Conceptele Karpenkov ale științelor naturale moderne citite online. Concepte ale științelor naturale moderne
Concepte ale științelor naturale moderne. Karpenkov S.Kh.
Ed. a VI-a, revizuită. si suplimentare - M.: Mai sus. şcoală, 2003. - 488 p.
Manualul este scris în conformitate cu Standardele educaționale de stat (Standarde educaționale de stat 2000). Ea conturează probleme de cunoaștere științifică naturală a lumii înconjurătoare, concepte fundamentale, principii și legile naturii, ia în considerare problemele actuale ale științei naturale moderne legate de studiul proceselor naturale și proprietăților materiei la nivel molecular, reflectă aspectele științifice naturale ale energiei. , ecologie și evidențiază cele mai importante realizări ale științelor naturale, care formează baza tehnologiilor moderne de înaltă tehnologie.
Conceput pentru studenții din învățământul superior institutii de invatamant. Poate fi interesant și util pentru o gamă largă de cititori.
Format: pdf (Ed. a VI-a, revizuită. si suplimentar, 2003 )
Mărimea: 4,6 MB
Descarca: yandex.disk
Format: doc( a 2-a ed., rev. si suplimentar, 200 0 )
Mărimea: 4MB
Descarca: yandex.disk
PREFAȚĂ LA EDIȚIA A ȘASEA
Prima ediție a cărții propuse a fost publicată în 1997. A fost unul dintre primele manuale dedicate disciplinei „Concepte ale științelor naturale moderne”, studiată de studenții instituțiilor de învățământ superior din domeniile socio-economic și umanitar.
Pe măsură ce s-au acumulat noi materiale și informații, edițiile ulterioare au fost semnificativ rafinate, completate și s-au făcut corecții și clarificări. La finalizare, am ținut cont de mulți ani de experiență în susținerea prelegerilor și a conducerii de cursuri practice în Universitate de stat management. Ca urmare, manualul a fost îmbunătățit și modificat: numărul de capitole a fost redus de la nouăsprezece (în prima ediție) la unsprezece (în edițiile ulterioare), informațiile învechite au fost înlocuite cu altele noi, unele secțiuni au fost redactate din nou etc. a șasea ediție a fost revizuită și corectată semnificativ.
Manualul propus prezintă cunoștințele fundamentale ale științelor naturii într-o formă concisă și accesibilă, de ex. cunoștințe despre natură de care fiecare persoană educată are nevoie nu numai pentru a spune secretele, puterea și frumusețea naturii, ci și pentru a înțelege ce trebuie făcut pentru a conserva mediul și a trăi în armonie cu natura.
Când studiem conceptele științelor naturale moderne, este util să ne amintim instrucțiunile publicistului rus D.I. Pisareva (1840-1868): „Trebuie să învățăm la școală, dar trebuie să învățăm și mai mult după ce părăsim școala.”
Cartea este destinată studenților instituțiilor de învățământ superior, în timpul zilei, seara și formulare de corespondență pregătire în specialitățile de economie, drept, management, filosofie, sociologie, ecologie, management, marketing, știința mărfurilor, turism, afaceri, finanțe, antreprenoriat etc.
Prefaţă................................................. ....... ................................................. ............. .................. 8
Introducere................................................. ....... ................................................. ............. ........... 9
PARTEA I. ȘTIINȚA NATURII ȘI LUMEA MODERNĂ............................ 11
1. Știința naturii și lumea din jurul nostru............................................. ........... ................. 13
1.1. Cunoașterea științelor naturii și educația modernă.................................. 13
1.2. Rolul științelor naturii în formarea cunoștințelor profesionale. . 18
1.3. Cunoștințele științifice ale naturii și sfera managementului ............................................... .......... .23
1.4. Probleme fundamentale și aplicate ale științelor naturii.................................. 27
1.5. Știință și matematică.............................................................. .............. .................... 31
1.6. Dezvoltarea științelor naturii și a tendințelor pseudoștiințifice.................................. 35
1.7. Științe ale naturii și moralitate.............................................................. ...... .......... 42
1.8. Principii raționale și iraționale ale cunoașterii.................................... 46
56
2. Cunoașterea științifică naturală a lumii înconjurătoare............................................. ........... 57
2.1. Procesul cunoașterii științifice a naturii.................................................. ..................... .57
2.2. Forme de cunoaștere științifică a naturii............................................. .................... ... 62
2.3. Metode şi tehnici de cercetare în ştiinţele naturii.................................. 70
2.4. Descoperire și dovezi științifice ............................................................. ................... .................... 77
2.5. Experimentul este baza științei naturii................................................ ......... ... 82
2.6. Mijloace moderne de cercetare în științele naturii............... 85
2.7. Cele mai importante realizări ale științei naturii moderne............................................. .......... 90
Întrebări de control................................................. ........................................ 93
PARTE II. LEGILE ŞI CONCEPTE FUNDAMENTALE ALE ŞTIINŢEI NATURII
3. Principii și legi fundamentale.................................................. ........ ...................... 97
3.1. Fizica este o ramură fundamentală a științelor naturii............................................. .......... 97
3.2. Materia și mișcarea, timpul și spațiul.................................................. ......... 104
3.3. Conceptul de atomism. Discretitatea și continuitatea materiei. . . 108
3.4. Interacțiuni fundamentale................................. ,................................ ......... DE
3.5. Principiul relativității .................................................. ................................... 116
3.6. Proprietățile spațiului – timp și legile de conservare.................................. 118
3.7. Legile fundamentale ale lui Newton.................................................. ...... ......... 122
3.8. Proprietățile statistice și termodinamice ale macrosistemelor.... 125
3.9. Legile termodinamice.............................................................. ... ............................ 129
3.10.Conceptul electromagnetic.............................................. ...................................... 134
3.11.Proprietățile particule-undă ale luminii............................................. .......... ... 138
Întrebări de control................................................. ............................................. 143
4. Nivelurile atomice până la nucleoni ale structurii materne.......................... 144
4.1. Structura atomica................................................ .................................... 144
4.2. Proprietățile undei corpusculare ale microparticulelor.................................................. ........ 147
4.3. Natura probabilistă a microproceselor.................................................................. ...... ...... 150
4.4. Sistemele nucleare moderne.................................................. .......................... 153
4.5. Procesele nucleare ................................................................. ........................................................ 156
4.6. Particule elementare.............................................................. ............................. 164
4.7. Perspective pentru dezvoltarea fizicii microlumilor.................................................. ......................... ........ 166
169
PARTEA III . CONCEPTE ȘTIINȚIFICE NATURALE DE DEZVOLTARE. . . 171
5. Conceptul de dezvoltare și evoluție a Universului............................................. ............. ............. 173
5.1. Esența conceptului de dezvoltare.................................................. ............. ................................. 173
5.2. Evoluția Universului.................................................................. ..... ................................. 176
5.3. Structura Universului.................................................................. ..... .................................... 182
5.4. Mijloace de observare a obiectelor Universului.................................................. ........ 185
5.5. Problema căutării civilizațiilor extraterestre........................................... ......... ........ 188
5.6. sistem solar- parte a Universului ................................................. ...... .......... 190
5.7. Pământul - planeta sistemului solar .................................................. ......... ....... 195
Întrebări de control................................................. ................................................. 202
6. Cunoștințe de științe naturale O substanţă .................................................... 203
6.1. Dezvoltarea cunoștințelor chimice.................................................. .......................... 203
6.2. Sinteza substanțelor chimice.................................................. .......... ................... 207
6.3. Cataliza modernă............................................................. ... ................................. 212
6.4. Formarea substanțelor terestre și extraterestre............................................................ ........ 218
6.5. Rezerve naturale de materii prime ............................................................. ...................... ................................ 220
6.6. Materii prime organice.................................................. .... ................................. 227
6.7. Elemente chimice noi.................................................. .......................... 234
6.8. Procese chimice promițătoare.................................................. .................... ... 238
6.9. Materiale moderne............................................................. ........ ................................ 243
6.10. Materiale promițătoare............................................................. ........ ................. 252
Întrebări de control................................................. ........................................ 261
7. Nivelul biosferei organizatii chestiune ................................................ 262
7.1. Originea materiei vii.................................................. ...................... ................... 262
7.2. Purtător de informație genetică.................................................. ..... ............. 264
7.3. Structura și funcțiile proteinelor............................................. ..... ................................. 269
7.4. Structura și tipurile de celule.............................................................. ....... ................... 271
7.5. Originea vieții.................................................. .... ................................. 275
7.6. Condiții preliminare pentru ideea evoluționistă............................................. ...... ......... 279
7.7. Evoluția vieții.............................................................. .... ........... ........................ 283
7.8. Floră și faună.............................................. . .............. 294
7.9. Omul este un fenomen al naturii.................................................. ....... ................................. 302
7.10. Susținerea vieții umane.................................................. .......... ................................. 310
7.11. Prelungirea duratei de viață a corpului.................................................. ............. ................................. 321
7.12. Formarea noosferei.............................................................. ...... .................... 327
Întrebări de control................................................. ................................................. 328
PARTEA IV . FUNDAMENTE ȘTIINȚIFICE NATURALE ALE TEHNOLOGIEI MODERNE
NOLOGIE, ENERGIE ȘI ECOLOGIE...................................
329
8. Aspecte științifice naturale ale tehnologiei............................................. ......... ..... 331
8.1. Dezvoltarea instrumentelor tehnologice a informației............................................. ..... 331
8.2. Mijloace moderne de stocare a informațiilor ..................................... 337
8.3. Sistemele multimedia și lumea virtuală .................................................. ........ 342
8.4. Tehnologii micro și nanoelectronice............................................. ............... .344
8.5. Tehnologii laser.................................................................. .................................... 352
8.6. Biotehnologii moderne.................................................................. ........ ................. 359
8.7. Tehnologii genetice................................................. ........................................................ 361
8.8. Problema clonării.............................................................. ..... ................................... 364
366
9. Probleme științifice naturale ale energiei moderne.................................. 367
9.1. Energia este o sursă de bunăstare............................................. ....................... ............. 367
9.2. Conversie de energie................................................ ... ...................... 369
9.3. Eficiența producției și consumului de energie.................................................. ........ 373
9.4. Centrale termice.................................................. .... ................................. 375
9.5. Creșterea eficienței sistemelor de alimentare .................................................. ....... 376
9.6. Surse hidro și surse de energie geotermală.................................. 382
9.7. Energie solara................................................ ........ ................................... 387
9.8. Energie eoliana................................................ ........................................ 389
9.9. Energie nucleara................................................ ..................................... 392
9.10. Particularitățile energiei domestice.................................................................. ..................... ....... 396
Întrebări de control................................................. ................................... 398
10. Aspecte științifice naturale ale ecologiei.......................................... 399
10.1. Catastrofe globale și evoluția vieții.................................................. ......... 399
10.2. Prevenirea unui dezastru de mediu.................................................. ...... 403
10.3. Dezastre naturale și climă ............................................................. ................... ............ 405
10.4. Efectul de seră și precipitațiile acide............................................. ..... 412
10.5. Conservarea stratului de ozon............................................. ...................... ................................. 416
10.6. Resursele de apă și conservarea lor ............................................................. ............................. ......... . 420
10.7. Consumul de energie și mediul nostru ............................................................. .... 422
10.8. Impactul radioactiv asupra biosferei.................................................. ....... 425
10.9.
Probleme științifice naturale ale protecției mediului....... 431
Întrebări de control................................................. ................................................. 434
11. Armonia naturii si a omului .................................................................... 435
11.1. Omul și natura.............................................................. ................................... 435
11.2. Conservarea resurselor naturale.............................................................. ..................... ........ 436
11.3. Actualizarea sistemelor energetice.................................................. ............. ................................. 438
11.4. Consum eficient de energie.................................................. .................... ..... 439
11.5. Economisirea resurselor materiale.................................................. .................... ...... 444
11.6. Economisirea resurselor în transport ............................................. ..................... ....... 446
11.7. Orașe și natură.............................................................. .......................................... 451
11.8. Rezolvarea problemelor de reciclare.................................................. ................................... 454
11.9. Tehnologii avansate și mediul înconjurător.................................. 459
11.10. Globalizarea proceselor biosferei............................................................. ..................... .460
Întrebări de control................................................. ................................... 462
Concluzie................................................. .................................................. ...... ....... 464
Literatură................................................. .................................................. ...... ................ 465
Glosar de termeni speciali.................................................. ........... ................................. . 466
Indexul numelor.............................................................. .... ................................................. .......... .......... 479
Pentru a restrânge rezultatele căutării, vă puteți rafina interogarea specificând câmpurile de căutat. Lista câmpurilor este prezentată mai sus. De exemplu:
Puteți căuta în mai multe câmpuri în același timp:
Operatori logici
Operatorul implicit este ȘI.
Operator ȘIînseamnă că documentul trebuie să se potrivească cu toate elementele din grup:
Cercetare & Dezvoltare
Operator SAUînseamnă că documentul trebuie să se potrivească cu una dintre valorile din grup:
studiu SAU dezvoltare
Operator NU exclude documentele care conțin acest element:
studiu NU dezvoltare
Tipul de căutare
Când scrieți o interogare, puteți specifica metoda în care va fi căutată expresia. Sunt acceptate patru metode: căutare ținând cont de morfologie, fără morfologie, căutare de prefix, căutare de fraze.
În mod implicit, căutarea este efectuată ținând cont de morfologie.
Pentru a căuta fără morfologie, trebuie doar să puneți un semn „dolar” în fața cuvintelor din expresia:
$ studiu $ dezvoltare
Pentru a căuta un prefix, trebuie să puneți un asterisc după interogare:
studiu *
Pentru a căuta o expresie, trebuie să includeți interogarea între ghilimele duble:
" cercetare si dezvoltare "
Căutați după sinonime
Pentru a include sinonime ale unui cuvânt în rezultatele căutării, trebuie să puneți un hash " #
„ înaintea unui cuvânt sau înaintea unei expresii între paranteze.
Când se aplică unui cuvânt, vor fi găsite până la trei sinonime pentru acesta.
Când se aplică unei expresii între paranteze, la fiecare cuvânt se va adăuga câte un sinonim dacă a fost găsit unul.
Nu este compatibil cu căutarea fără morfologie, căutarea de prefixe sau căutarea de expresii.
# studiu
Gruparea
Pentru a grupa expresiile de căutare, trebuie să utilizați paranteze. Acest lucru vă permite să controlați logica booleană a cererii.
De exemplu, trebuie să faceți o cerere: găsiți documente al căror autor este Ivanov sau Petrov, iar titlul conține cuvintele cercetare sau dezvoltare:
Căutare aproximativă de cuvinte
Pentru o căutare aproximativă trebuie să puneți un tilde " ~ " la sfârșitul unui cuvânt dintr-o frază. De exemplu:
brom ~
La căutare se vor găsi cuvinte precum „brom”, „rom”, „industrial”, etc.
În plus, puteți specifica numărul maxim de editări posibile: 0, 1 sau 2. De exemplu:
brom ~1
În mod implicit, sunt permise 2 editări.
Criteriul de proximitate
Pentru a căuta după criteriul de proximitate, trebuie să puneți un tilde " ~ " la sfârșitul frazei. De exemplu, pentru a găsi documente cu cuvintele cercetare și dezvoltare în termen de 2 cuvinte, utilizați următoarea interogare:
" Cercetare & Dezvoltare "~2
Relevanța expresiilor
Pentru a modifica relevanța expresiilor individuale în căutare, utilizați semnul „ ^
„ la finalul expresiei, urmat de nivelul de relevanță al acestei expresii în raport cu celelalte.
Cu cât nivelul este mai ridicat, cu atât expresia este mai relevantă.
De exemplu, în această expresie, cuvântul „cercetare” este de patru ori mai relevant decât cuvântul „dezvoltare”:
studiu ^4 dezvoltare
În mod implicit, nivelul este 1. Valorile valide sunt un număr real pozitiv.
Căutați într-un interval
Pentru a indica intervalul în care ar trebui să fie situată valoarea unui câmp, trebuie să indicați valorile limită în paranteze, separate de operator LA.
Se va efectua sortarea lexicografică.
O astfel de interogare va returna rezultate cu un autor care începe de la Ivanov și se termină cu Petrov, dar Ivanov și Petrov nu vor fi incluși în rezultat.
Pentru a include o valoare într-un interval, utilizați paranteze pătrate. Pentru a exclude o valoare, utilizați acolade.
Manualul este redactat în conformitate cu standardele educaționale de stat. Ea conturează probleme de cunoaștere științifică naturală a lumii înconjurătoare, concepte fundamentale, principii și legile naturii, ia în considerare problemele actuale ale științei naturale moderne legate de studiul proceselor naturale și proprietăților substanțelor la nivel molecular, reflectă aspectele științifice naturale ale energiei. , ecologie și evidențiază cele mai importante realizări ale științelor naturale, care formează baza tehnologiilor moderne de înaltă tehnologie. Conceput pentru studenții instituțiilor de învățământ superior. Poate fi interesant și util pentru o gamă largă de cititori.
* * *
Fragmentul introductiv dat al cărții Concepte ale științelor naturale moderne (S. Kh. Karpenkov) oferit de partenerul nostru de carte - compania litri.
INTRODUCERE
În cele din urmă, dau mâna științei cu adevărat utile.
HoraţiuFiecare persoană, începând cu sine vârstă fragedă, se distinge prin curiozitate - o dorință firească de a înțelege lumea din jurul nostru. „Curiozitatea se aseamănă atât cu o persoană luminată, cât și cu o persoană sălbatică”, a spus remarcabilul istoric și scriitor rus N.M. Karamzin (1766–1826). Odată cu vârsta, curiozitatea inconștientă se dezvoltă treptat în curiozitate - o dorință conștientă de a învăța legile care guvernează natura, de a învăța să le aplice în activitatea profesională, anticipând posibilele consecințe ale acesteia. Legile naturii și metodele de aplicare a acestora reflectă experiența concentrată a omenirii. Bazându-se pe el, o persoană este capabilă să se protejeze de greșeli și îi este mai ușor să-și atingă obiectivele dorite. Experiența concentrată a umanității stă la baza oricărui proces educațional.
Știința naturii este un sistem unificat de științe despre legile, fenomenele și proprietățile obiectelor naturale, inclusiv multe ramuri - Stiintele Naturii.
Cele mai importante realizări ale științelor naturii formează baza fundamentală a tehnologiilor moderne de înaltă tehnologie pentru producerea diferitelor produse, inclusiv bunuri de zi cu zi. Pentru a ști la ce preț sunt oferite astfel de produse - cea mai importantă componentă a economiei, care sunt perspectivele de dezvoltare a tehnologiilor moderne care sunt strâns legate de problemele economice, sociale și politice, avem nevoie de cunoștințe fundamentale despre natură - naturală. cunoștințe științifice. Cunoașterea științifică a naturii a devenit în vremea noastră o sferă de acțiune activă și reprezintă o resursă de bază a economiei, depășind ca importanță resursele materiale: capital, pământ, muncă etc. Cunoașterea științifică naturală și tehnologiile moderne bazate pe ea formează o nouă imagine. viața, iar o persoană cu studii superioare nu se poate îndepărta de cunoștințele fundamentale despre lumea din jurul său fără a risca să fie neputincioasă în activitățile sale profesionale. „Fără științe ale naturii nu există mântuire la omul modern; fără această hrană sănătoasă, fără această educație strictă a gândirii cu fapte, fără această apropiere de viața din jurul nostru”, scriitorul și filozoful rus A.I a dat o evaluare atât de înaltă a cunoștințelor științelor naturale. Herzen (1812–1879).
Dacă prezentăm în detaliu cunoștințele științifice naturale acumulate în toate ramurile științelor naturii, vom obține un volum uriaș, poate necesar, dar de puțin folos chiar și pentru specialiștii în științele naturii, ca să nu mai vorbim de specialiști în științe umaniste și socio-economice. câmpuri. Sarcina prezentării este și mai complicată de faptul că forma sa trebuie să fie accesibilă studenților al căror viitor activitate profesională nu are nicio legătură directă cu știința naturii. Pentru a rezolva această problemă, este nevoie de un principiu filosofic generalizator. Esența sa constă în prezentarea cunoștințelor științifice naturale în cadrul unor concepte - idei fundamentale și o abordare sistematică. Principiul conceptual permite studenților să obțină cunoștințe fundamentale și cuprinzătoare despre natură și, pe baza lor, să studieze mai profund disciplinele înalt specializate.
Mijloacele moderne ale științelor naturii fac posibilă studierea multor procese complexe la nivelul nucleelor atomice, atomilor, moleculelor, celulelor și apoi sintetizarea substanțelor cu proprietăți neobișnuite care anterior nu existau în natură și din acestea să se producă noi materiale pentru diverse mașini, dispozitive, produse etc. În plus, datorită unor astfel de cercetări, se cultivă culturi cu randament ridicat, se dezvoltă mijloace foarte eficiente de tratare a bolilor etc.
Orice direcție promițătoare a activității umane este direct sau indirect legată de o nouă bază materială și de noi tehnologii, iar cunoașterea esenței lor științifice naturale este cheia succesului. Fără cunoștințe fundamentale despre natură, se poate dezvolta o opinie publică eronată, conducând la o decizie părtinitoare, așa cum sa întâmplat, de exemplu, cu anunțul nefondat al unui moratoriu temporar (1975-1985) asupra ingineriei genetice. În consecință, cunoștințele științifice ale naturii sunt necesare nu numai de specialiști de înaltă calificare, ci și de orice persoană educată, indiferent de domeniul său de activitate.
În căutarea valorilor materiale, umanitatea modernă a depășit deja starea stabilă a biosferei, care include toate viețuitoarele împreună cu habitatul lor. Aceasta înseamnă că, ca urmare a invaziei civilizației, echilibrul stabil în natură a fost deja perturbat, ceea ce asigură pentru o lungă perioadă de timp circulația substanțelor. Acest lucru este amintit de frecvența tot mai mare a evenimentelor distructive din ultimul deceniu. fenomene naturale: uragane, tornade, inundații, cutremure, secete - provocând pagube materiale enorme și însoțite de un număr tot mai mare de victime umane.
Transformarea unei societăți moderne de consum într-o societate dezvoltată spiritual, iluminată este o sarcină extrem de dificilă. Poate fi rezolvată doar prin dezvoltarea întregului sistem de învățământ prin forțele comune ale oamenilor educați, pentru care steaua călăuzitoare nu este luxul, nu profitul și alți idoli seducatori, ci împărăția bunătății, libertății și adevărului. Calea nobilă, dar spinoasă către o astfel de împărăție începe cu educația amoroasă în copilăria timpurie, când se pune bazele spirituale și morale pentru dobândirea cunoștințelor la toate nivelurile de educație și continuă pe parcursul vieții fiecărei persoane.
Cunoașterea nu vine de la sine. Trebuie să muncești din greu, să studiezi din greu. „Trebuie să învățăm fără rușine și să învățăm fără zgârcenie”, spunea în antichitate celebrul gânditor Vasile cel Mare (c. 330–379) și numai în acest caz putem spera la succes.