Карпенков концепции современного естествознания читать онлайн. Концепции современного естествознания
Концепции современного естествознания. Карпенков С.Х.
6-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2003. - 488 с.
Учебник написан в соответствии с Государственными образовательными стандартами (ГОС 2000). В нем изложены вопросы естественно-научного познания окружающего мира, фундаментальные концепции, принципы и законы природы, рассмотрены актуальные проблемы современного естествознания, связанные с изучением природных процессов и свойств вещества на молекулярном уровне, отражены естественно-научные аспекты энергетики, экологии и освещены важнейшие достижения естествознания, лежащие в основе современных наукоемких технологий.
Предназначен для студентов высших учебных заведений. Может быть интересен и полезен широкому кругу читателей.
Формат: pdf ( 6-е изд., перераб. и доп., 2003 )
Размер: 4,6 Мб
Скачать: yandex.disk
Формат: doc ( 2-е изд. , испр. и доп., 200 0 )
Размер: 4Мб
Скачать: yandex.disk
ПРЕДИСЛОВИЕ К ШЕСТОМУ ИЗДАНИЮ
Первое издание предлагаемой книги вышло в свет в 1997 г. Это был один из первых учебников, посвященных дисциплине «Концепции современного естествознания», изучаемой студентами высших учебных заведений социально-экономических и гуманитарных направлений.
По мере накопления новых материалов и сведений последующие издания существенно дорабатывались, дополнялись и в них вносились исправления и уточнения. При доработке учитывался многолетний опыт чтения лекций и проведения практических занятий в Государственном университете управления. В результате учебник совершенствовался и видоизменялся: сократилось число глав с девятнадцати (в первом издании) до одиннадцати (в более поздних изданиях), устаревшие сведения заменены новыми, некоторые разделы написаны заново и т. п. Шестое издание существенно переработано и исправлено.
В предлагаемом учебнике в сжатой и доступной форме изложены фундаментальные естественно-научные знания, т.е. знания о природе, которые нужны каждому образованному человеку, чтобы не только поведать тайны, могущество и красоту природы, но и понять, что нужно сделать, чтобы сохранить окружающую среду и жить в гармонии с природой.
При изучении концепций современного естествознания полезно помнить наставление русского публициста Д.И. Писарева (1840-1868): «Надо учиться в школе, но еще гораздо более надо учиться по выходе из школы».
Книга предназначена для
студентов высших учебных заведений дневной, вечерней и заочной форм
обучения по специальностям экономики, юриспруденции, управления,
философии, социологии, экологии, менеджмента, маркетинга, товароведения,
туризма, бизнеса, финансов, предпринимательства и др.
Предисловие..................................................................................................................... 8
Введение.............................................................................................................. 9
ЧАСТЬ I . ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И СОВРЕМЕННЫЙ МИР ............................ 11
1. Естествознание и окружающий мир................................................................. 13
1.1. Естественно-научные знания и современное образование................................ 13
1.2. Роль естествознания в формировании профессиональных знаний. . 18
1.3. Естественно-научные знания и сфера управления............................................ 23
1.4. Фундаментальные и прикладные проблемы естествознания................... 27
1.5. Естествознание и математика................................................................. 31
1.6. Развитие естествознания и псевдонаучные тенденции........................... 35
1.7. Естествознание и нравственность.......................................................... 42
1.8. Рациональное и иррациональное начала познания................................ 46
56
2. Естественно-научное познание окружающего мира................................... 57
2.1. Процесс естественно-научного познания.............................................. 57
2.2. Формы естественно-научного познания................................................ 62
2.3. Методы и приемы естественно-научных исследований......................... 70
2.4. Научное открытие и доказательство.................................................................. 77
2.5. Эксперимент - основа естествознания................................................. 82
2.6. Современные средства естественно-научных исследований............. 85
2.7. Важнейшие достижения современного естествознания..................................... 90
Контрольные вопросы.................................................................................. 93
ЧАСТЬ II . ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ И КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
3. Фундаментальные принципы и законы.................................................................. 97
3.1. Физика - фундаментальная отрасль естествознания........................................ 97
3.2. Материя и движение, время и пространство...................................... 104
3.3. Концепция атомизма. Дискретность и непрерывность материи. . . 108
3.4. Фундаментальные взаимодействия......................... ,............................... ПО
3.5. Принцип относительности................................. ................................... 116
3.6. Свойства пространства - времени и законы сохранения.............................. 118
3.7. Фундаментальные законы Ньютона........................................................ 122
3.8. Статистические и термодинамические свойства макросистем.... 125
3.9. Термодинамические законы............................................................................ 129
3.10.Электромагнитная концепция.......................................................................... 134
3.11.Корпускулярно-волновые свойства света.............................................. 138
Контрольные вопросы............................................................................................ 143
4. Атомный в нуклонный уровни строения материн .......................... 144
4.1. Структура атомов................................................................................... 144
4.2. Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц........................................... 147
4.3. Вероятностный характер микропроцессов..................................................... 150
4.4. Современные атомные системы.............................................................. 153
4.5. Ядерные процессы........................................................................................... 156
4.6. Элементарные частицы........................................................................... 164
4.7. Перспективы развития физики микромира...................................................... 166
169
ЧАСТЬ III . ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ. . . 171
5. Концепция развития и эволюция Вселенной........................................................ 173
5.1. Сущность концепции развития......................................................................... 173
5.2. Эволюция Вселенной.............................................................................. 176
5.3. Структура Вселенной...................................................................................... 182
5.4. Средства наблюдения объектов Вселенной............................................ 185
5.5. Проблема поиска внеземных цивилизаций...................................................... 188
5.6. Солнечная система - часть Вселенной.......................................................... 190
5.7. Земля - планета Солнечной системы.................................................... 195
Контрольные вопросы........................................................................................... 202
6. Естественно-научные знания о веществе .................................................... 203
6.1. Развитие химических знаний................................................................. 203
6.2. Синтез химических веществ.................................................................. 207
6.3. Современный катализ............................................................................. 212
6.4. Образование земных и внеземных веществ........................................... 218
6.5. Природные запасы сырья....................................................................... 220
6.6. Органическое сырье.............................................................................. 227
6.7. Новые химические элементы................................................................. 234
6.8. Перспективные химические процессы.................................................. 238
6.9. Современные материалы........................................................................ 243
6.10. Перспективные материалы..................................................................... 252
Контрольные вопросы.................................................................................. 261
7. Биосферный уровень организации материи............................................ 262
7.1. Зарождение живой материи.................................................................. 262
7.2. Носитель генетической информации............................................................ 264
7.3. Структура и функции белков................................................................ 269
7.4. Строение и разновидности клеток................................................................. 271
7.5. Происхождение жизни.......................................................................... 275
7.6. Предпосылки эволюционной идеи........................................................ 279
7.7. Эволюция жизни............................................................ .............................. 283
7.8. Растительный и животный мир............................................................. 294
7.9. Человек - феномен природы........................................................................ 302
7.10. Жизнеобеспечение человека.......................................................................... 310
7.11. Продление жизни организма.......................................................................... 321
7.12. Формирование ноосферы..................................................................... 327
Контрольные вопросы........................................................................................... 328
ЧАСТЬ
IV
.
ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХ-
НОЛОГИЙ, ЭНЕРГЕТИКИ И ЭКОЛОГИИ................................
329
8. Естественно-научные аспекты технологий................................................ 331
8.1. Развитие средств информационных технологий............................................. 331
8.2. Современные средства накопления информации.................................... 337
8.3. Мультимедийные системы и виртуальный мир...................................... 342
8.4. Микро- и наноэлектронные технологии.............................................. 344
8.5. Лазерные технологии...................................................................................... 352
8.6. Современные биотехнологии................................................................. 359
8.7. Генные технологии.......................................................................................... 361
8.8. Проблема клонирования.................................................................................. 364
366
9. Естественно-научные проблемы современной энергетики......................... 367
9.1. Энергия - источник благосостояния........................................................... 367
9.2. Преобразование энергии...................................................................... 369
9.3. Эффективность производства и потребления энергии.................................. 373
9.4. Тепловые электростанции............................................................................. 375
9.5. Повышение эффективности энергосистем............................................ 376
9.6. Гидроисточники и геотермальные источники энергии........................ 382
9.7. Гелиоэнергетика.................................................................................... 387
9.8. Энергия ветра........................................................................................ 389
9.9. Атомная энергетика....................................................................................... 392
9.10. Особенности отечественной энергетики...................................................... 396
Контрольные вопросы................................................................................... 398
10. Естественно-научные аспекты экологии.... ...................................... 399
10.1. Глобальные катастрофы и эволюция жизни.......................................... 399
10.2. Предотвращение экологической катастрофы....................................... 403
10.3. Природные катастрофы и климат.......................................................... 405
10.4. Парниковый эффект и кислотные осадки.......................................... . 412
10.5. Сохранение озонового слоя.......................................................................... 416
10.6. Водные ресурсы и их сохранение...................................................... . 420
10.7. Потребление энергии и среда нашего обитания............................. 422
10.8. Радиоактивное воздействие на биосферу............................................. 425
10.9.
Естественно-научные проблемы защиты окружающей среды.......
431
Контрольные
вопросы...........................................................................................
434
11. Гармония природы и человека .................................................................... 435
11.1. Человек и природа.................................................................................. 435
11.2. Сохранение природных ресурсов....................................................... 436
11.3. Обновление энергосистем.................................................................. 438
11.4. Эффективное потребление энергии.................................................... 439
11.5. Экономия материальных ресурсов..................................................... 444
11.6. Экономия ресурсов на транспорте..................................................... 446
11.7. Города и природа........................................................................... 451
11.8. Решение проблем утилизации............................................................. 454
11.9. Перспективные технологии и окружающая среда.............................. 459
11.10. Глобализация биосферных процессов................................................ 460
Контрольные вопросы................................................................................... 462
Заключение.......................................................................................................... 464
Литература................................................................................................................... 465
Словарь специальных терминов............................................................................. . 466
Указатель имен............................................................................................................ 479
Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:
Можно искать по нескольким полям одновременно:
Логически операторы
По умолчанию используется оператор AND
.
Оператор AND
означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:
исследование разработка
Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:
исследование OR разработка
Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:
исследование NOT разработка
Тип поиска
При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":
$ исследование $ развития
Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:
исследование*
Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:
" исследование и разработка"
Поиск по синонимам
Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "#
" перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.
# исследование
Группировка
Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:
Приблизительный поиск слова
Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:
бром~
При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:
бром~1
По умолчанию допускается 2 правки.
Критерий близости
Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:
" исследование разработка"~2
Релевантность выражений
Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^
" в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":
исследование^4 разработка
По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.
Поиск в интервале
Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO
.
Будет произведена лексикографическая сортировка.
Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.
Учебник написан в соответствии с государственными образовательными стандартами. В нем изложены вопросы естественно-научного познания окружающего мира, фундаментальные концепции, принципы и законы природы, рассмотрены актуальные проблемы современного естествознания, связанные с изучением природных процессов и свойств веществ на молекулярном уровне, отражены естественно-научные аспекты энергетики, экологии и освещены важнейшие достижения естествознания, лежащие в основе современных наукоемких технологий. Предназначен для студентов высших учебных заведений. Может быть интересен и полезен широкому кругу читателей.
* * *
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Концепции современного естествознания (С. Х. Карпенков) предоставлен нашим книжным партнёром - компанией ЛитРес .
ВВЕДЕНИЕ
Наконец-то подаю руку по-настоящему полезной науке.
ГорацийКаждого человека, начиная с самого раннего возраста, отличает любопытство – естественное стремление познать окружающий мир. «Любопытство сродно человеку и просвещенному, и дикому», – утверждал выдающийся русский историк и писатель Н.М. Карамзин (1766– 1826). С возрастом неосознанное любопытство постепенно перерастает в любознательность – осознанное желание познавать законы, которые управляют природой, научиться применять их в своей трудовой деятельности, предвидя возможные ее последствия. Законы природы и способы их применения отражают концентрированный опыт человечества. Опираясь на него, человек способен защитить себя от ошибок, и ему легче достичь желаемых целей. Концентрированный опыт человечества лежит в основе любого образовательного процесса.
Естествознание – единая система наук о законах, явлениях и свойствах объектов природы, включающая множество отраслей – естественных наук.
Важнейшие достижения естествознания составляют фундаментальную базу современных наукоемких технологий производства разнообразной продукции, в том числе и товаров повседневного спроса. Для того чтобы знать, какой ценой дается такая продукция – важнейшая составляющая экономики, каковы перспективы развития современных технологий, тесно связанных с экономическими, социальными и политическим проблемами, нужны фундаментальные знания о природе – естественно-научные знания. В наше время естественно-научные знания превратились в сферу активных действий и представляют собой базовый ресурс экономики, по своей значимости превосходящий материальные ресурсы: капитал, землю, рабочую силу и т. п. Естественно-научные знания и основанные на них современные технологии формируют новый образ жизни, и высокообразованный человек не может дистанцироваться от фундаментальных знаний об окружающем мире, не рискуя оказаться беспомощным в профессиональной деятельности. «Без естественных наук нет спасения современному человеку; без этой здоровой пищи, без этого строгого воспитания мысли фактами, без этой близости к окружающей нас жизни», – такую высокую оценку естественно-научным знаниям дал русский писатель и философ А.И. Герцен (1812–1879).
Если излагать подробно естественно-научные знания, накопленные во всех отраслях естествознания, то получится огромный фолиант, может быть, и нужный, но мало полезный даже для специалистов естественно-научного профиля, не говоря уже о специалистах гуманитарных и социально-экономических направлений. Задача изложения усложняется еще и тем, что его форма должна быть доступной для студентов, чья будущая профессиональная деятельность не имеет прямого отношения к естествознанию. Для решения этой задачи нужен обобщающий философский принцип. Сущность его заключается в изложении естественно-научных знаний в рамках концепций – основополагающих идей и системного подхода. Концептуальный принцип позволяет студентам получить фундаментальные, комплексные знания о природе, а на их основе более глубоко изучить узкоспециализированные дисциплины.
Современные средства естествознания дают возможность исследовать многие сложнейшие процессы на уровне атомных ядер, атомов, молекул, клеток, а затем и синтезировать ранее не существовавшие в природе вещества с необычными свойствами, а из них производить новые материалы для различных машин, устройств, изделий и т. п. Кроме того, благодаря таким исследованиям выращиваются высокоурожайные культурные растения, разрабатываются высокоэффективные средства лечения болезней и т. д.
Любое перспективное направление деятельности человека прямо или косвенно связано с новой материальной базой и новыми технологиями, и знание их естественно-научной сущности – залог успеха. Без фундаментальных знаний о природе может сложиться ошибочное общественное мнение, приводящее к необъективному решению, как это случилось, например, при необоснованном объявлении временного (1975–1985) моратория на генную инженерию. Следовательно, естественно-научные знания нужны не только высококвалифицированным специалистам, но и любому образованному человеку вне зависимости от сферы его деятельности.
В погоне за материальными ценностями современное человечество уже вышло за пределы устойчивого состояния биосферы, включающей все живое вместе со средой обитания. Это означает, что в результате нашествия цивилизации в природе уже нарушено устойчивое равновесие, которое в течение длительного времени обеспечивает круговорот веществ. Об этом напоминают участившиеся за последнее десятилетие разрушительные природные явления: ураганы, смерчи, наводнения, землетрясение, засухи, – вызывающие громадный материальный ущерб и сопровождающийся все большим числом человеческих жертв.
Превращение современного потребительского общества в духовно-развитое просвещенное общество – задача чрезвычайно сложная. Ее можно решить, только развивая всю систему образования общими силами воспитанных людей, для которых путеводной звездой является не роскошь, не нажива и другие соблазнительные кумиры, а царство добра, свободы и правды. Благородный, но тернистый путь к такому царству начинается с воспитания любовью в самом раннем детстве, когда закладывается духовно-нравственная основа для усвоения знаний на всех ступенях обучения, и продолжается в течение всей жизни каждого человека.
Знания не приходят сами по себе. Нужно усердно работать, прилежно учиться. «Надо учиться не стыдясь, а учить не скупясь», так сказал в далекие времена известный мыслитель Василий Великий (ок. 330– 379), и только в этом случае можно надеяться на успех.