litceysel.ru
добавить свой файл
1



Сборник
методических материалов



по курсу


КОНЦЕПЦИИ


СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ


Москва

Институт международного права и экономики имени А.С. Грибоедова

2004

УТВЕРЖДЕНО

кафедрой общественных наук


С о с т а в и т е л ь канд. техн. наук, доц. А.И. Лобачев



Сборник
методических материалов по курсу «Концепции современного естествознания». М.: ИМПЭ им. А.С. Грибоедова, 2004. – 15 с.


Подготовлен на кафедре общественных наук.


Программа соответствует требованиям
Государственного образовательного стандарта



Лобачев А.И., 2004

Цели и задачи курса


В Государственном образовательном стандарте (в ред. 2000 г.) учебная дисциплина «Концепции современного естествознания» включена в качестве одной из ведущих в состав Федерального компонента учебного блока «Общие математические и естественнонаучные дисциплины» с присвоением ей в Стандартах некоторых специальностей и направлений индекса ЕН.Ф.01.

В данном сборнике представлены программа и учебные задания к семинарским занятиям учебного курса в объеме 36 академических часов, соответствующим очной форме обучения студентов экономического и юридического факультетов. Студенты факультетов лингвистики и журналистики могут изучать данную учебную дисциплину с незначительными отклонениями по ее часовому обеспечению (но не содержательному наполнению) в соответствии с индивидуальными особенностями учебных планов данных специальностей. Студенты очно-заочной (вечерней), ускоренной и заочной форм обучения всех факультетов ИМПЭ им. А.С. Грибоедова изучают курс в соответственно уменьшенных объемах аудиторных занятий.


В соответствии с указанной редакцией Государственного образовательного стандарта содержание учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» должно включать в себя следующие аспекты: естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро- и мегамиры; пространство, время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодействие, дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические процессы; реакционная способность веществ; внутреннее строение и история геологического развития Земли; современные концепции развития геосферных оболочек; литосфера как абиотическая основа жизни; экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая; географическая оболочка Земли; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика, человек, биосфера и космические циклы: ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре.

Учитывая представленное необходимое содержательное наполнение учебного курса, к его наиболее важным, основным особенностям можно отнести следующие:

– чрезвычайно широкий диапазон знаний по многим научным направлениям, предлагаемых Государственным образовательным стандартом для изучения в рамках единой учебной дисциплины;

– необходимость системного характера построения учебного материала с четким логическим изложением и объединением его в несколько достаточно крупных взаимосвязанных разделов;

– настоятельная потребность рассмотрения в едином лекционном курсе элементов научного знания, относящихся как к философии науки, так и к конкретному естествознанию на различных структурных уровнях (мега-, макро-, микроуровнях) физико-биологического мира, а также основных принципов передачи информации и управления в живых организмах;

– редкая и, по-своему, уникальная возможность изложения обобщенной естественнонаучной дисциплины в высших учебных заведениях в рамках одного достаточно компактного курса.

Изучение курса на гуманитарных факультетах высших учебных заведений Российской Федерации имеет своей основной целью: формирование у студентов гуманитарных специальностей целостного представления об основных особенностях научного знания и науки, об окружающем физико-биологи­ческом мире на различных структурных уровнях, а также о современном состоянии естественных наук, описывающих этот мир, в их взаимосвязи и развитии, включая практическое приложение существующих знаний.

Подобное системное представление об окружающем мире значительно расширяет кругозор будущего бакалавра или специалиста, помогает ему лучше понять смысл происходящих в окружающей природе процессов и, по сути дела, является необходимым компонентом общего культурного уровня практически любого выпускника вуза, имеющего высшее образование и претендующего на достойную работу.

Изучение предмета позволит студентам решить следующие основные задачи учебного курса:

– выявить смысл, особенности и принципы научной деятельности;

– понять структуру, системный характер и взаимосвязь основных компонентов естественнонаучной базы знаний;

– познакомиться с основными достижениями, областями применения и тенденциями развития современного естествознания;


– овладеть знанием наиболее общих, фундаментальных законов окружающего физико-биологического мира и уметь их объяснять.

Программа

Раздел I. Философия науки, общенаучные методы,
системные свойства и аспекты организации
современных научных исследований

Тема 1. Понятия естествознания, культуры, цивилизации
Особенности естественнонаучной и гуманитарной культуры
Научная картина мира и научные революции


Место естествознания в общечеловеческой культуре. Взаимосвязь понятий культуры и цивилизации. Типы цивилизаций в работах Данилевского, Шпенглера, Тойнби. Примеры историко-географических видов культуры. Примеры современных типов культуры. Основные отличия естественнонаучной и гуманитарной культуры. Роль технической культуры. Понятие научной картины мира и ее динамика. Важнейшие научные революции в истории человечества.

Тема 2. Этапы развития философии науки. Особенности позитивизма,
неопозитивизма, конструктивного рационализма и постпозитивизма
Основные принципы научного познания. Научный метод


Предмет исследования философии науки. Три закона Конта в позитивизме. Отличительные черты неопозитивизма (логического позитивизма) Рассела. Вклад Поппера в направление конструктивного рационализма: принцип опровержимости в науке; эволюция научной теории; концепция «трех миров» в познании природы. Англо-американская школа постпозитивизма и ее основные представители. Понятия парадигмы Куна и научно-исследователь­ской программы Лакатоса, ее структура.

Важнейшие необходимые принципы научного познания, характеризующие истинно научный метод: опровержимость (фальсифицируемость), подтверждаемость (верификация), соответствие (преемственность), согласованность (системность), инвариантность (универсальность). Дополнительный принцип простоты. Путь научного исследования: от научной проблемы через гипотезу к научной теории.


Тема 3. Особенности и структура науки. Основные общенаучные методы
Роль и виды моделирования в науке


Понятия науки, метода, методологии. Основные общенаучные методы, используемые в естествознании: индукция и дедукция, анализ и синтез, аналогия и сравнение, наблюдение и эксперимент. Значение моделирования в проведении научного исследования и его основные виды. Особенности имитационного моделирования. Правило Тьюринга при моделировании сложных объектов.

Тема 4. Понятие, структура и связи системы. Основные системные свойства
Системный подход, этапы системного анализа

Эффективность систем и ее оптимизация


Определение понятия системы. Элементы и связи, образующие структуру системы. Основные виды внутренних и внешних связей: вещественные, энергетические, информационные. Наиболее важные системные свойства: эмерджентность, открытость изолированность, иерархичность, устойчивость, детерминированность стохастичность, стационарность нестационарность, инерционность и колебательность.

Идеализированные и реальные свойства систем. Смысл и отличия классического и системного подходов в научных исследованиях. Основные преимущества и область применения системного подхода. Важнейшие этапы методологии системного анализа. Виды критериев оценки альтернативных вариантов: единичные, комплексные, интегральные. Эффективность систем как общий интегральный критерий их оценки, выбора и оптимизации. Необходимость использования дополнительных критериев.


Раздел II. Физические (неживые) системы
на различных структурных уровнях окружающего мира

Тема 5. Структурные уровни физических систем
Основные этапы развития античной натурфилософии
Концепции геоцентризма и гелиоцентризма строения мира

Понятие структурных уровней рассмотрения природы: мега-, макро- и микромир. Их условность и взаимосвязь. История возникновения и развития первых научных школ Древней Греции. Основные идеи античной натурфилософии. Суть и причины длительного существования концепции геоцентризма. Истоки возникновения концепции гелиоцентризма. Вклад Коперника, Галилея, Браге, Кеплера в создание современной модели строения мира.


Тема 6. Классическая механика и электромагнетизм
Специальная теория относительности и ее следствия


Введение Галилеем метода эксперимента в практику научных исследований. Формирование принципа инерции и понятия инерциальной системы. Основные законы классической механики Ньютона. Использование понятий инерционной и гравитационной массы. Смысл принципа эквивалентности. Абсолютное пространство и абсолютное время в классической механике Ньютона. История основных открытий в области электромагнетизма. Осознание взаимосвязи и взаимообусловленности электрических и магнитных явлений, благодаря исследованиям Эрстеда и Фарадея. Смысл, механизм действия и значение закона электромагнитной индукции. Формирование теории электромагнетизма Максвелла. Понятие и основные особенности распространения электромагнитного поля. Фундаментальная постоянная скорости света. Противоречия классической механики и теории электромагнетизма. Исходные постулаты специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Следствия и значение СТО для развития современного естествознания. Модель «светового конуса» Минковского и ее особенности. Формирование понятий четырехмерного пространственно-временного континуума и «линии жизни».

Тема 7. Общая теория относительности и эволюция Вселенной
Этапы развития галактик и звездных объектов

Недостатки СТО, приведшие Эйнштейна к разработке общей теории относительности (ОТО). Основной исходный постулат ОТО и важнейшие следствия этой теории. Опытное подтверждение выводов ОТО при наблюдениях полного солнечного затмения. Вопрос о стационарности Вселенной и теория Фридмана. Варианты эволюции Метагалактики и пространственная плотность Вселенной. Открытие эффекта «красного смещения» и формирование закона Хаббла. Большой Взрыв и характер образования галактических объектов. Этапы эволюции галактик и их основные типы. Механизм звездообразования. Основные этапы звездной эволюции. Диаграмма Герцшпрунга–Рессела и ее значение. Наблюдаемая структура Мегамира (Млечный Путь, Местная Группа галактик, Сверхскопление, другие ближайшие галактические сверхскопления с общим центром их вращения).


Тема 8. Строение и эволюция Солнечной системы. Структура Земли
и ее географическая оболочка. Геохронология


Небулярные теории возникновения Солнечной системы Лапласа, Канта и Шмидта. Современная концепция эволюции Солнечной системы. Состав и планетарная структура Солнечной системы. Роль закона ТициусаБоде в открытии пояса астероидов. Некоторые аспекты сравнительной планетологии. Исследования планет и их спутников с помощью космических зондов-автоматов. Сходства и различия физических условий планет земной группы. Структура строения Земли и способы ее исследования. Состав слоев земной коры. Структура мантии и ядра. Роль астеносферы в планетарных геодинамических процессах. Гипотеза Вегенера и концепция континентального дрейфа. Механизм возникновения вулканических явлений, землетрясений и цунами. Радиальные перемещения вещества земной коры и мантии. Понятие географической оболочки Земли и ее состав. Структура атмосферы, расположение и динамика изменения озонового слоя. Основные этапы геохронологии в развитии Земли, методы ее исследования.

Тема 9. Свойства микромира и основные принципы квантовой механики
Ядерные реакции и фундаментальные взаимодействия


Истоки атомистики. Открытие Беккереля, исследования Кюри и Склодовской-Кюри. Планетарная модель атома Резерфорда и ее несостоятельность. Энергетическая модель атома и постулаты Бора. Основные элементы атомной структуры. Понятие энергетического кванта и структура электронной оболочки. Квантовые числа и принцип Паули. Корпускулярно-волновой дуализм и принцип дополнительности. Стохастическая природа явлений в микромире, принцип неопределенности Гейзенберга. Фундаментальная постоянная Планка и ее значение. Состав атомного ядра и основные типы ядерных реакций. Условия протекания ядерного деления и термоядерного синтеза. Возможности использования ядерных реакций. Виды фундаментального взаимодействия. Проблема единой теории строения мира.

Тема 10. Трансляция свойств микромира на макроуровень

Фазовые состояния вещества, начала термодинамики
Энтропия и симметрия. Синергетика, «стрела времени»


Взаимосвязь физических структурных уровней. Открытие свойства сверхпроводимости. Концепция «электронных пар». Эффект Мейснера и условия существования сверхпроводимости. Опыт Аркадьева и его значение. Механизм образования эффекта полупроводимости. Механизм формирования лазерного излучения с помощью квантового генератора.

Четыре фазовых состояния вещества и их взаимосвязь с температурой, как показателем количества тепловой энергии. Температурные шкалы Цельсия и Кельвина, понятие абсолютного нуля. Влияние уровня тепловой энергии на структуру вещества. Три начала термодинамики, невозможность существования вечного двигателя и достижения абсолютного нуля температуры. Понятие энтропии, обозначение с ее помощью интенсивности и направления тепловых воздействий. Энтропия, как обобщенная мера выражения структурной неупорядоченности системы, ее структурного хаоса. Невозможность «тепловой смерти» Вселенной. Понятие симметрии, как антипода энтропии в структурной организации систем. Основные виды симметрии, примеры ее проявления. Взаимообратимость энтропии и симметрии, проявляемая в структуре вещества при его плавлении и затвердевании. Влияние времени кристаллизации на степень структурной упорядоченности кристаллической решетки (моно- и поликристаллы). Природные минералы и драгоценные камни. Принципы синергетики как научного направления о самоорганизации физических систем. Точки бифуркации развития любых процессов. Понятие «стрелы времени».


Раздел III. Биологические (живые) системы,
цели и возможности их моделирования человеком

Тема 11. Основные концепции появления жизни
Принципы ламаркизма и дарвинизма
Молекулярная эволюция, ее необходимые условия

Важнейшие свойства, отличающие биологические (живые) системы от физических (неживых) систем. Основные существующие концепции


появления жизни на Земле и во Вселенной: креационизм, панспермизм, неоанимизм и витализм, эволюционизм. Принципы эволюционизма в работах Ламарка и Дарвина. Необходимые условия протекания молекулярной эволюции. Исследования Опарина, Миллера и Юри.

Теории Пригожина и Эйгена, свидетельствующие о закономерном характере самоорганизации биологических систем при наличии необходимых условий. Множественность процессов и форм развития жизни во Вселенной.

Тема 12. Структура ДНК и генетический код
Изменчивость и наследственность в микро- и макроэволюции
Уровни биосферы, их взаимосвязь


Химические элементы и вещества, составляющие основу биологических систем. Органические вещества, входящие в состав клеточных компонентов. Особая роль нуклеиновых кислот (РНК и ДНК). Очередность молекулярной эволюции органических полимеров. Открытие Уотсона и Крика по выявлению структуры ДНК. Нуклеотиды, образующие генетический код в составе двойной спирали ДНК. Триплеты нуклеотидов как информационная основа кодирования белкового синтеза в теории Гамова. Вероятностная невозможность эволюционного повторения вымерших биологических видов. Роль мутационной и комбинативной изменчивости в обеспечении видового разнообразия и, как следствие, повышении выживаемости биологических систем. Роль наследственности в процессах микро- и макроэволюции. Особенности генной инженерии и модифицированных продуктов питания. Перспективы клонирования. Понятие биосферы и ее многоуровневая структура. Особенности популяционного, биоценозного и биогеоценозного уровней биосферы, их взаимосвязь и взаимозависимость. Жизнь, как геологообразующий фактор планеты.

Тема 13. Понятие и свойства ноосферы
Этапы антропогенеза и особенности сапиентации
Распространенность разума в окружающей Вселенной

Трактовка понятия ноосферы в теории Леруа и Тейяра де Шардена. Понятие ноосферы в учении Вернадского. Основные свойства ноосферы и примеры их проявления. Взаимосвязь ноосферы и экологии, необходимость экологической экспертизы любых проектных разработок. Этапы антропогенеза. Характеристика представителей архантропов, палеоантропов и неоантропов. Сапиентация как фактор изменчивости в эволюционном процессе развития человека. Понятие разума и степень его распространенности в окружающем мире. Формула Дрейка и основные результаты ее использования. Классификация Кардашева типов разумных цивилизаций во Вселенной.


Тема 14. Принципы передачи информации и управления
в биологических системах. Виды и значение обратной связи


Понятие информации и ее значение для обеспечения жизнедеятельности биологических систем. Единицы измерения количества информации, понятие информационной энтропии. Структура канала связи для передачи информации. Понятие и значение информационной обратной связи. Методы повышения надежности и пропускной способности канала связи. Прямая и обратная теоремы Шеннона, примеры их использования. Проблемы организации космической связи и попытки передачи информационных сообщений внеземным цивилизациям.

Понятие управления в биологических системах. Общая структура системы управления. Виды и значение обратной связи. Отрицательная обратная связь как фактор обеспечения устойчивости системы при отработке заданных входных воздействий. Понятие передаточной функции. Проявления свойств инерционности и колебательности в переходных процессах системы.

Тема 15. Цели, уровни, возможности моделирования биологических систем
Особенности кибернетики и робототехники


Цели и возможности моделирования различных свойств биологических систем. Решение проблемы «черного ящика». Методы кибернетики, применяемые для моделирования процессов управления. Перспективы моделирования разумной деятельности человека. Андроиды и шахматные автоматы. Законы робототехники Азимова. Функциональные возможности современной робототехники, основные направления и особенности ее развития.


Учебные ЗАДАНИЯ К СЕМИНАРСКИМ ЗАНЯТИЯМ

Тема 1. Научное познание и наука. Общенаучные методы
и системные свойства в естествознании, применение в гуманитарных науках

Дайте определения понятий: естествознание, естественнонаучная картина мира, научная революция, парадигма, научно-исследовательская программа. Опишите, как взаимосвязаны друг с другом естествознание, культура и цивилизация. Перечислите основные отличия естественнонаучной и гуманитарной культуры. Являются ли эти отличия основанием для взаимного противопоставления указанных видов культуры, и какую роль выполняет техническая культура в их взаимодействии?


Дайте определение понятия наука и проанализируйте, как соотносятся между собой наука, вера и культура. Почему возникла философия науки и какие задачи она решает? Перечислите этапы и основные результаты развития философии науки. Расскажите о вкладе К. Поппера в философию науки (принцип опровержимости, эволюция научного познания, модель «трех миров»). Является ли принцип опровержимости доводом в поддержку агностицизма? Раскройте смысл основных принципов научного познания и понятия научный метод.

Поясните основные особенности науки и ее структуру. Чем различаются фундаментальная и прикладная наука? Кто имеет право заниматься научными исследованиями и занимать научные должности? Перечислите основные общенаучные методы и приведите примеры их использования в гуманитарных науках. Дайте определение понятия системы и расскажите об основных системных свойствах в приложении к системам в области выбранной специальности обучения. Поясните, каковы основные достоинства системного подхода, и представьте возможность его использования в рамках будущей специальности. Что понимается под эффективностью функционирования любых систем?

Литература


Лобачев А.И. Концепции современного естествознания. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М.: ЮНИТИ, 1997.

Федеральный закон «О науке и государственной научно-технической политике» № 127-ФЗ от 23 августа 1996 г.

Чуешов В.И. Введение в современную философию. Минск: Тетра Системс, 1998.

Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник 1999 / Под ред. Д.М. Гвишиани, В.Н. Садовского. М.: Эдиториал УРСС, 2001.

От логического позитивизма к постпозитивизму. М.: НИИВО-ИНИОН, 1993.

Тема 2. Основные свойства, особенности и взаимосвязь

структурных уровней физических систем


Объясните, что такое структурные уровни физического мира и каким образом они связаны с масштабом объектов и темпом событий этого мира. Перечислите основные этапы развития и научные достижения античной натурфилософии. Почему возник геоцентризм и закономерна ли была его замена гелиоцентризмом? Объясните «долгоживучесть» геоцентризма с позиций принципа инерции Галилея. Приведите примеры инерциальных систем в окружающем физическом мире. Как понимал Ньютон абсолютность времени и пространства? Докажите с помощью второго и четвертого законов Ньютона неизменность ускорения свободного падения для тел различной массы. Поясните смысл принципа эквивалентности в классической механике. В чем заключается закон электромагнитной индукции? Каковы особенности спектра электромагнитного поля? Насколько закономерным было появление специальной теории относительности Эйнштейна, и чем обусловлена значимость ее влияния на развитие науки? Что дала человечеству общая теория относительности? Объясните причины и ход эволюции звездных объектов. Какими особенностями обладают «черные дыры», может ли их суммарная масса повлиять на общую эволюцию Вселенной, и где они могли бы располагаться на диаграмме ГерцшпрунгаРессела? Опишите структуру Солнечной системы и основные процессы, характерные для ее образования. Каковы особенности внутреннего строения Земли? Какую роль играют магнитосфера, озоновый слой?

Перечислите основные виды и свойства фундаментальных физических взаимодействий. Каковы основные особенности микромира? Поясните постулаты Бора и смысл его принципа дополнительности. Чем обусловлено существование изотопов химических элементов? Какие условия требуются для прохождения реакций ядерного деления и термоядерного синтеза? Приведите примеры трансляции свойств микромира в различные эффекты макро- и мегауровня. Объясните смысл и взаимосвязь физических свойств энтропии и симметрии. Чем обусловлены и как проявляются процессы самоорганизации физических систем? Что обозначает термин «стрела времени», и как проявляется ее действие в различных процессах?

Литература


Лобачев А.И. Концепции современного естествознания. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: ИВЦ «Маркетинг»; Новосибирск: ЮКЭА, 2000.

Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. М.: Изд. дом «ОНИКС 21 век», Мир и Образование, 2003.

Азимов А. Краткая история химии: Развитие идей и представлений в химии. СПб.: Амфора, 2000.

Паркер Б. Мечта Эйнштейна: В поисках единой теории строения Вселенной. СПб.: Амфора, 2001.

Хокинг С. Краткая история времени: От большого взрыва до черных дыр.  СПб.: Амфора, 2001.

Тема 3. Основные свойства биологических систем, цели и возможности
их моделирования. Основные выводы по всему учебному курсу


Перечислите основные концепции появления жизни, их особенности. Каковы необходимые условия молекулярной эволюции и основные ее этапы? Объясните роль изменчивости и наследственности в эволюционных процессах биологических систем, покажите их объективную связь со свойствами зеркальной и трансляционной симметрии. Что такое ген, и как происходит кодирование биологических признаков в генетическом коде ДНК? Какую роль играет принцип расщепления, открытый Менделем? Какое влияние оказывают мутационная и комбинативная изменчивость на жизнестойкость потомства биологических организмов? Поясните, какой из указанных видов наследственной изменчивости отсутствует при клонировании и каковы последствия такого отсутствия для клонированного организма? Перечислите основные структурные уровни биосферы и их особенности. Как трактуется понятие ноосферы? Что такое разум, какова степень его совершенства? От каких факторов зависит распространенность разумных цивилизаций во Вселенной? Перечислите этапы антропогенеза и особенности сапиентации с точки зрения эволюционных процессов.

Какую роль играют передача информации и управление в жизнедеятельности организмов? Перечислите основные причины искажения информации при ее передаче по каналу связи. Приведите примеры действия второй теоремы Шеннона, когда количество информации, поступающей на вход канала связи, превышает пропускную способность этого канала связи.


Поясните механизм действия обратной связи и ее виды. Почему отрицательная обратная связь способствует повышению устойчивости систем, а положительная обратная связь ведет к их неравновесности? Каковы цели и возможности моделирования биологических систем? Дайте обоснование модели «черного ящика» и методики ее исследования. Приведите примеры современных достижений кибернетики и робототехники. Существуют ли границы в моделировании разума и создании систем искусственного интеллекта, каковы последствия этого?

Литература


Лобачев А.И. Концепции современного естествознания. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: ИВЦ «Маркетинг»; Новосибирск: ЮКЭА, 2000.

Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век», Мир и Образование, 2003.

Дыбов А.М., Иванов В.А. Концепции современного естествознания. Ижевск: Изд. дом «Удмуртский университет», 1999.

Голдсмит Д., Оуэн Т. Поиски жизни во Вселенной. М.: Мир, 1983.

Не счесть у робота профессий / Под ред. П. Марша. М.: Мир, 1987.

Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1959.

Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1972.

Назаретов В.М., Ким Д.П. Техническая имитация интеллекта / Под ред. И.М. Макарова. М.: Высшая школа, 1986.


ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЧЕТУ


1. Понятия естествознания, культуры, цивилизации.

2. Особенности гуманитарной и естественнонаучной культуры.

3. Естественнонаучная картина мира и научные революции.

4. Основные этапы развития философии науки.

5. Три закона Конта в позитивизме.

6. Конструктивный рационализм Поппера, эволюция научной теории.


7. Парадигма и исследовательская программа в постпозитивизме.

8. Принципы научного знания, характеризующие научный метод.

9. Понятие науки, ее особенности и структура.

10. Основные общенаучные методы в естествознании.

11. Роль наблюдения, эксперимента и моделирования в науке.

12. Понятие системы и основные системные свойства.

13. Системный подход и основные этапы системного анализа.

14. Особенности античного научного знания, концепция геоцентризма.

15. Вклад Галилея в формирование науки, концепция гелиоцентризма.

16. Основные законы механики Ньютона, принцип эквивалентности.

17. Открытия Эрстеда и Фарадея в области электромагнетизма.

18. Концепция электромагнитного поля, элементы его спектра.

19. Истоки и следствия специальной теории относительности.

20. Модель «светового конуса» Минковского, «стрела времени».

21. Основные выводы общей теории относительности Эйнштейна.

22. Возможные варианты эволюции Вселенной в модели Фридмана.

23. Закон Хаббла, «красное смещение « и нестационарность Вселенной.

24. Основные этапы звездной эволюции, виды звездных объектов.

25. Концепции образования Солнечной системы и ее структура.

26. Элементы внутреннего строения Земли, роль астеносферы.

27. Состав географической оболочки Земли, роль магнитосферы.

28. Виды фундаментальных взаимодействий в физическом мире.

29. Основные особенности квантовой механики микромира.

30. Энергетическая модель атома и постулаты Бора.

31. Состав атомного ядра и основные типы ядерных реакций.

32. Корпускулярно-волновой дуализм и принцип дополнительности.

33. Принцип неопределенности Гейзенберга и его значение.

34. Явление сверхпроводимости и эффект Мейснера.


35. Начала термодинамики и понятие энтропии.

36. Понятие симметрии, ее основные виды и значение.

37. Энтропия и симметрия в процессах плавления и кристаллизации.

38. Синергетика и основные принципы самоорганизации систем.

39. Биологические системы и их основные свойства.

40. Существующие концепции появления жизни на Земле.

41. Необходимые общие условия формирования жизни.

42. Концепция Опарина, опыт Миллера–Юри и его значение.

43. Основные принципы теории биологической эволюции Дарвина.

44. Изменчивость и наследственность, как проявления симметрии.

45. Мутационная и комбинативная изменчивость организмов.

46. Особенности строения ДНК, понятие генетического кода.

47. Генная инженерия и клонирование, их перспективы.

48. Понятие биосферы, ее основные структурные уровни.

49. Ноосфера Вернадского и экология природной среды.

50. Понятие разума и его уровни, распространенность во Вселенной.

51. Основные этапы антропогенеза, особенности процесса сапиентации.

52. Понятия информации, сигнала, канала связи.

53. Факторы, влияющие на передачу информации по каналу связи.

54. Теоремы Шеннона и эффективность передачи информации.

55. Понятие управления, значение и виды обратной связи.

56. Передача информации и управление в биологических системах.

57. Принцип действия нейронов и образование рефлекторной дуги.

58. Цели и основные виды моделирования биологических систем.

59. Проблема «черного ящика» в кибернетике и способ ее решения.

60. Возможности моделирования деятельности человека и его разума.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

Лобачев А.И. Концепции современного естествознания. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.


Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М.: Физкультура и спорт, ЮНИТИ, 1997.

Дягилев В.И. Концепции современного естествознания. М.: ИМПЭ им. А.С. Грибоедова, 1998.

Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. М.: Изд. дом «ОНИКС 21 век», Мир и Образование, 2003.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – 2-е изд. М.: ИВЦ «Маркетинг»; Новосибирск: ЮКЭА, 2000.

Дополнительная


Федеральный закон «О науке и государственной научно-технической политике» от 23 августа 1996 г. № 127-ФЗ

Азимов А. Краткая история химии: Развитие идей и представлений в химии. СПб.: Амфора, 2000.

Гвишиани Д.М. Организация и управление. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998.

Голдсмит Д., Оуэн Т. Поиски жизни во Вселенной. М.: Мир, 1983.

Естествознание: системность и динамика (методологические очерки). М.: Наука, 1990.

Кауфман У. Планеты и луны. М.: Мир, 1982.

Козырев Н.А. Избранные труды. Л.: ЛГУ, 1991.

Максаковский В.П. Географическая культура. М.: ВЛАДОС, 1998.

Нарликар Дж. Неистовая Вселенная. М.: Мир, 1985.

Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. М.: Наука, 1990.

Паркер Б. Мечта Эйнштейна: В поисках единой теории строения Вселенной. СПб.: Амфора, 2001.

Физика космоса / Под ред. С.Б. Пикельнера. М.: Советская энциклопедия, 1976.

Фридман А.А. Мир как пространство и время. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.

Хокинг С. Краткая история времени: От большого взрыва до черных дыр.  СПб.: Амфора, 2001.