«ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Для студентов БГУ СОСТАВИТЕЛИ: Н.К. Кисель – доцент кафедры философии и методологии науки факультета философии и социальных наук Белорусского ...»

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ФИЛОСОФИИ И СОЦИАЛЬНЫХ НАУК

Кафедра философии и методологии науки

«ОСНОВЫ

СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Для студентов БГУ

СОСТАВИТЕЛИ:

Н.К. Кисель – доцент кафедры философии и методологии науки факультета философии и социальных наук Белорусского государственного университета, кандидат философских наук, доцент;

А.С. Свирид – доцент кафедры философии и методологии науки факультета философии и социальных наук Белорусского государственного университета; кандидат философских наук;

О.И. Игнатенко – преподаватель кафедры философии и методологии науки факультета философии и социальных наук Белорусского государственного университета.

Минск

ПРОГРАММНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СТУДЕНТАМ

ГУМАНИТАРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ, СДАЮЩИМ ЗАЧЕТ ПО КУРСУ

«ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

Студент, сдающий зачет по дисциплине «Основы современного естествознания», должен студент должен знать:

• основные концепции современного естествознания;

• важнейшие достижения современного естественнонаучного знания;

• естественнонаучные основы современных промышленных и социальных технологий;

• содержание современных глобальных экологических проблем в их связи с основными законами естествознания.

Овладевая инструментальными компетенциями, студент должен уметь:

• формулировать и обосновывать возможности естествознания в решении проблем современного общества (охрана здоровья, охрана окружающей среды, поиск новых энергетических ресурсов, внедрение информационных, био- и нанотехнологий, перспективных материалов);

• внедрять элементы научной рациональности в систему собственных поведенческих регулятивов;

• получать необходимые сведения для проведения естественнонаучной экспертизы принимаемых решений.

Вопросы на зачете соответствуют проблематике, рассматриваемой на лекционных и семинарских занятиях по курсу «Основы современного естествознания». Зачет может производиться в форме тестирования знаний студентов.

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Количество часов аудиторные Название раздела и темы практические всего лекции (семинарские) КСР занятия Тема 1. Естествознание и 6 2 2 современный мир Тема 2. Естественнонаучные основы современных промышленных и 4 2 2 социальных технологий Тема 3. Физика и ее место в структуре естественнонаучного 8 4 2 знания Тема 4 Современная химия в контексте устойчивого развития 6 4 2 общества Тема 5. Биология как важнейший компонент современного 8 4 2 естествознания Тема 6. Естествознание на рубеже 2 2 ХХ и ХХI в.

Итого: 34 18 10

ЛЕКЦИЯ 1. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И СОВРЕМЕННЫЙ МИР

(2 часа) ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1. Сущность и понятие науки, её основные функции. Специфика научного познания. Соотношение науки и вненаучных форм знания и познания.

2. Исторические этапы познания природы и становление естествознания.

Особенности естественнонаучного познания мира и структура современного естествознания.

3. Особенности методов современного экспериментально-математического естествознания.

4. Этика науки и социальная ответственность ученого.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Глебкин В.В. Наука в контексте культуры. М., 2. Границы науки: О возможности альтернативных моделей познания. М., 1991.

3. Леглер В.А. Наука. Квазинаука, лженаука // Вопросы философии. 1994. № 4. Наука в системе социальных ценностей М., 1996.

5. Наука и ее место в культуре Новосибирск, 1990.

6. Современное естествознание в системе науки и практики. М., 7. Степин В.С. Наука и псевдонаука в культуре современной цивилизации // Судьбы естествознания. Современные дискуссии. М., 2000.

8. Поликарапов В.С. Наука и мистицизм в ХХ веке. М. 1990.

9. Проблема ценностного статуса науки на рубеже XXI в.. М., 1999.

10. Фейнберг Е. Две культуры: интуиция и логика в искусстве и науке. М.,

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Азимов А. Язык науки. М.2002.

2. Биомедицинская этика: словарь-справ. Мн., 2007.

3. Волков Ю.Г., Поликарпов B.C. Интегральная природа челов..

Естественнонаучный и гуманитарный аспекты. Р/на-Д., 1991.

4. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989.

5. Глебкин В.В. Наука в контексте культуры. М., 1994.

6. Елсуков А.Н. Мировоззренческие основания эмпирического познания // Мировоззренческие структуры в научном познании Мн., 1993.

7. Зеленков А.И., Водопьянов П.А. Динамика биосферы и социокультурные традиции. М., 1987.

8. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М., 9. Карпинская Р.С, Огурцов А.Л., Лисеев И.К. Философия природы коэволюционная стратегия. М., 1995.

10. Леглер В.А. Наука. Квазинаука, лженаука // Вопросы философии.1994. № 9.

11. Мигдал А. «Поиски истины», серия «Эврика», М.,1983.

12. Наука в системе социальных ценностей М., 1996.

13. Наука и ее место в культуре Новосибирск, 1990.

14. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции. М., 1993.

15. Степин В.С. Теоретическое знание. М., 2000.

СТРУКТУРНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ

1. Сущность и понятие науки, её основные функции. Специфика научного познания. Соотношение науки и вненаучных форм знания и познания На протяжении всей своей истории люди выработали несколько способов познания и освоения окружающего их мира: обыденный, мифологический, религиозный, художественный, философский. На определенном этапе человеческой истории наука, подобно другим, ранее возникшим элементам культуры, развивается в относительно самостоятельную форму общественного сознания и деятельности. Это обусловлено тем, что целый ряд проблем, возникающих перед обществом, может быть решен только с помощью науки, как особого способа познания действительности. Таким образом, одним из важнейших способов познания, безусловно, является наука.

Существует множество дефиниций науки и научного познания. К основным структурным компонентам науки как системной целостности относят: деятельность – процесс субъект-объектного взаимодействия, направленный на производство и воспроизводство объективно-истинных знаний о действительности; знание – вид информации об изучаемых явлениях и процессах действительности, который должен соответствовать целому ряду требований или критериям научности; социальный институт – совокупность научных организаций и учреждений, интегрированных определёнными нормами поведения, профессиональные объединения ученых.

Наука как важнейший компонент современного общества играет огромную роль в его функционировании, которая проявляется в следующих основных функциях.

К общим функциям науки, можно отнести следующие: культурномировоззренческая (наука формирует особый научный тип мировоззрения);

познавательная (наука процесс воспроизводства знаний о мире); производительная (наука является производительной силой общества); регулирующая функция (наука специфическим образом регулирует человеческую деятельность); социальные функции науки укорены в культуре общества и детерминируют важнейшие императивы социальной жизни: информационная (наука – носитель огромного количества информации), коммуникативная (наука обеспечивает коммуникацию между обществом и природой, между научными сообществами и т.д.), прогностическая (наука способна прогнозировать, предсказывать дальнейшее развитие общества, техники и т.д.), образовательная (наука образовывает и совершенствует челов.), технологическая (залогом развития техники, является наука).

Специальные функции науки: функция обнаружения объективных законов действительности; функция получения объективной истины; функция формирования картины мира; функция общественного разделения труда и др.

Все эти характеристики и обозначенные функции подчеркивают тот факт, что наука является сложнейшим и неотъемлемым элементом культуры.

Наука в настоящее время является наиболее развитой, сложной и специализированной формой познания. Но наряду с ней был и продолжает существовать значительный ряд вненаучных форм знания, среди которых: ненаучное, понимаемое как обыденное или здравый смысл, не формализуется и не описывается законами; донаучное, выступающее прототипом и предпосылочной базой научного (учение о флогистоне, алхимия, астрология ); паранаучное (или девиантная наука) как несовместимое, отклоняющееся от эталонов и норм, принятых в науке (парапсихология);

лженаучное (псевдонаучное), как сознательно эксплуатирующее домыслы, мифы и предрассудки (лысенковская агробиология); антинаучное как утопичное и сознательно искажающее представления о действительности в борьбе с наукой. Эти вненаучные формы познания играют в жизни людей весьма значительную роль и иногда незаменимы с практической точки зрения. Такие знания слабо отражают глубинные, сущностные связи предметов, содержат предрассудки, поспешные и противоречивые обобщения.

Это, по сути, результат непрофессиональной познавательной деятельности, свойственной каждому человеку в процессе его жизнедеятельности. Вненаучное знание необходимо отличать от научного. Но сделать это порой не просто. Интуитивно кажется ясно, чем отличается, например, физика от парапсихологии, однако сформулировать определенные черты науки и ненауки не всегда удается.

Итак, перечислим отличительные признаки научного познания:

• особые объекты познания (их нельзя познать лишь с помощью обыденного опыта);

• предметный и объективный способ рассмотрения изучаемых объектов, направленный на выявление их сущности, закона;

• особый язык науки, придающий строгие значения научным терминам и понятиям;

• научное познание вырабатывает свою методологию, т.е. совокупность методов и приемов познания;

• использование особых средств научно-познавательной деятельности – специальной аппаратуры, инструментов, приборных установок;

• для занятия наукой необходима специальная профессиональная подготовка;

• истинность знания в науке всегда специально обосновывается, доказывается, подтверждается экспериментом;

• системность, которая задает определённую форму научного знания;

• научное познание ориентировано на истину и оно принципиально не утилитарно (то есть познание ради сущности, а не ради славы, денег и т.д.).

2. Исторические этапы познания природы и становление естествознания.

Особенности естественнонаучного познания мира и структура современного естествознания Естествознание – совокупность наук о природе как единой целостности;1)изучает природные объекты и происходящие в них процессы, 2) включает в предмет своего познания объекты, созданные человеком.

Совокупный объект естествознания – природа. Природный мир представлен живыми и неживыми объектами. В самом широком смысле понятие природа обозначает весь мир в целом. Понятие природы совпадает в своем содержании с такими научными и философскими категориями, как бытие, Универсум, реальность, Вселенная, космос, поскольку с помощью этих терминов также обозначают совокупность всего сущего, включая и самого челов..

Истоки понятия природа связывают с древнегреческим термином (фюсис), имеющим целый спектр этимологических значений: органическое произрастание; рост и выросшее в процессе этого роста; процесс, рассматриваемый в целом; и т. п.

В Новое время природа обозначается латинским термином natura (натура), который используется и в таких смыслах, как мир, миропорядок, Вселенная и др. С этого периода преобладающим смыслом понятия природа становится ее статус как объекта естествознания. Естествознание является основой для формирования научной картины мира.

Следовательно, предметом нашего курса выступает современная естественнонаучная картина мира.

Будучи составной частью науки, естествознание имеет длительную историю.

Процесс познания человеком природы начался ещё в глубокой древности. Понятие «естествознание» появилось в Новое время в Западной Европе. Особенностью науки Нового времени является: 1) опора на опытно-экспериментальное знание; 2) в развитии науки этого времени значительную роль сыграли успехи математики, приведшие к возникновению алгебры, аналитической геометрии, к созданию дифференциального и интегрального исчислений и др.

Система ествествознания не является незыблемой: с XVII - до середины XX вв.

Лидером была физика, то сегодня подъем переживают биологические исследования (особенно в пограничных областях – биофизике, биохимии, молекулярной биологии).

В естествознании выделяют 4 глобальные научные революции, которые способствовали смене исторических типов научной рациональности.

• Первая революция (XVII-XVIII) ознаменовала собой становление классического естествознания. Сформировалась первая физическая картина мира, представлявшая механическую картину природы.

• Вторая глобальная революция (конец XVIII - начало XIX вв.) К сер. XIX в. – появление дисциплинарно-организованной науки. Происходит развитие специализированных отраслей естественнонаучного исследования. В это время механическая картина мира утрачивает статус общенаучной. В биологии, химии и других областях знания формируются специфические картины реальности, нередуцируемые к механической.

Первая и вторая глобальные революции в естествознании участвовали в оформлении и развитии классического типа научной рациональности, с присущими именно этому типу нормами и идеалами.

• Третья глобальная революция в науке (охватывает период с конца XIX - начала XX столетия.) ознаменовала собой переход к неклассическому типу научной рациональности. На основе достижения неклассического естествознания сформировалась общенаучная картина природы как сложной динамической целостности, самоорганизующейся системы. В неклассическом естествознании очевидным становится факт зависимости науки от социальных обстоятельств, ценностно-целевых ориентаций субъекта науки.

• Четвертая глобальная научная революция (конец 20 столетия) проявила себя в радикальной перестройке всех оснований науки. Основные проявления 4 глобальной научной революции: наука становится социальной силой, междисциплинарная проблематика, идеи синергетики, объектами науки становятся саморазвивающиеся системы например (экосистемы), пересматривается истина, аргументация в науке. глобальная революция привела к формированию постнеклассической науки (современной). Для которой характерно вхождение человекоразмерных исследований, ценностных нормативов и сближение естествознания и гуманитарных дисциплин.

Естествознание выступает как теоретическое отношение челов. к природному миру, как наука о человеке в природе. Ныне естествознание представлено сотнями научных дисциплин: физических, химических, биологических, космологических и др.

Структура естествознания является непосредственным отражением логики природы. Общий объем и структура естественнонаучных знаний огромны и разнообразны. Сюда включается знание о веществе и его строении, о движении и взаимодействии веществ, о химических элементах и соединениях, о живой материи и жизни, о Земле и Космосе. От этих объектов естествознания берут свое начало и фундаментальные естественнонаучные направления.

Тела, их движение, превращения и формы проявления на различных уровнях являются объектом физических научных знаний. В силу своего фундаментального характера они лежат в основе естествознания и обусловливают все другие знания.

Химические элементы, их свойства, превращения и соединения отражаются химическими знаниями. Они имеют много точек соприкосновения с физическими знаниями, на основе чего возникает целый ряд смежных дисциплин - физическая химия, химическая физика и др.

Биологические знания охватывают группу знаний о живом, своим предметом изучения они имеют клетку и все от нее производное. В основе биологических знаний лежат знания о веществе, химических элементах. В силу этого на стыке наук возникают такие науки, как биофизика, биохимия и др.

Земля как планета является предметом изучения геологических и географических знаний. Они рассматривают строение и развитие нашей планеты. На стыке с другими группами знаний возникают геохимия, палеонтология, геофизика и др.

Одним из наиболее древних, но в то же время самым современным направлением в науке являются космологические знания, предметом которых является Вселенная как целое. Космология изучает состояния и изменения космических объектов.

В ХХ столетии произошло важное разделение науки на фундаментальную и прикладную в зависимости от направленности и непосредственного отношения к практике. Задачей фундаментальных наук является познание законов, управляющих поведением и взаимодействием базисных структур природы, общества и мышления.

Цель прикладных наук - применение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и социально-практических, производственных, технических проблем.

В естествознании также существуют фундаментальные и прикладные науки.

Проблемы, которые ставятся перед учеными извне, называются прикладными, решаются они в рамках прикладного естествознания. Проблемы, возникающие внутри самой науки, – фундаментальными.

3. Особенности методов современного экспериментально-математического естествознания Процесс естественнонаучного познания в самом общем виде представляет собой решение различного рода задач, возникающих в ходе практической и теоретической деятельности. Решение возникающих при этом проблем достигается путем использования особых методов, позволяющих перейти от того, что уже известно, к новому знанию. Метод – это совокупность приемов и операций, принципов и правил практического и теоретического познания действительности. Своеобразие научных методов состоит в том, что они относительно независимы от типа проблем, но зависимы от уровня и глубины научного исследования, что проявляется, прежде всего, в их роли в научно–исследовательских процессах. То есть, в каждом научно–исследовательском процессе меняется сочетание методов и их структура. Благодаря этому, возникают особые формы (стороны) научного познания, важнейшими из которых являются эмпирическая, теоретическая и производственно–техническая.

Эмпирическая форма предполагает необходимость сбора фактов, информации, а также их описание (изложение и первичная систематизация фактов). Эмпирическое исследование предполагает целую систему экспериментальной и наблюдательной техники (устройств, приборов, инструментов и т.д.), с помощью которой устанавливаются новые факты.

Теоретическая форма связана с объяснением, обобщением, созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых законов, предсказанием новых фактов в рамках этих теорий. С их помощью выполняется мировоззренческая функция науки.

Теоретическое исследование предполагает работу ученых, направленную на объяснение фактов, полученных на практике и образование научных понятий, обобщающих опытные данные.

Важнейшим условием возникновения и существования точного естествознания является использование научного эксперимента и математического аппарата исследования. Остановимся подробнее на их роли в системе современного естествознания.

Научный эксперимент – это наиболее сложный и эффективный метод эмпирического познания, способ практического, активного исследования объекта в контролируемых и управляемых условиях, когда исследователь не ограничивается простым наблюдением, а активно, специальным образом вмешивается в естественный ход исследуемых явлений и изучает объект путем создания искусственных условий с целью получения нужной информации о свойствах этого объекта, что называется в науке экспериментальной ситуацией. Благодаря эксперименту ученому удается: изолировать изучаемый предмет от влияния побочных и затемняющих его сущность явлений, т.е. изучать объект в чистом виде; - многократно воспроизводить ход изучаемого процесса в строго фиксированных и поддающихся учету и контролю условиях; - планомерно изменять (варьировать, комбинировать) различные условия и взаимодействия для получения необходимой информации.

Естественнонаучный эксперимент является наиболее развитым и технически разработанным. Выбор того или иного вида эксперимента, как и план его осуществления, зависит от исследовательской задачи. В этом отношении эксперименты подразделяются на поисковые (для обнаружения неизвестных объектов), измерительные (для установки количественных параметров изучаемого предмета или процесса), контрольные (для проверки полученных ранее результатов), проверочные (для подтверждения или опровержения определенной гипотезы или теоретического утверждения.

Научный эксперимент является сложной, синтетической формой эмпирического познания, включающей в себя все другие его методы: в ходе эксперимента применяются и наблюдения, и описания, и измерения и материальные модели. Поэтому научный эксперимент выступает основой эмпирической базы современного точного естествознания.

Одна из характерных тенденций современной науки – ее усиленная математизация: все более широкое применение языка математики и математических методов исследования в самых различных отраслях научного познания. Это связано с тем, что без познания количественных отношений в изучаемых объектах нельзя правильно отразить его качественную специфику и закономерности развития. Эти количественные отношения и есть предмет математики. Её применение в науке придает знаниям строгость и точность. При этом следует иметь в виду, что применение математического аппарата возможно на сравнительно высоком уровне развития той или иной науки, когда описательный метод в ней становится подчиненным.

Необходимо отметить, что роль математики различна в разнообразных областях естествознания. Традиционно высока ее роль в физике, особенно в сфере установления общих законов природы, теории элементарных частиц, астрономии, космологии и т.д. К примеру, впервые нестационарное поведение Вселенной было доказано русским математиком А. Фридманом в 1924 г., как логическое следствие теории относительности А. Эйнштейна. В последние десятилетия все чаще встречается чисто математическое творчество в физике. Необходимо, однако, помнить, что математические формализмы не являются самоцелью в научном познании, они – всего лишь вспомогательное средство познания процессов природы и организации научного знания.

Наиболее широко и эффективно применимы в современном естествознании математические методы теоретического исследования: аксиоматический метод, метод математической гипотезы и математического моделирования. В настоящее время математическое моделирование часто осуществляется с использованием компьютерной техники.

С переходом к изучению больших и сложно организованных объектов прежние методы классического естествознания оказались неэффективными. Для изучения таких объектов в середине ХХ в. стал активно разрабатываться системный анализ, или системный подход в исследованиях. В основе его лежит исследование материальных и идеальных объектов как систем, имеющих определенную структуру и содержащих определенное количество взаимосвязанных элементов. Методологическая специфика системного анализа определяется тем, что он ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта и механизмов, обеспечивающих эту целостность, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину.

Основные принципы системного подхода к исследованию объектов любой природы сформулированы в междисциплинарной общей теории систем, первый развернутый вариант которой был разработан австрийским биологом-теоретиком Л.Берталанфи в 40-50-е годы ХХ в.. Основная задача общей теории систем - найти совокупность законов, объясняющих поведение, функционирование и развитие всего класса объектов как целого.

Системное исследование объектов является одной из самых сложных форм научного познания. Оно может быть связано с функциональным описанием и описанием поведения объекта, но не сводится к ним. Специфика системного исследования выражается не в усложнении метода анализа объекта, а в выдвижении нового принципа или подхода при рассмотрении объектов, в новой ориентации всего исследовательского процесса, по сравнению с классическим естествознанием. В современном естествознании системный подход выступает важнейшей методологической парадигмой.

Системный анализ в основном применим для сложных, больших систем (биологические, психологические, социальные, большие технические системы и т.д.) Система – это такое целое, которое образовано множеством взаимосвязанных элементов, где в качестве элементов выступают сложные, иерархически организованные структуры, связанные со средой. Система всегда представляет собой упорядоченное множество, взаимосвязанных между собой элементов, внутренние связи которых прочнее внешних.

В процессе развития системных исследований ХХ в. были более четко определены задачи и функции разных форм теоретического анализа всего комплекса системных проблем. Основная задача специализированных теорий систем – построение конкретно-научного знания о разных типах и свойствах систем, в то время как главные проблемы общей теории систем концентрируются вокруг логико-методологических принципов анализа систем, построения метатеории системных исследований.

4. Этика науки и социальная ответственность ученого Наука в своих глубинных основаниях всегда была связана с философией, хотя эта связь и не всегда осознавалась. Взаимодействие философии и науки хорошо прослеживается в творчестве многих выдающихся естествоиспытателей. Особенно оно характерно для переломных эпох, когда создавалось принципиально новое научное знание. Можно вспомнить, скажем, “Правила умозаключений в физике”, разработанные Ньютоном, которые заложили методологический фундамент классической науки и на столетие вперед стали эталоном научного метода в физико-математическом естествознании. Значительное внимание философским проблемам уделяли и создатели неклассической науки, - Эйнштейн и Бор, Борн и Гейзенберг, а у нас в России - В. И.

Вернадский.

Высоко оценивая роль философской мысли в науке, В. И Вернадский, однако, проводил между ними границу, хорошо понимая, что каждая из этих сфер человеческой культуры имеет свою специфику. Игнорирование этой автономии научной деятельности, грубое вмешательство в научные исследования факторов вненаучных, да еще в догматизированном виде, приводило к тяжелым последствиям.

Несомненно, чтобы повысить достижения в науки, нужно заняться таким важным философским вопросом, как повышение этики учёных. Профессиональная этика ученых представляет собой целостную систему определенных норм, принципов, предписаний, запретов и правил научной деятельности, общения и поведения научных работников. Её содержание определяется общественными требованиями, спецификой деятельности и труда ученых, профессиональным долгом, честью и престижем.

В работе американского социолога Р.Мертона «Нормативная система наук»

выделены 4 нормативных регулятива научной деятельности, получивших название «этос науки».

Этос науки – комплекс ценностей и норм, принятых в научном сообществе и определяющих поведение ученого. К основным принципам относятся: универсализм – результаты научных исследований не зависят от «вненаучных» особенностей ученого;

коллективизм – научное знание должно становиться достоянием научного сообщества;

бескорыстность – самый главный стимул научного исследования – это поиск истины;

организованный скептицизм – весьма желательно перепроверять данные, на которые опираются исследования.

Со второй половины XX в. в европейской культуре выделяются основные параметры восприятия науки: 1)принцип свободы научного исследования; 2)требование социальной ответственности научного сообщества за результат исследования.

Одной из актуальных стратегий становится разработка этики науки. В предметное поле научных исследований вовлекаются т.н. антропоразмерные системы, в структуре которых в качестве основного элемента выступает человек. Именно поэтому актуализируется сфера нравственной компетенции и ответственности учёного не только за результат, но и формы проведения научных экспериментов. (В качестве примера, демонстрирующего необходимость этической регуляции научных исследований, можно указать на феномен клонирования) Существенные изменения стали происходить в связи с ориентацией науки на глобальные проблемы. Прежде всего – экологическую. Эта проблема становится предметом исследования не только экологии, но и многих гуманитарных и естественных наук. Именно проблема коэволюции общества и природы становится катализатором интеграции экологии с другими областями знания и современных междисциплинарных исследований. Физическая экология, экологическое право – свидетельство экологизации современной науки.

ЛЕКЦИЯ 2. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ

ПРОМЫШЛЕННЫХ И СОЦИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1. Роль взаимодействия науки, техники и технологии в развитии общества.

2. Понятие технологической революции. Технологические революции ХХ в..

3. Современные технологии в решении энергетической проблемы.

4. Научные основы социального управления в свете новых возможностей коммуникационных систем.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Аршинов В.И., Лебедев М.В. Философские проблемы развития и применения нанотехнологий // Философские науки. 2008. №1.

2. Бурлаков И. Психология компьютерных игр // Наука и жизнь. 1999. № 3. Высокие технологии и современная цивилизация. М., 1999.

4. Горохов В.Г. Проблемы технонауки. Связь науки и современных технологий// Философские науки. 2008. №1.

5. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании. М., 2003.

6. Иванов Д.В. Виртуализация общества // Социология и социальная антропология. СПб., 1997.

7. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебное пособие.

М., 2007.

8. Свириденко С.С. Информационные технологии в интеллектуальной деятельности. М., 1997.

9. Шпенглер О. Человек и техника // Культурология. ХХ век: антология. М., 1995.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Азимов А. Язык науки. М.2002.

3. Виртуальная реальность: философские и гносеологические проблемы. М., 1997.

4. Волков Ю.Г., Поликарпов B.C. Интегральная природа челов..

Естественнонаучный и гуманитарный аспекты. Р/на-Д., 1991.

5. Глебкин В.В. Наука в контексте культуры. М., 1994.

6. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции. М., 1993.

7. Рыбалкина М. Нанотехнологии для всех. М., 2005.

СТРУКТУРНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ

1) Роль взаимодействия науки, техники и технологии в развитии общества Современную науку называют «большой наукой» по сравнению с наукой ХIХ в.

Это характеризует ее и по количеству учёных (свыше 5 млн. человек), и по объему мировой научной информации, которая удваивается каждые 10-15 лет.

Современная наука дисциплинарно организована. Она состоит из различных областей знания, взаимодействующих между собой и вместе с тем имеющих относительную самостоятельность. Наука охватывает сейчас около 15 тысяч дисциплин, которые разделяются на фундаментальные и прикладные, естественные и общественные.

Дисциплинарная дифференциация науки связана со специализацией научного познания.

Эта тенденция выражает сущностную черту науки – стремление к глубокому познанию.

Научные дисциплины, образующие в своей совокупности систему науки в целом можно подразделить на отдельные классификационные типы, поскольку резкой грани между ними нет и ряд наук занимает промежуточное положение.

В классификации научных дисциплин традиционно выделяются три основных сферы научного знания (подсистемы науки) - естествознание, социально-гуманитарные (общественные) и технические науки, различающиеся по своим предметам и методам.

Каждая из указанных подсистем в свою очередь образует систему разнообразным способом взаимосвязанных научных дисциплин, что делает проблему их детальной классификации крайне сложной.

Остановимся подробнее на рассмотрении третьего направления научного познания – технических науках. Под техникой понимают совокупность искусственно созданных материальных средств и орудий практической деятельности. Это понятие включает машины, инструменты, строения, транспортные средства, системы и средства управления, добычи, хранения и переработки вещества, энергии, информации и т.д.

Техника составляет важнейший элемент производительных сил. Техника выступает как материализованное естественнонаучное знание. Поэтому технознание ближе всего к естественнонаучному, и, чтобы провести границу между ними, нужно иметь в виду следующее.

Во-первых, в понятиях естествознания отражается природа как таковая, в то время как технознание делает акцент на том, что может служить эффективному производству техники.

Во-вторых, если в понятиях естествознания природные процессы воспроизводятся в «чистом», незамутненном посторонними привнесениями виде, то в понятиях технических наук они берутся с известными приближениями к условиям их проявления и использования в реальных материалах и конструкциях. Поэтому понятия технознания менее абстрактны и идеализированы.

В-третьих, понятия техники относительно быстро меняют свое содержание, поскольку непосредственно связаны с общественной практикой.

В-четвертых, так как техническое знание ориентировано на задачи предметнопрактической деятельности, то оно излагается в неразрывной связи с приемами технологического применения.

Существование любого технического объекта связано с его функцией, то есть свойством, которое используется в человеческой деятельности. Внешние свойства технического объекта или его функция обусловлены, с одной стороны, внутренними свойствами технического объекта как материального образования; с другой стороны, технические объекты входят в систему производительных сил общества. Являясь элементом человеческой деятельности, технические объекты выполняют прямую социальную функцию. Прямая функция техники опосредованное техникой взаимодействие челов. и природы. Обратная функция техники воздействие технических образований, всей системы техники на челов. и общество. Таким образом, прямая и обратная функции это стороны взаимодействия в совокупности всех связей системы:

человек-техника-природа. Основаниями выделения функции техники являются: 1.

Природные основания, являющиеся основой существования искусственных материальных образований. 2. Свойства челов. как биологического существа, которые выступают материальной основой взаимодействия челов. и природы. 3. Система личности как совокупность свойств, раскрывающая меру челов.. 4. Система общества как определенная организация деятельности в обществе.

Система функций техники образуется в результате наложения данных четырех инфраструктур. Раскрывается система прямой функции техники как совокупного средства любой человеческой деятельности. Система обратной функции в принципе соответствует системе прямой функции, но проявление обратной функции носит не прямолинейный характер, а так называемый «матричный». Это означает, что функция социализации и организационная функция техники как аспекты обратного воздействия техники на челов. и общество проявляются во всей своей системной полноте.

Организация общественной деятельности наряду с другими факторами определяется уровнем развития техники, то есть самой техникой, техническими средствами, способами современного взаимодействия общества и природы. Воздействие техники на отдельного индивида это непосредственное физическое воздействие, приобщение его к опыту человечества как в аспекте знания природных процессов и их использования, так и овладения социальными деятельностями, смоделированными в технических образованиях.

В 40-е 50-е годы XX столетия в отечественной литературе происходит дифференциация понятий технология и техника. Выделение технологии в самостоятельную научную дисциплину, отграничение ее от практической, признание термина как самостоятельного понятия явление вполне обоснованные. В процессе эволюции понятий «техника» и «технология» можно установить особенности, характеризующие их сущность. Одна из них объединение объективного и субъективного в приведенных понятиях, вторая диалектическое единство их объективных частей в процессе развития формы и содержания. Из этого можно сделать вывод:

- при определении направлений развития общественного производства и экономики в целом отрывать технику от технологии нельзя; - для изучения законов и закономерностей развития производства и отдельных производственных систем необходимо путем дифференциации технологии раскрыть ее противоположности и установить связь между ними; - субъективная часть технологии не может быть однозначной, это разносторонняя и разноплановая система; - содержанием диалектического единства технологии и техники, движущим началом остается технология.

Диалектика взаимосвязи техники и технологии носит вполне четкий характер.

Между материальными техническими объектами (техникой) и технологической формой движения материи (технологией) возникают, по сути, те же отношения, что и между техническим объектом и технологической операцией. Прежде всего, технология детерминирует развитие техники, является ведущей стороной в этом процессе, а технологическая революция вызывает общетехническую революцию и управляет ею.

Одновременно с технологическим переворотом совершается и революция в производственных отношениях. Отсюда следует важный практический вывод: любая научно обоснованная концепция ускоренного развития общественного производства должна закладывать новые широкомасштабные концептуальные подходы к технологии и средствами технической политики обеспечивать их приоритетную реализацию в плане научно-исследовательском, проектном, инвестиционном и др.

Другой вид отношений между техникой и технологией обусловлен процессами их совместного функционирования. Функционирование техники вызывает заранее намеченные изменения в технологическом движении. Отношение техники и технологии в данном аспекте это отношение управляющего и управляемого.

Статус технологии можно определит следующим образом: практическая технология, представляющая существо процессов взаимодействия челов. с природой, основу его жизнедеятельности и опыта, есть объективная реальность и критерий истины в познании природы.

2) Понятие технологической революции. Технологические революции ХХ в.

Производственную революцию можно определить как коренной переворот в мировых производительных силах, связанный с переходом к новому принципу хозяйствования не только в технологиях, но и во взаимоотношениях общества и природы. Такой переворот вовлекает в хозяйственный оборот принципиально новые возобновляемые или длительно неисчерпаемые ресурсы; он повышает производительность труда на несколько порядков, что выражается также в создании большего на несколько порядков объема продукции и совершении демографической революции. В результате создается мощнейший импульс для качественной реорганизации всей общественной структуры.

Производственная революция – понятие, которое употребляется для обозначения трех наиболее важных хозяйственно-экономических переворотов в истории человечества: аграрной (или неолитической) революции; 2) промышленной; 3) научноинформационной (или научно-технической).

Аграрная революция: первый этап – переход к примитивному ручному (мотыжному) земледелию и скотоводству; второй – переход к ирригационному или плужному неполивному земледелию. Благодаря аграрной революции совершился переход к систематическому увеличению выхода полезной биомассы с единицы эксплуатируемой человеком территории и на этой базе произошел переход к сложному общественному разделению труда. Эта революция связана также с использованием новых источников энергии (силы животных) и материалов.

Промышленная революция: первый этап начинается в XV–XVI вв. мощным развитием мореплавания и торговли, техники и механизации на основе водяного двигателя, усложнением разделения труда в мануфактуре и других формах. Второй этап – промышленный переворот XVIII – первой трети XIX вв., связанный с внедрением различных машин и паровой энергии. В результате промышленной революции основное производство сосредоточилось в промышленности и стало осуществляться при помощи машин и механизмов.

Научно-информационная революция: первый этап начался в 40–50-е годы ХХ в.

прорывами в автоматизации, энергетике, в области синтетических материалов, но особенно выразился в создании электронных средств управления, связи и информации. В результате научно-информационной революции появились мощная информационная техника и технология, стали использоваться новые материалы и виды энергии, распространилась автоматизация. Но основные результаты этой революции еще впереди.

Научный и технический прогресс впервые начали сближаться в 16-18 в.х, когда мануфактурное производство, нужды мореплавания и торговли потребовали теоретического и экспериментального решения практических задач. Более конкретные формы это сближение приняло, начиная с конца 18 в., в связи с развитием машинного производства, что было обусловлено изобретением Д. Уаттом парового двигателя. Наука и техника начали взаимно стимулировать друг друга, активно влияя на все стороны жизни общества, радикально преобразуя не только материальную, но и духовную жизнь людей.

Научно-техническая революция (НТР) - это качественно новый этап научнотехнического прогресса. НТР привела к коренному преобразованию производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. Начавшись в середине двадцатого в. под влиянием крупнейших научных и технических открытий, возросшего взаимодействия науки с техникой и производством (к примеру, значительное продвижение в изучении структуры и свойств атомных ядер привело в 1954 году к созданию первой промышленной атомной электростанции в г. Обнинске), она оказала значительное влияние на все стороны жизни общества.

Главные направления НТР: комплексная автоматизация производства, контроля и управления на основе широкого применения ЭВМ (сегодня уже никого не удивишь компьютером, а между тем лет 30 назад они привлекали всеобщее внимание); открытие и применение новых видов энергии (начиная от строительства атомных, геотермальных и приливных электростанций и кончая новейшими разработками в области использования энергии ветра, солнца и магнитного поля Земли); создание и применение новых видов конструкционных материалов (взглянув вокруг, мы можем увидеть, что различные пластики активно вытесняют металл и древесину). Резко возросли требования к уровню образования, квалификации и организованности работников. Об этом свидетельствуют следующие факты: численность ученых в мире удваивается каждые 10лет; в настоящее время в вузах обучается 70 миллионов студентов.

В последней трети XX в. в результате накопления знаний, разработки новых технологий и их широкого распространения началось формирование информационного общества, приходящего на смену индустриальному. Оно основывается на развитии науки, эффективных технологий, новом качестве человеческого капитала, изменении социальной структуры общества, более высоком уровне управления, более рациональном использовании ресурсов, связанных с этими факторами новыми возможностями в производстве, потреблении и снижении удельных затрат ресурсов на выпуск продукции и услуг. В совокупности эти обстоятельства образуют новый синергетический эффект, обуславливающий формирование нового общества.

Основными тенденциями в развитии общества сегодня являются: увеличение роли человеческого фактора в экономике; формирование новых, более высоких технологий; структурное изменение экономической и социальной структуры общества;

возрастание роли организации и управления в общественной жизни. Эти перемены характерны в первую очередь для высокоразвитых стран, за которыми движутся другие страны с той или иной степенью отставания.

3) Современные технологии в решении энергетической проблемы Сегодня влияние техники и новых технологий распространяется на органическую и неорганическую природу, на самые различные сферы общественной жизни. В области неорганической материи – это строительная техника, физико-химическая техника и технологии, энергетическая техника, электротехника, теплотехника, компьютерные и информационные технологии и т.д.

Во многих видах энергосистем технология производства энергии основана на преобразовании тепла. Смена источника энергии требует и кардинального обновления технологии.

С древних времен в качестве основного источника тепловой энергии использовалась преимущественно древесина. С появлением паровых машин древесину вытеснил каменный уголь, но вскоре он уступил лидерство нефти и природному газу, которые и по сей день остаются ведущими видами топлива.

Нефть и природный газ – не только источники химической продукции. В настоящее время на производство энергии расходуется значительная часть данных невозобновляемых природных ресурсов. Кроме того, нефть и природный газ по-прежнему остаются основным видом топлива для транспорта и получения тепла, и такое их потребление во многих странах воспринимается как должное. При увеличивающемся потреблении нефти и природного газа, в основном, в качестве топлива уже в ближайшие десятилетия ощутится истощение их запасов, что существенно повлияет на образ и уровень жизни людей. Чтобы сберечь эти ценнейшие природные ресурсы для более рационального их использования – производства ценной химической продукции, нужно искать другие виды топлива.

Такие виды топлива есть и один из них – уголь. Тот самый уголь, который сжигался в топках паровых машин. Низкий коэффициент полезного действия привел к замене таких машин, а вместе с ними и топлива. Тем не менее, в энергетике стран Центральной и Восточной Европы уголь до сих пор является самым распространенным твердым топливом. На его базе производится в среднем 65% электроэнергии. В России широко используются природный газ и мазут, а доля твердого топлива существенно ниже. Конечно, устаревшие электростанции, работающие на угле, вне зависимости от того, где они эксплуатируются, нуждаются не только в переоснащении и модернизации, но и в новой технологии сжигания угля. Одна из таких технологий уже разработана, она основана на сжигании угля в циркулирующем кипящем слое. Во многих странах такая технология признана экологически чистой и экономически выгодной. В данном случае в результате многократной циркуляции происходит полное эффективное сжигание частиц топлива при температуре 800-900 °С и резко снижается образование вредных оксидов азота (в 5-10 раз по сравнению с традиционным пылевидным сжиганием). Уже построено и эксплуатируется несколько десятков угольных электростанций с циркулирующим сжиганием без вредных выбросов в атмосферу в ряде развитых стран: США, Германии, Франции и др.

Согласно многим оценкам, нефтехимическое производство использует лишь небольшую долю добываемой нефти – от 3 до 5%. Поэтому химическая промышленность не является основной причиной быстро наступающего истощения природных ресурсов нефти, но его последствия будут ощутимы и для нее: скажутся они прежде всего в изменении сырья и технологических процессов.

Однако нефтехимические производства характеризуются относительно высокими ценами на конечные продукты и в состоянии выдержать грядущее повышение цен на сырье в связи с сокращением нефтяных и газовых ресурсов. Это обернется для них гораздо меньшими потерями, чем для производств, потребляющих нефть и природный газ как топливо. Кроме того, разработаны и внедряются технологии эффективной переработки угля для последующего использования в химической промышленности, а запасов угля хватит на более длительный срок, чем нефти и газа. Поэтому истощение нефтяных и газовых ресурсов в меньшей степени повлияет на сырьевое обеспечение химической промышленности, чем на производство энергии.

Нефть, природный газ и уголь постепенно уступают свои позиции более энергоемкому источнику – ядерному топливу. К настоящему времени более 17% мирового производства электроэнергии приходится на атомные электростанции. В некоторых странах доля вырабатываемой атомной энергии значительно больше. Например, Швеция производит на атомных станциях около 1/2 своей электроэнергии, Франция – более 3/4. В Китае недавно принята программа увеличения в 5-6 раз вклада энергии атомных электростанций. Заметную, хотя пока не определяющую, роль атомная энергетика играет в США и в России. Запасы ядерного топлива, по сравнению с запасами, например угля, не столь уж велики, но зато на единицу массы ядерное топливо содержит в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь. Внедрение перспективной технологии преобразования ядерного топлива в реакторе-размножителе на быстрых нейтронах, который не только вырабатывает энергию, но и производит вторичное топливо – плутоний, открывает большие возможности для развития атомной энергетики.

При создании любой современной энергосистемы ставится задача не только выработки дешевой энергии, но и сохранения окружающей среды. В этой связи возрастает интерес к разработке перспективных технологий преобразования энергии солнца, ветра, геотермальных источников и Мирового океана.

4) Научные основы социального управления в свете новых возможностей коммуникационных систем.

Перед мировым сообществом стоит проблема, связанная с созданием инновационной теории и практики управления, формированием управленцев новой генерации, способных мыслить и действовать в условиях кризисного состояния общества, принимать упреждающие решения, эффективно использовать имеющиеся ресурсы. Разрыв между непрерывно меняющейся жизнью и субъектом управления углубляется, что порождает кризис управления, политического руководства. Это сдерживает темпы социального прогресса, порождает социальные, политические, экономические, духовные, биологические, техногенные катастрофы, способные погубить жизнь на планете Земля.

Наука социального управления не является прикладной. Она базируется на общеметодологических принципах фундаментальных наук, но имеет свой собственный предмет и свою проблематику исследования. Необходимость социального управления прежде всего обусловлено разделением труда и потребностью в его кооперации. Как совместный труд составляет основу всякого человеческого общества, так и управление является необходимым условием существования и развития общества.

Новой парадигмой управления стало все более полное включение творческой личности, коллективного преобразующего интеллекта общества в содержание субъекта управления, что позволяет формировать управленческую элиту профессионалов, способную выполнить главную миссию общества – дать условия для его саморазвития и повышения качества жизни своих членов. Управление не сводится только к достижению целей, оно служит средством поддержания целостности любой сложной системы и стимулирования ее саморазвития. В процессе осуществления управленческой деятельности создаются особого рода управленческие отношения. Они имеют свою сложную внутреннюю структуру. Система управления, которая складывается в процессе реализации управленческой деятельности и функции управления, состоит из объекта и субъекта управления, системы прямых и обратных связей. Внутри системы выделяют источники саморегуляции (интересы, потребности, ценности), составляющие ее подструктуру, разнообразные органы управления. Содержание системы управления и внутренние принципы ее организации и самоорганизации определяет целеполагание, связанное с прогнозированием и моделированием социальных систем. Конечный итог функционирования и развития системы управления – принятие и реализация управленческого решения.

Социальное управление – это процесс управления в различных типах общностей, организации, институтов и общества в целом, осуществляемый для сохранения и обеспечения устойчивости развития соответствующей системы, упорядочения и совершенствования ее структуры, достижения ее целей.

Целью социального управления является исследование деятельности органов управления, государственных и общественных, прежде всего как социальных систем, всего комплекса подбора, расстановки, формирования управленческих кадров, отношения и взаимодействия, складывающиеся между работниками аппарата управления и подчиненными им сотрудниками и организационными структурами. В центре его внимания – изучение и совершенствование социальных механизмов систематического, основанного на достоверном знании, воздействия субъекта управления на социальный объект для сохранения его качественной специфики и целостности, обеспечения его нормального функционирования, успешного движения к заданной цели.

Функции социального управления:

1. Целеполагание в управлении пронизывает и определяет все стадии управленческой работы: информационную, организационную, регулирующую, координирующую, контрольную. Целеполагание определяет содержание всех остальных, объединяет, объединяет их и реализуется во всех сферах социального управления и лежит в основе главного принципа управления – системного подхода.

Поэтому основная цели территориального образования и соответствующих видов управления определяется основной целью общества в целом как системы более высокого порядка. В основе подлинного целеполагания лежит познание объективных закономерностей развития общества. В качестве главных определяющих целей общества, его отдельных подсистем сегодня осознаются как главная миссия целеобеспечения высокого качества жизни людей.

2. Комплексные целевые программы и проекты позволяют соотнести целеполагание с имеющимися ресурсами, выделить приоритеты и направить их на достижение главной цели. Программы очень многообразны по характеру, цели, объему, времени, решаемым задачам. Есть программы общегосударственные, охватывающие все сферы жизни, функциональные, решающие группу проблем отрасли, региона, местного сообщества. Они содержат подтипы программ. Особое место в их ряду занимают научно-технические программы и проекты, предусматривающие создание новых идей, технологий и образцов техники.

3. Стратегическое целеполагание в управлении в современных условиях определяет содержательную сторону управления на концептуальной долгосрочной основе, позволяют скоординировать отдельные программы и проекты, сконцентрировать ресурсы на главных направлениях, распределить их с учетом перспектив развития, выявить приоритетные программы и проекты, которым предстоит осуществить «прорыв» в антикризисном управлении.

4. Ценностное воздействие. Особенность науки социального управления социального управления состоит в том, что она является сферой духовной жизни людей, во многом зависит от состояния общественного и индивидуального сознания. Поэтому степень управляемости общественными делами определяется культурой, традициями, идеологией, нормами морали, целостностью мышления и т. п. Зависимость эта возрастает по мере повышения зрелости самого общества, развития социального прогресса. Целеполагание в обществе всегда имеет ценностно-нравственный аспект.

Если цели безнравственны, бездуховны, то и сама целеполагающая деятельность теряет смысл.

5. Нормативное регулирование и моделирование в управлении общественными делами тесно связана с духовно-нравственным и идеологическим регулированием и ориентирует субъекты управления в количественно и качественно при оценке состояния общественных процессов и тенденций развития. Обычно в социологии понимание социальной нормы связано с особого рода предписанием, регулирующим поведение людей в любых социально-значимых ситуациях. Они могут принимать форму юридических норм или существуют в виде общественных правил, показателей, обычаев и традиций. Оценка норматива обуславливается характером его связи с показателями прогнозов, расчетов и социальных программ. Моделирование как метод исследования различных процессов и явлений, выработки вариантов управленческих решений описывает структуру объектов, процесс его функционирования и развития. Особого внимания сегодня заслуживает имитационное моделирование, которое повторяет функции или развитие социальных явлений.

6. Информационное обеспечение социального управления пронизывает все сферы человеческой жизни, служит проводником всех знаний и мнений, универсальным инструментом общения, взаимопонимания и сотрудничества, нагнетания конфликтов и напряженности, утверждения стереотипов мышления и поведения. Договорная информация необходима для всех этапов управления: от постановки задач до осуществления мер социального контроля, оценки эффективности принятых решений и их коррекции. Поэтому без необходимого информационного обеспечения нет эффективного социального управления. Необходимость социального управления прежде всего обусловлена разделением труда и потребностью его кооперации. Поэтому управление является необходимым условия существования и развития общества. Суть социального управления определяется как процесс воздействия на социальные процессы для достижения поставленных целей.

ЛЕКЦИЯ 3. ФИЗИКА И ЕЕ МЕСТО В СТРУКТУРЕ

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ЗНАНИЯ

1. Предмет физики и ее место в структуре естественнонаучного знания.

2. Революция в естествознании на рубеже XIX-XX вв. и становление физики микромира.

3. Релятивистская физика и концепции мегамира.

4. Мир элементарных частиц и космомикрофизика.

5. Постнеклассическая наука и перспективы развития физики в XXI в.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Концепции современного естествознания.: Учебник для вузов. / под ред. В.Н.

Лавриненко и В.П. Ратникова. М., 2006.

2. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебное пособие.

М., 2003.

3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. М., 2006.

4. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций.

Ростов-на-Дону. 2005.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Горелик Г.Е. Космология ХХ в. // Квант. 1996. №№ 2, 2. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с начала XIX в. до середины ХХ в..

М., 1979.

3. Климантович Н.Ю. Без формул о синергетике. Мн., 1986.

4. Комар А.А. Кварки – Новые субъединицы материи. М., 1982.

5. Никифоров А. Л. Фундаментальная наука в XXI веке. Фундаментальная наука умирает? // Вопросы философии. 2008. № 5. С.58-86.

6. Сажин М.В. Современная космология в популярном изложении. М., 2002.

7. Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. М., 1995.

8. Физика XIX-XX вв. в общенаучном и социокультурном контекстах. Физика ХХ в.. М., 1997.

9. Физическое знание: его генезис и развитие. М., 1993.

10. Фрезер Г. Антиматерия. Зазеркальные миры. М., 2002.

СТРУКТУРНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ

1) Предмет физики и ее место в структуре естественнонаучного знания Физика – наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира. (Л.Д.Ландау). Классическая физика началась с И.Ньютона (XVII в), который последовательно описал механические процессы движения и взаимодействия макроскопических тел на основе созданного им математического языка (дифференциального и интегрального исчисления). В дальнейшем в предмет изучения физики входят тепловые и электромагнитные процессы, возникает классическая термодинамика и классическая электродинамика. Научная революция в физике начала ХХ в. приводит к появлению релятивистской физики и физики и микромира, что во многом делает физику лидером и своеобразным фундаментом в изучении природы современной наукой. Сегодня физика представляет собой разветвленную систему научного знания, включающую в себя, в частности, такие разнообразные отрасли, как атомная физика, ядерная физика, физика полупроводников и наноматериалов, термодинамика неравновесных процессов, космомикрофизика, физика процессов горения, взрыва, плазмы, физика взаимодействий (теория гравитации, квантовая хромодинамика). Влияние физики на развитие естествознания в ХХ веке проявилось в создании таких научных дисциплин, как физическая химия, биофизика, квантовая химия, геофизика, астрофизика и др. На основе достижений физики ХХ в. стремительно развивается технико-технологический базис современной цивилизации, предполагающий использование энергетических и информационных технологий, волоконной оптической связи, лазерных, полупроводниковых, нанотехнологи и др.

2) Революция в естествознании на рубеже XIX-XX вв. и становление физики микромира В конце XIX в. большинство ученых склонялось к точке зрения, что физическая картина мира, основанная на классической науке (и, прежде всего, физике) в основном построена и в дальнейшем не потребует существенных изменений. Но на рубеже XIXХХ вв. в физике произошел ряд выдающихся открытий, положивших начало изучения микро- и мега мира.

В 1895 г. В. К. Рентгеном были открыты таинственные «Х-лучи». В1896 г. А.

Беккерель открыл явление естественной радиоактивности.

В 1897 г Дж. Томсоном была открыта первая элементарная частица — электрон.

Год спустя, в 1898 г. П.Кюри и М. Склодовской-Кюри были получены первые радиоактивные элементы – полоний и радий. П. Н. Лебедев в 1899 г. доказал существование светового давления. В 1900 г. М. Планк выдвинул гипотезу о квантовании действия в природе, что в дальнейшем сыграло выдающуюся роль в становлении и развитии физики микромира. В 1903 г. Дж. Томсоном была создана первая, «пуддинговая», модель атома. Однако она просуществовала недолго. В 1911 г. в арсенал науки вошла планетарная модель атома Э. Резерфорда.

Ряд проблем, связанных с осмыслением этой модели, послужил отправной точкой для развития атомной физики, а в дальнейшем и квантовой механики. Свое разработку планетарная модель получила в творчестве Н.Бора, выдвинувшего знаменитые постулаты, позволившие преодолеть возникшие затруднения в развитии физики атома.

В 1924 г. произошло крупное событие в истории неклассической науки: Л. де Бройлъ выдвинул гипотезу о волновых свойствах материи, что послужило основанием для формулировки принципа корпускулярно-волнового дуализма, зафиксировавшего двойственную противоречивую природу микрообъектов. Экспериментально подтвержденная гипотеза де Бройля явилась отправной точкой для формирования квантовой механики. Движение микрообъектов в пространстве и времени с ее позиций нельзя отождествлять с механическим движением. Согласно соотношению неопределенностей В. Гейзенберга, если точно известно местоположение частицы в пространстве, то остается неизбежная неточность в определении ее импульса, и наоборот. Законы квантовой механики имеют статистический (вероятностный) характер.

Для описания микропроцессов Н.Бором были предложены два основополагающих принципа: принцип соответствия и принцип дополнительности. Это обстоятельство во многом определило становление и развитие копенгагенской интерпретации нерелятивистской квантовой механики. Ее создание неотделимо от творчества таких выдающихся физиков ХХ в., как В. Гейзенберг, М. Борн, Э. Шредингер. В Паули и др.

Вместе с Н.Бором они не только заложили основы физики микромира, но и внесли существенный вклад в становление стиля мышления неклассической науки ХХ в..

3) Релятивистская физика и концепции мегамира Начало процессу становления и развития релятивистской физики было положено специальной теории относительности (СТО) А. Эйнштейна. СТО стала результатом обобщения и синтеза классической механики Галилея-Ньютона и классической электродинамики Максвелла. В основу новой научной теории А.Эйнштейном был положен принцип относительности, представляющий собой обобщение принципа относительности Г.Галилея, на электромагнитные явления.

Вторым постулатом СТО явился принцип постоянства скорости света в вакууме относительно инерциальных систем отсчета. При релятивистских, т.е. близких к скорости света, скоростях, согласно СТО, протяженность отрезка и длительность периода времени существенно отличаются в движущихся относительно друг друга инерциальных системах отсчета, одновременность событий не абсолютна и зависит от выбора системы отсчета. СТО не отменяет классическую механику, а лишь устанавливает границы ее применимости. Она подтверждена множеством фактов и лежит в основе всех современных физических теорий, рассматривающих явления и процессы при релятивистских скоростях.

Созданная А.Эйнштейном в 1916 г. общая теория относительности (ОТО) – релятивистская теория тяготения – основана на обобщении принципов СТО на случай неинерциальных систем отсчета, с одной стороны, и на принципе эквивалентности гравитационной и инертной масс – с другой.

В ОТО движение материальной точки в поле тяготения рассматривается как свободное «инерциальное» движение, но происходящее не в евклидовом, а в пространстве с изменяющейся кривизной. Из ОТО следует, что кривизна пространства меняется от точки к точке и определяется полем тяготения. Время в разных точках пространства также течет по-разному.

ОТО послужила отправной точкой для становления и развития релятивистской космологии ХХ в., в рамках которой было введено представление об эволюционирующей Вселенной.

В первой стационарной модели Вселенной, созданной самим А.Эйнштейном, она представлялась бесконечной во времени и безграничной в пространстве. В 20-е годы ХХ в., благодаря работам А. Фридмана и Э. Хаббла, были заложены основы теории нестационарной Вселенной. Первоначально это модель расширяющей Вселенной, затем горячей Вселенной и, наконец, инфляционной Вселенной. Модель горячей Вселенной, разработанная Г. Гамовым, позволила вычислить возраст последней, т.е., время, прошедшее после Большого взрыва. Оно оценивается примерно в 13-15 млрд лет. В рамках инфляционной модели Вселенной анализируются процессы, происходившие с 10-45 с после начала расширения. Уточнить многие представления современной космологии позволят эксперименты, которые в настоящее время ведутся на большом андронном коллайдере (БАК).

4) Мир элементарных частиц и космомикрофизика Первая из известных науке элементарных частиц – электрон – была открыта в 1897 г. Однако, интенсивное освоение физикой мира элементарных частиц началось в конце 40-х годов ХХ в., благодаря созданию первых масштабных ускорителей заряженных частиц.

Элементарные частицы – это простейшие структурные элементы материи, о которых на современном этапе развития науки нельзя сказать, что они являются состоящими из других частиц. Каждой элементарной частице за небольшим исключением соответствует своя античастица. Взаимодействие пары частицаантичастица приводит к аннигиляции. При изучении взаимодействий элементарных частиц особую роль играют законы сохранения и связанные с ними симметрии.

К элементарным частицам относятся фотоны, лептоны, адроны и резонансы. На сегодняшний день физике известно несколько сотен элементарных частиц, но подлинно элементарных среди них немного. На самом же деле большинство из известных частиц являются системными образованиями, состоящими из еще более элементарных (субэлементарных) частиц.

Согласно созданной в 1963 году М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом кварковой модели адронов, последние включают в себя более мелкие частиц — кварки, обладающие дробным электрическим зарядом. Вместе с лептонами кварки считаются подлинно элементарными частицами — точечными, неделимыми и не обладающими внутренней структурой.

Вместе с множеством других параметров, для элементарных частиц характерно определенное время жизни. С учетом его частицы делятся на стабильные и нестабильные. Стабильные частицы — это электрон, протон, фотон и нейтрино.

(Однозначно вопрос о стабильности протона помогут решить эксперименты на БАКе).

Нейтрон, находящийся в ядре атома, стабилен, а вне его подвержен распаду. Все остальные известные частицы нестабильны; время их жизни колеблется от нескольких микросекунд до 10-24 с. Самые нестабильные частицы -- резонансы. Время их жизни составляет 10-22—10-24 с.

Наряду с лептонами и адронами, являющимися своеобразным строительным материалом вещественных образований, существуют особые частицы – переносчики взаимодействий. Переносчиком электромагнитного взаимодействия выступает фотон.

Переносчиками сильного взаимодействия между кварками являются глюоны. За слабое взаимодействие ответственны особого рода бозоны. Существует гипотеза о существовании переносчика гравитационного поля – гравитона. Каждый из названных видов частиц играет свою роль в формировании структуры Вселенной.

Дальнейшим развитием представлений о мегамире в 80-е годы ХХ столетия явилось становление космомикрофизики, призванной синтезировать наши знания о Космосе и мире элементарных частиц. Эта теория поможет охватить гигантские масштабы физического мира -- от планковской длины до наблюдаемого радиуса Метагалактики. Она предполагает выявление связей между физикой атома и свойствами планет, физикой ядра и свойствами звезд, физикой сверхвысоких энергий и крупномасштабной структурой Вселенной.

5) Постнеклассическая наука и перспективы развития физики в XXI в.

Единство системы физического знания обнаруживается не только в разнообразных связях составляющих ее дисциплин, но и в стремлении ученых выявить глубинные внутренние отношения между разными видами физических взаимодействий, изучаемых современной наукой. К их числу относятся: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия.

Исследование фундаментальных физических взаимодействий было положено исследованием гравитационного взаимодействия. Обладая очень незначительной интенсивностью, оно играет громадную роль в космических процессах, а в микромире его проявления ничтожны. Основы теории гравитации были заложены классической механикой И.Ньютона. Современной теорией гравитации выступает ОТО.

Электромагнитное взаимодействие имеет место во всех сферах Универсума:

мегамире, макромире и микромире. Оно стоит за подавляющим большинством физических и химических явлений и процессов. Исключение составляют процессы в ядре атома. Теорией электромагнетизма выступает классическая электродинамика, созданная Дж. Максвеллом в XIX столетии.

Современные представления об электромагнитном взаимодействии базируются на квантовой электродинамике. Большой вклад в ее разработку внесли, в частности, такие выдающиеся ученые ХХ в., как Р. Фейнман и Л. Д. Ландау.

Слабое взаимодействие проявляется в процессе распада частиц. Первоначально оно было обнаружено в ходе открытия и изучения явления радиоактивности. В дальнейшем выяснилась громадная роль слабого взаимодействия в термоядерных процессах в Космосе, в частности, на Солнце, в звездных процессах и т д. Теория слабого взаимодействия была создана к началу 70-х годов ХХ в..

Сильное взаимодействие связывает тяжелые элементарные частицы. Оно обеспечивает стабильность ядер атомов и играет существенную роль на расстояниях, определяемых размерами атомного ядра. Сильное взаимодействие является источником огромной энергии, высвобождаемой, например, в термоядерных реакциях в недрах Солнца. Теорией сильного взаимодействия явилась квантовая хромодинамика, созданная на основе кварковой модели элементарных частиц М. Гелл-Манна и Дж. Цвейга.

В последней трети ХХ в. физика осуществила первые успешные шаги на пути создания теорий, объединяющих фундаментальные физические взаимодействия. Была создана теория электрослабого взаимодействия (С. Вайнберг, А.Салам и Ш. Глэшоу). На повестке дня стоит проблема Великого объединения, предполагающая поиск глубинных оснований единства электрослабого и сильного взаимодействий. Модели, нацеленные на объединение всех четырех фундаментальных взаимодействий, призваны в будущем составить основу теории Супергравитации.

На фоне поисков внутреннего единства в последней трети ХХ в. физика открывает для себя новую предметную область, переходит к изучению процессов развития в неживой природе. Их теоретические освоение осуществляется в рамках термодинамики неравновесных процессов (И. Пригожин) и синергетики (Г. Хакен, С. П.

Курдюмов). Синергетическое видение процессов самоорганизации обнаруживает свою продуктивность в исследовании систем различной природы. В системе современного научного знания синергетика приобретает междисциплинарный статус. Вместе с термодинамикой неравновесных процессов она оказывает огромное влияние на развитие современной научной картины, формирование новой постнеклассической научной рациональности.

ЛЕКЦИЯ 4. СОВРЕМЕННАЯ ХИМИЯ В КОНТЕКСТЕ УСТОЙЧИВОГО

РАЗВИТИЯ ОБЩЕСТВА

1. Предмет химии. Структура химического знания.

2. Становление и основные этапы развития химических знаний.

3. Развитие химического атомизма в ХХ веке. Химическое учение о строение вещества.

4. Фундаментальные разделы химии XX в.: учение о химических процессах, биохимия, эволюционная химия.

5. Химия и глобальные проблемы современности.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Гусейнов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания:

Учебное пособие. СПб., 2004.

2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебное пособие.

М., 2007.

3. Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учебник для студентов вузов. М., 2006.

4. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций.

Ростов-на-Дону. 2005.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Ю.Губский Ю.И., Долго-Сабуров В.Б., Храпак В.В. Химические катастрофы и экология. Киев. 1993.

2. Крутько Н.П. О возможностях и задачах химической науки в области химизации народохозяйственного комплекса страны// Весцi НАН Беларуci. Спецвыпуск 2007. Серыя хiмiчных навук.

3. Левицкий М.М. О химии серьезно и с улыбкой. М., 2005.

4. Кумачев А.И., Кузьменок Н.М. Глобальная экология и химия. Мн., 1991.

5. Мальченко С.Н., Чистик О.В. Химические проблемы охраны окружающей среды. Мн., 2000.

6. Мычко Д. И. Химия и возможности устойчивого развития в эпоху глобализации. Мн.:РИВШ, 2006. (Серия «Концепции современного естествознания»).

7. Раков Э.Г. Вещества и люди. Заметки и очерки о химии. М., 2003.

8. Химические проблемы создания новых материалов и технологий. Т. 1-2 Мн., 2000.

9. Чекмарев A.M., Тарасова Н.П., Сметанников Ю.В. Химия, ядерная энергетика и устойчивое развитие. М., 2006.

10. Экологическая химия / Под ред. Ф. Корте. М., 2003.

СТРУКТУРНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ

1) Предмет химии. Структура химического знания Химией называют науку о химических элементах, химических соединениях и их превращениях. Химический элемент – это совокупность атомов одного вида, отличающихся одинаковым электрическим зарядом ядра. Химическое соединение состоит из 2-х или более атомов (одинаковых или различных). Химические элементы лежат в основе самых разнообразных веществ. Веществом называется совокупность атомов, обладающая при заданных условиях определенными физическими свойствами (например, вода, железо, поваренная соль и т. д.) Химия — наука о превращениях веществ, сопровождающихся изменением их состава и (или) строения. Химия также изучает условия превращения веществ.

Исследование вещества осуществляется не только химией, но и другими отраслями естествознания. Химия исследует вещество на атомно-молекулярном уровне. Это во многом обусловливает наличие тесных связей химии с физикой, с одной стороны, и с биологий – с другой. Благодаря этому в систему современного естественнонаучного знания входят такие отрасли знания, как, например, физическая химия, квантовая химия, биохимия, геобиохимия.

Для изучения состава, строения вещества, а также превращения веществ необходимо иметь их в чистом виде. Однако в природе существуют только различные смеси самых различных веществ. Поэтому химия, в отличие от других естественнонаучных дисциплин, вынуждена, по словам Д.И. Менделеева, сама создавать свой объект исследования. Еще одной отличительной особенностью химической науки является ее тесная связь с производством, непосредственное участие в создании современных высоких технологий, наукоемких производств.

Современная химия являет собой сложное системное образование, включающее в себя ряд научных дисциплин, научных теорий различной степени общности:

неорганическая химия, органическая химия, химия полимеров, аналитическая химия, химическая кинетика, квантовая химия и.т.д. На стыке химии и смежных областей знания сложились такие науки, как агрохимия, геохимия, термохимия, электрохимия и др.

2) Становление и основные этапы развития химических знаний Оформление химического знания в качестве научной дисциплины, раздела современного естествознания произошло в 70-е гг. XIX ст. Этому событию предшествовал длительный период развития протонаучных представлений о химических элементах, их соединениях, о химических реакциях и условиях их протекания.

Первые представления об атомистическом строении вещественных образований возникли еще в античную эпоху в натурфилософских концепциях Левкиппа, Демокрита, Эпикура и других великих мыслителей античности. Принципиально иные позиции в рассмотрении разнообразных процессов в окружающем мире продемонстрировали Аристотель и Эмпедокл в учении о природных стихиях-элементах, сочетающихся между собой в различных телах. В русле их идей развивалась средневековая алхимия, расцвет которой приходится на XIII-XV вв.

Первые научные представления о химических элементах возникают в XVII в.

Одним из основоположников химии Р. Бойлем на основе анализа проведенных экспериментов был сделан вывод о том, что свойства различных веществ зависят от того, какие химические элементы они в себе содержат. Становлению первого концептуального уровня химии (учения о составе вещества) содействовал ряд научных открытий, сделанных в XVIII в и в первой половине XIX в.. К ним следует отнести закон сохранения материи и движения, сформулированный М.В. Ломоносовым; учение А.

Лавуазье о роли кислорода в процессах горения, окисления и дыхания; формулировку основ химической атомистики Дж. Дальтоном; законы А. Авагадро и Ж. Пруста и др.

В середине XIX в. в химию наряду с учением о составе вещества входит теория его химического строения, созданная А.М. Бутлеровым. На ее основе начинается интенсивное развитие структурной химии, знаменующей собой второй концептуальный уровень в эволюции химических знаний.

Благодаря открытию Д.И. Менделеевым одного из фундаментальных законов естествознания – периодического закона химических элементов – к 70-м гг. XIX в.

заканчивается становление химии как науки и начинается классический этап ее развития, предполагающий, прежде всего, формирование дисциплинарной матрицы теоретической химии. С конца XIX в. важнейшими задачами химии становятся разработка способов управления химическими процессами и синтез химических соединений с новыми свойствами, что содействует выходу химии на третий концептуальный уровень ее развития.

В 30-е гг. ХХ в. во многом под влиянием квантовомеханических идей возникает неклассическая химия, прежде всего квантовая химия. В 70-е гг. ХХ ст. в русле становления постнеклассического естествознания начинается формирование эволюционной химии, знаменующей собой четвертый концептуальный уровень в развитии химических знаний.

3) Развитие химического атомизма в ХХ в. Химическое учение о строение вещества Учение о составе вещества представляет собой исторически первую концептуальную систему химии. На этом уровне химического знания ученые решали и решают три важнейшие проблемы: химического элемента, химического соединения и задачу создания новых материалов с использованием вновь открытых химических элементов.

Успешное развитие физики в ХХ ст., и прежде всего квантовой механики, позволило по-новому подойти к пониманию природы химических элементов и их соединений. Сегодня химическим элементом называют совокупность атомов, обладающих одинаковым зарядом ядра. Во времена создания периодической системы Менделеева было известно всего 62 химических элемента. В 30-е гг. XX в. таблица Менделеева включала уже 88 элементов. Сегодня науке известно116 химических элементов.

Из них восемь элементов составляют 98,6% доступного слоя Земли: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний.

Химическим соединением называют качественно определенное вещество, состоящее из одного или нескольких химических элементов, атомы которых за счет взаимодействия друг с другом объединены в частицу, обладающую устойчивой структурой — молекулу, комплекс, монокристалл или иной агрегат. Взаимное соединение элементов не является произвольным. Опыт показывает, что некоторые элементы вступают во взаимодействие с другими, а некоторые — нет. Способность атомов химического элемента образовывать определенное число связей с другими атомами называется валентностью. Электронная теория строения вещества говорит о том, что соединяться могут только такие элементы, атомы которых имеют незаполненные внешние электронные орбитали, обладающие определенной валентностью и вследствие чего проявляющие неустойчивость.

Существует большое разнообразие типов химического взаимодействия веществ.

Однако характерным для них является перестройка электронных оболочек связываемых атомов. В результате перестройки происходит обобществление электронов соединяемых элементов, а система в целом приходит в устойчивое положение. Межатомное взаимодействие, сопровождающееся перестройкой валентных электронных оболочек атомов и обобществлением электронов, называют химической связью. Существуют ковалентные полярные, ковалентные неполярные, ионные, водородные и металлические химические связи, отличающиеся характером физического взаимодействия частиц между собой.

Качественные различия в свойствах различных химических соединений (даже при одинаковом составе) во многом определяются особенностями их структурной организации. Интенсивное развитие структурной химии в ХХ столетии (наряду с другими отраслями химической науки) позволило осуществить синтез не существующих в природе веществ с необычными свойствами: сверхпрочные, устойчивые в агрессивных средах, сверхпроводящие, электроизоляционные, огнеупорные и другие материалы.

4) Фундаментальные разделы химии XX в.: учение о химических процессах, биохимия, эволюционная химия В первой половине ХХ в. начинается интенсивное развитие новых отраслей промышленности, таких как автомобилестроение, авиация, энергетика, приборостроение, выдвинуло новые требования к производству материалов. В этих условиях необычайно востребованным оказалось учение о химических процессах, в рамках которого особое внимание уделяется механизмам изменение вещества под влиянием температуры, давления, растворителей и других факторов. Учение о химических процессах — область науки, в которой осуществлена наиболее глубокая интеграция физики, химии и биологии.

В основу данного учения положены химическая термодинамика и кинетика, поэтому этот раздел науки в равной степени принадлежит физике и химии совместными усилиями исследующими процессы горения, взрыва и т.д.

Химические реакции не должны осуществляться стихийно ни в условиях лабораторий, ни в промышленном производстве. В связи с этим особое значение в рассматриваемом разделе химии придается исследованию способов управления химическими процессами. Их можно подразделить на две группы: термодинамические и кинетические методы воздействия на химические реакции. Термодинамические методы преимущественно влияют на направление химических процессов, а кинетические на их скорость. Управление химическим процессом предполагает использование катализаторов, ускоряющих протекание химической реакции, и ингибиторов, замедляющих ее.

Каталитическое ускорение химической реакции называется катализом и является важнейшим приемом современной химической технологии (производство полимерных материалов, синтетического топлива и др.).

Логическим развитием учения о химических процессах во второй половине ХХ в.

стала химия экстремальных состояний: плазмохимия, радиационная химия, химия высоких энергий, криохимия, химия высоких и сверхвысоких давлений и температур. Достижения химической кинетики позволили не только оптимизировать протекание химических процессов, но и осуществить синтез самых разнообразных материалов с заранее заданными свойствами.

Особый интерес у исследователей вызывают химические процессы, протекающие в живом организме, исследованием которых в разных аспектах занимается такая пограничная отрасль знания, как биохимия. Первые шаги на этом пути были сделаны еще в XIX в., когда было установлено, что в основе функционирования живого организма лежит биокатализ. Биокатализаторами (ферментами) являются вещества белковой природы, содержащиеся в животных и растительных организмах. Они направляют, формируют, регулируют и многократно ускоряют биохимические процессы. Развитие современной биохимии позволило не только приблизиться к пониманию химических основ жизни, но и создать ряд новых производств, основанных на применении биотехнологий.

В последней трети ХХ ст. вития начинается новый этап в развитии химической науки, который во многом репрезентирован эволюционной химией. Становление и развитие эволюционной химии в современных условиях происходит в русле синергетической парадигмы в науке нового тысячелетия.

Эволюционная химия основывается на принципе самоорганизации химических систем. Она задает особый подход к исследованию предбиологической эволюции органического вещества в условиях Земли. В рамках теории саморазвития открытых каталитических систем (А. П. Руденко) рассматриваются особые химические объекты с неравновесной структурой и функциональной организацией. Такие объекты способны к прогрессивной эволюции, а сама химическая эволюция может быть представлена как процесс необратимых последовательных изменений элементарных каталитических систем.

Перед эволюционной химией стоит задача освоения каталитического опыта живой природы. По мнению многих исследователей, это откроет громадные возможности для создания и внедрения принципиально новой химических технологий, способных стать аналогом функционирования живых систем.

5) Химия и глобальные проблемы современности Химические технологии и связанное с ними промышленное производство охватывают в основном все важнейшие сферы хозяйственной деятельности современного общества. Невозможно переоценить вклад химии в производство полимеров, металлов и сплавов с заранее заданными свойствами, силикатных материалов, биологически активных веществ. Традиционные материалы с новыми свойствами (древесина, стекло, керамика), композиты, оптические материалы, наноструктурированные материалы – все эти и многие другие продукты химической промышленности имеют самое широкое применение в разных сферах жизнедеятельности современного общества.

Химическая промышленность характеризуется тесными связями со всеми отраслями народного хозяйства благодаря широкому ассортименту производимой ею продукции. Но эта область производства отличается высокой материалоемкостью и энергоемкостью. Материальные и энергетические затраты в производстве продукции могут составлять от 2/3 до 4/5 себестоимости конечного продукта. В обстановке истощения природных ресурсов особенно важно экономное их расходование, переработка вторичных ресурсов. Поэтому развитие химической технологии идет по пути комплексного использования сырья и энергии, применения непрерывных и безотходных процессов с учетом экологической безопасности окружающей среды, применения высоких давлений и температур, достижений автоматизации и кибернетизации. Экологически безопасные технологии часто именуют «зеленой химией».

Развитие химических знаний позволяет надеяться на разрешение многих проблем, которые встали перед человечеством в результате его наукоемкой и энергоемкой практической деятельности. Предполагается значительное ускорение химических превращений за счет освоения катализаторов будущего на принципиально новой основе, бережное и полное использование всех видов углеводородного сырья, а не только нефти, создание полностью безотходных производств. Химическая наука уже имеет предпосылки для получения водорода из воды как самого высокоэффективного и экологически чистого топлива. Велика роль современной химии в решении продовольственной проблемы. Во многом благодаря ее достижениям повышается урожайность сельскохозяйственных культур, осуществляется химическая защита урожая, идет поиск новых пищевых ресурсов.

Вместе с тем широчайшее (и зачастую неконтролируемое) использование продуктов химических технологий без должного понимания последствий химизации производства и быта оборачивается негативными экологическими последствиями: загрязнением атмосферы, «кислотными» дождями, угрозой нарушения озонового слоя Земли, загрязнением почв тяжелыми металлами и пестицидами др. Это со всей остротой ставит вопрос о минимизации такого рода последствий и использовании научного потенциала химии в решении проблемы устойчивого развития мирового сообщества.

ЛЕКЦИЯ 5. БИОЛОГИЯ КАК ВАЖНЕЙШИЙ КОМПОНЕНТ

СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

1. Проблемное поле современной биологии. Структура современного биологического знания.

2. Становление и эволюция биологии как науки.

3. Проблема возникновения жизни. Основные уровни организации живого.

4. Биосоциальная природа человека. Современная наука о факторах, закономерностях и этапах антропосоциогенеза.

5. Биосфера и цивилизация. Экологические проблемы современной цивилизации и охрана окружающей среды.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Гусейнов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания.

Учебник для вузов. М., 2007.

2. Касперович Г.И. Основы современного естествознания. Мн., 2009.

3. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. / под ред. С. И.

Самыгина. Ростов-на-Дону 1997.

4. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебное пособие.

М., 2003.

5. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций.

Ростов-на-Дону. 2005.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Азимов А. Краткая история биологии. От алхимии до генетики. М., 2002.

2. Биология. Страна вечных загадок. М. 2001.

3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М., 2004.

4. Зеленков А.И., Водопьянов П.А. Динамика биосферы и социокультурные традиции. М.,1987.

5. Волков Ю.Г., Поликарпов B.C. Интегральная природа человека.

Естественнонаучный и гуманитарный аспекты. Ростов-на-Дону, 1991.

6. Капра Ф. Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем. Киев, 8. Крик Ф. Жизнь как она есть: ее зарождение и сущность. М., 2002.

9. О чем молчал ваш учебник? Правда и вымысел о теории эволюции. Сб., М., 1992.

10. Флиндт Р. Биология в цифрах. Сборник таблиц, включающих более 10000 данных.

М., 1992.

11. Экологические аспекты эволюции человека. М. 1990.

СТРУКТУРНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ