- •1.Определение «естествознания», цели и задачи естествознания. Естествознание.
- •2. Характерные черты науки и ее отличие от других отраслей культуры
- •5. Всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы познания.
- •6.Специфика научных революций и научные революции в XX в.
- •8. Определения науки, ее функции, субъекты и объекты
- •9. Классификация наук.
- •12. Принцип относительности Галилея.
- •13. Механистическая картина мира.
- •16. Основные постулаты сто.
- •14. Законы Ньютона. Законы движения планет Кепплера.
- •15. Термодинамика как наука о тепловых процессах. I и II начала термодинамики.
- •10. Методы и средства научного познания
- •7. Основные этапы развития естествознания.
- •3. Предмет естествознания и его отличие от других наук.
- •4. Структура естественнонаучного познания.
- •17. Явления интерференции, дифракции, поляризации. Дисперсия света.
- •19. Открытия Эрстеда. Отличие силовых линий электрического и магнитного полей.
- •21. Электронная теория г. Лоренца.
- •23. Фундаментальные физические взаимодействия.
- •25. Концепции развития геосферных оболочек
- •26. Происхождение солнечной системы и развитие Земли.
- •27. Возникновение Вселенной. Теория Большого Взрыва
- •24. Фундаментальные и элементарные частицы, их характеристики.
- •22. Модели строения атома по Томсону, Резерфорду. Модель атома водорода по Бору.
- •20. Вклад м.Фарадея в создание эмкм. Сущность теории Максвелла.
- •18. Важнейшие законы и открытия в области электричества и магнетизма, положенные в основу эмкм.
- •28. Особенности планет Солнечной системы
- •30. Планеты-гиганты, их характеристки
- •32. Уровни химического знания.
- •33. Химический элемент. Атом, его строение, квантовые числа.
- •Квантовые числа электронов
- •35. Изотопы. Естественная и искуственная радиоактивность. Состав излучения при радиоактивности
- •38. Полимеры, мономеры
- •39. Структура и этапы развития биологии.
- •36. Молекула как квантово-химическая система
- •37. Катализаторы, биокатализаторы
- •34. Атомное ядро: открытие атомного ядра, измерение его размеров, массы и заряда, энергия связи нуклонов ядер атомов
- •31. Основные представления о мегамире. Измерение расстояний в мегамир. Науки,изучающие мегамир
- •29. Планеты Земной группы, их характеристики
- •40. Сущность и свойства живого.
- •42. Строение и функции клетки.
- •45. Гипотеза Опарина - Холдейна
- •47. Молекулярные основы жизни (днк, рнк).
- •49. Генетический код. Свойства генетического кода.
- •Основные свойства генетического кода
- •50. Генетика и эволюция. Законы Менделя. Доминантная и рецессивная наследственность. Факторы эволюции. Естественный отбор
- •Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя)
- •Закон расщепления (второй закон Менделя)
- •Закон независимого комбинирования (наследования) признаков (третий закон Менделя)
- •48. Молекулярные основы жизни (белки, жиры, углеводы).
- •46. Специфика живого.
- •43. Основные теории возникновения жизни.
- •41. Структурные уровни организации живого. Клеточная теория.
- •51. Основные положения эволюционной теории Дарвина. Синтетическая теория эволюции.
- •52. Движущие силы эволюции. Основные формы естественного отбора.
- •54. Происхождение человека.
- •56. Экология. Современные экологические проблемы. Экология и здоровье человека.
- •58. Дифференциация на расы. Расы и этносы.
- •59. Понятие симметрии. Симметрия и асимметрия живого
- •57. Основные этапы развития Человека Разумного
- •55. Биологическое и социальное в природе человека. Человек - индивид и личность.
- •53. Учение о биосфере. Человек и биосфера. Представления о ноосфере.
- •60. Концепция самоорганизации в науке. Синергетика. Примеры самоорганизации в неживой природе
60. Концепция самоорганизации в науке. Синергетика. Примеры самоорганизации в неживой природе
Концепция самоорганизации в науке
Концепция самоорганизации в настоящее время приобретает все большее значения, становясь парадигмой исследования обширного класса систем и процессов, происходящих в них. В 70-х годах 20-го века возникла новая наука – синергетика, механизмы самоорганизации и развития. Областью ее исследований является изучение эволюции различных структур, относительная устойчивость которых поддерживается благодаря притоку энергии и вещества извне. В основе синергетики лежит, среди прочих, важное утверждение о том, что материальные системы могут быть закрытыми и закрытыми, равновесными и неравновесными, устойчивыми и неустойчивыми, линейными и нелинейными, статическими и динамическими. Принципиальная же возможность процессов самоорганизации обусловлена тем, что в целом все живые и неживые, природные и общественные системы являются открытыми, неравновесными, нелинейными.
Возникновение синергетики связано, в основном, с именами И. Пригожина - бельгийского физика и химика И.Пригожина
Широкое распространение явление синергизма получило в естественных науках. Как синергетики (материалы, взаимно усиливающие действия) действуют тяжелые металлы – свинец и кадмий. В физиологии хорошо известны мышцы-синергисты. Например, при движении согласованно действуют сгибательные и разгибательные мышцы.
Синергетический подход дает возможность моделировать развитие науки и коммуникационных сетей, демографические кризисы и развитие человечества. Этот подход позволяет понять причины эволюционных кризисов, угрозы катастроф, надежности прогнозов и т. д.
Примеры самоорганизации в живой и неживой природе
Процессы самоорганизации постоянно происходят как в живой, так и в неживой природе. Рассмотрим некоторые примеры самоорганизации из хаоса упорядоченной структуры. Хорошо известно в гидродинамике явление, которое называется ячейками Бенара. Образование подобных ячеек было обнаружено в 1900 г
Определение «естествознания», цели и задачи естествознания.
Характерные черты науки и ее отличие от других отраслей культуры.
Предмет естествознания и его отличие от других наук.
Структура естественнонаучного познания.
Всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы познания.
Специфика научных революций и научные революции в XX в.
Основные этапы развития естествознания.
Определения науки, ее функции, субъекты и объекты.
Классификация наук.
Методы и средства научного познания.
Структурные уровни организации материи: микро-, макро-, мега-миры.
Принцип относительности Галилея.
Механистическая картина мира.
Законы Ньютона. Законы движения планет Кепплера.
Термодинамика как наука о тепловых процессах. I и II начала термодинамики.
Основные постулаты СТО.
Явления интерференции, дифракции, поляризации. Дисперсия света.
Важнейшие законы и открытия в области электричества и магнетизма, положенные в основу ЭМКМ.
Открытия Эрстеда. Отличие силовых линий электрического и магнитного полей.
Вклад М.Фарадея в создание ЭМКМ. Сущность теории Максвелла.
Электронная теория Г. Лоренца.
Модели строения атома по Томсону, Резерфорду. Модель атома водорода по Бору.
Фундаментальные физические взаимодействия.
Фундаменталъные и элементарные частицы, их характеристики.
Концепции развития геосферных оболочек
Происхождение солнечной системы и развитие Земли.
Возникновение Вселенной. Теория Большого Взрыва
Особенности планет Солнечной системы
Планеты Земной группы, их характеристики
Планеты-гиганты, их характеристки
Основные представления о мегамире. Измерение расстояний в мегамир. Науки,изучающие мегамир
Уровни химического знания.
Химический элемент. Атом, его строение, квантовые числа.
Атомное ядро: открытие атомного ядра, измерение его размеров, массы и заряда, энергия связи нуклонов ядер атомов
Изотопы. Естественная и искуственная радиоактивность. Состав излучения при радиоактивности
Молекула как квантово-химическая система
Катализаторы, биокатализаторы
Полимеры, мономеры
Структура и этапы развития биологии.
Сущность и свойства живого.
Структурные уровни организации живого. Клеточная теория.
Строение и функции клетки.
Основные теории возникновения жизни.
Отличие теории биохимической эволюции от теории самопроизвольного (спонтанного) зарождения жизни. Условия, необходимые для возникновения жизни в результате биохимической эволюции.
Гипотеза Опарина - Холдейна
Специфика живого.
Молекулярные основы жизни (ДНК, РНК).
Молекулярные основы жизни (белки, жиры, углеводы).
Генетический код. Свойства генетического кода.
Генетика и эволюция. Законы Менделя. Доминантная и рецессивная наследственность.
Основные положения эволюционной теории Дарвина. Синтетическая теория эволюции.
Движущие силы эволюции. Основные формы естественного отбора.
Учение о биосфере. Человек и биосфера. Представления о ноосфере.
Происхождение человека.
Биологическое и социальное в природе человека. Человек - индивид и личность.
Экология. Современные экологические проблемы. Экология и здоровье человека.
Основные этапы развития Человека Разумного
Дифференциация на расы. Расы и этносы.
Понятие симметрии. Симметрия и асимметрия живого
Концепция самоорганизации в науке. Синергетика. Примеры самоорганизации в неживой пр
физиком Х. Бенаром. Он наливал в широкий сосуд ртуть и подогревал его снизу. Когда разность температур верхнего и нижнего слоев жидкости достигала некоторого значения, верхний слой быстро структурировался в виде шестигранных призм с определенным соотношением между длиной стороны и высотой с направленным движением жидкости по кругу. В центральной части такой призмы жидкость поднималась вверх, а по граням – опускалась. По поверхности жидкость растекалась от центра к краям, а в придонном слое – к центру. Создавалось впечатление, что каждая молекула ртути «знает», что делают остальные и участвует в коллективном движении. На фотографии структура напоминала пчелиные соты.
Другим примером самоорганизации является переход лазера в режим генерации. Лазер – это квантовый генератор электромагнитного излучения. Активной средой рубинового лазера является кристалл розового рубина. В кристалле имеются активные атомы, возбужденные накачкой от внешнего источника, которые испускают цуг волн. До тех пор пока мощность накачки мала, световые цуги испускаются независимо друг от друга и лазер работает как обычная лампа (испускает некогерентный свет). Начиная с некоторого (порогового) значения мощности накачки, все атомы начинают испускать свет в одной фазе, возникает когерентное излучение высокой интенсивности. Переход лазера в режим генерации соответствует образованию ячеек Бенара. В этом случае также имеет место кооперативное поведение атомов и излучения.