Зарождение и развитие квантовых представлений в естествознании.
- •Квантовая механика как пример статистической теории. Описание состояния и движения микрообъектов. Принцип суперпозиции квантовых состояний.
- •Принцип дополнительности и его применение к описанию динамики микрообъектов.
- •Принцип неопределенности Гейзенберга как частное выражение принципа дополнительности.
- •Основные представления о квантовой теории атомов и зонной теории кристаллов.
- •Историческое развитие идей атомизма. Квантовый механизм взаимодействия элементарных частиц. Современные представления о классификации элементарных частиц.
- •Фундаментальные взаимодействия в природе. Их характеристика и перспективы объединения.
- •Парадоксы классической космологии и их разрешение. Модели Вселенной.
- •Современная космология о ранних стадиях эволюции Вселенной.
- •Возможности и элементы спектральной астрономии.
- •Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.
- •Строение Земли и основные характеристики ее оболочек. Термодинамика Земли.
- •Образование и основные этапы эволюции Земли.
- •Специфика живого. «Критерии жизни».
- •Иерархия уровней организации живой материи.
- •46,Особенности эволюционных процессов в природе, их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.
- •47,Общие свойства систем, способных к самоорганизации.
- •48,Примеры самоорганизующихся систем в физике. Конвективные ячейки Бенара. Лазеры.
- •49,Открытые диссипативные системы в химии и биологии. Примеры самоорганизации.
- •50,Синергетический подход к анализу экономических явлений и моделированию социальных процессов. Примеры.
- •51Проблемы прогнозирования в контексте синергетики. Динамический хаос. Фракталы.
-
Иерархия уровней организации живой материи.
Аспекты уровней организации – пространственность, функциональность, временной.
0: атомно-молекулярный
1: молекулярно-генетический. Ген- ед-ца наследственной инфы, ответ-ная за опр признак. Совокупность всех генов организма сост его генотип.
2: клеточный. Клетка- элементар живая сист.
3: организационный. Организм- целостная сист, способная к самостоят сущ-ию; неделимая ед-ца биол вида. Онтогенез- процесс индивид развития организма. Фенотип- отличит признак одного орг от др, закод в генах. Зависит от генотипа и факторов окр среды.
4: популяционно-видовой. Популяция- совокупность особей одного вида длительно занимающих одно пространство и воспроизвод себя в теч большого числа поколений. Особи одной популяции обладают единым генофондом. Популяция- элементар ед-ца эволюц процесса, способная реагировать на из мокр среды перестройкой своего генофонда. Микроэволюция- процесс преобраз генофондов. Вид сост из неск популяций.
5: биогеоценоз – синоним биосист – однородный участок зем поверхности с опр сост взаимодействующих живых и костных компонентов. В рамках экосист осущ-ся полный цикл создания жив в-в и их разложение. Экосист сохр устойчивость.
6: биосфера – область активной жизни.
46,Особенности эволюционных процессов в природе, их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.
Классическое естествознание изучало простые замкнутые сист. Согласно Лапласовск детерминизму все сб просчитано, развитие безальтернативно. Большинство процессов необратимы. Замкнутые сист стараются перейти в сост равновесия (по 2ому нач т/д). Т.е. замкнутые сист эволюционир от порядка к хаусу, энтропия при этом возрастает.
Сущ-ют процессы, кот нельзя опис ни динамич, ни статистич з-стями.
Например: процессы эволюции биолог объекта, звёзд, человека, планет. Они зарождаются, растут, усложняются, т.е. из беспорядка организуется порядок.
Оказывается состояние таких объектов не только нельзя однозначно предсказать, но нельзя определять его вероятность в будущем. В результате эволюционных процессов структура объекта усложняется: из хаоса возникает порядок и уменьшается энтропия (ее отток в окр среду).
Противоречий со 2-ым началом т/д нет, т.к. процессы здесь не замкнутые, а открытые.(способные обмениваться в-вом, эн, инфой).
Приращение энтропии обычной сист dS можно разделить на 2 части: 1)пр-во энтропии внутри сист из-за необратимых процессов; 2)приток или отток энтропии в рез-те ее обмена с окр средой (мб либо>, либо <0). dS=dS1+dS2. Если dS<0 – развитие, молодость. dS ̴ 0 – зрелость, dS>0 – старение.
Пример: деление клетки. Энтропия клетки состоит из 2 систем:
dS1приблизит. Объем клетки, т.е. 4/3 ПR3 , dS2 приблизит. Площадь поверхности= 4ПR2,
dS=4/3 П(R3)-4П(R2). dS=0 при R=3В/А-равновесие(баланс между возр. И умен. Энтропии).
Таким образом, клетка должна разделяться.
Т.о. общая энтропия сист может уменьшаться. Это усл вып только вдали от равновесия. Сист станов оч чувствит к флуктуациям, кот в рез-те взаимод со средой могут увелич до макроуровня. В рез-те сист качественно изм. Из хауса могут возникнуть упорядоченные структуры. Такой процесс наз самоорг. Пригожин назвал структуры, кот возник в рез-те самоорг диссипативными (рассеивание). Переломный момент развития сист – точка бииффуркации (разветвление путей возможного развития). Возможный путь эволюции опр-ет случайность.