Часть III. Естественно-научные концепции развития. 171

Карпенков Степан Харланович

 

Лауреат Государственной премии и премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники. Заслуженный деятель науки Российской Федерации, академик Российской академии естественных наук. Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой естествознания Государственного университета управления. Научную и педагогическую деятельность начинал в МГУ

им. М.В. Ломоносова.

Автор двадцати книг, в том числе переизданных фундамен- тальных учебников и учебных пособий. Имеет двенадцать авторских свидетельств и патентов и более 200 работ, известных отечественным и зарубежным специалистам. Награжден медалью «Автор научного открытия», посвящен- ной лауреату Нобелевской премии П.Л. Капице, и удостоен Государственной научной стипендии, присуждаемой выдаю- щимся ученым России.

 

С.Х.КАРПЕНКОВ

 

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

 

 

ИЗДАНИЕ ШЕСТОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

 

Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации

в качестве учебника для студентов

высших учебных заведений

 

 

Москва «Высшая школа» 2003

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие 8

Введение 9

 

ЧАСТЬ I. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И СОВРЕМЕННЫ Й 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

Контрольные вопросы 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 Н. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ И КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗ-

НАНИЯ 95

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

3.6. Свойства пространства — времени и законы сохранения     3.7. Фундаментальные законы Ньютона     3.8. Статистические итермодинамические свойства макросистем ....   3.9. Термодинамические законы

3.5. Принцип относительности. 116

 

 

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

Контрольные вопросы 169

 

ЧАСТЬ III. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ... 171

5. Концепция развития и эволюция Вселенной 173

5.1. Сущность концепции развития 173

5.3. Структура Вселенной     5.4. Средства наблюдения объектов Вселенной

5.2. Эволюция Вселенной 176

 

 

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

6.3. Современный катализ     6.4. Образование земных и внеземных веществ

6.2. Синтез химических веществ 207

 

 

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

7.1. Зарождение живой материи     7.2. Носитель генетической информации     7.3. Структура и функции белков     7.4. Строение и разновидности клеток     7.5. Происхождение жизни     7.6. Предпосылки эволюционной идеи     7.7. Эволюция жизни •   7.8. Растительный и животный мир     7.9. Человек — феномен природы

7. Биосферный уровень организации материи 262

 

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

Контрольные вопросы 366

9. Естественно-научные проблемы современной энергетики 367

9.2. Преобразование энергии   9.3. Эффективность производства и потребления энергии   9.4. Тепловые электростанции   9.5. Повышение эффективности энергосистем   9.6. Гидроисточники и геотермальные источники энергии   9.7. Гелиоэнергетика   9.8. Энергия ветра   9.9. Атомная энергетика

9.1. Энергия — источник благосостояния 367

 

 

9.10. Особенности отечественной энергетики 396

Контрольные вопросы 398

10.1. Глобальные катастрофы и эволюция жизни     10.2. Предотвращение экологической катастрофы     10.3. Природные катастрофы и климат     10.4. Парниковый эффект и кислотные осадки     10.5. Сохранение озонового слоя     10.6. Водные ресурсы и их сохранение     10.7. Потребление энергии и среда нашего обитания     10.8. Радиоактивное воздействие на биосферу     10.9. Естественно-научные проблемы защиты окружающей среды ....   онтрольные вопросы

10.Естественно-научные аспекты экологии 399

 

К

11.1. Человек и природа   11.2. Сохранение природных ресурсов   11.3. Обновление энергосистем   11.4. Эффективное потребление энергии   11.5. Экономия материальных ресурсов   11.6. Экономия ресурсов на транспорте   11.7. Города и природа   11.8. Решение проблем утилизации   11.9. Перспективные технологии и окружающая среда

11. Гармония природы и человека 435

 

11.10. Глобализация биосферных процессов 460

Контрольные вопросы 462

Заключение 464

Литература 465

Словарь специальных терминов 466

Указатель имен 479