Тема 1. Две формы культуры человечества как отражение двух типов мышления.
Вопросы:
Проблема двух форм культуры: от конфронтации к сотрудничеству. Развитие личности и потребность гармонии. Информационные технологии на пути сближения естественной и гуманитарной культур [1 – 3,5 – 9,22,28].
Этапы развития естественнонаучного мышления и смена типов научной рациональности: предтечи и творцы. Фундаментальные парадигмы естествознания [1 – 3,5 – 9,19,20, п.2.1,2.2 данного пособия].
Ньютон и Дарвин. История естествознания до начала ХХ века. Необходимость пересмотра классических представлений. Панорама современного естествознания и его незавершенность [1 – 3,5 – 9, п.2.2 данного пособия].
Физика глазами гуманитария: от мифов античности через теорию относительности к модели элементарных частиц. Поиски принципов объективного описания природы [1 – 3,5 – 9].
Тема 2. Физика необходимого
Вопросы:
Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы. От физики Аристотеля к физике Ньютона. Состояние физической системы. Законы динамики и детерминизм Лапласа. Импульс, энергия. Фотоны. Взаимопревращение энергии в системах частиц [1 – 3,5 – 9, п.2.2 данного пособия].
Мир непрерывных объектов - физика полей. Модель сплошной среды. От физики Декарта к физике Максвелла. Взаимодействие: концепции близкодействия и дальнодействия. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. Возбуждение колебаний и волн. Автогенератор. Когерентные волны. Сигналы и канал связи [1 – 3,5 – 9].
Интерференция, дифракция и поляризация света. Голография. Лазер - маяк синергетики. Управление оптическим излучением. Голографические запоминающие устройства [5,9].
Двойственный (непрерывный и дискретный) мир классической физики. Две альтернативные сущности: вещество и поле, их взаимодействие. Тепловое излучение. Соотношение неопределенностей [1 – 3,5 – 9].
Классические представления об объективности познания природы; концепция независимости результатов познания от средств наблюдения [5 -9].
Тема 3. Физика возможного
Вопросы:
Мир микрообъектов - квантовая физика. Квантование физических величин и суперпозиция состояний. От Планка к Дираку. Физические величины, состояния, средние значения, флуктуации [1 – 3,5 – 9,21,44].
Квантовые переходы и излучение. Тождественность микрочастиц. Атомы, молекулы, кристаллы. Лазеры, транзисторы и сверхпроводимость [5 –9,32].
Квантовая физика - ключ к субатомному миру: кварки, адроны, ядра атомов, пульсары. Проблемы современного естествознания[1 – 3,5 – 9].
Мир реальных макрообъектов - статистическая физика. Микро- и макро описание природы. Вероятность как атрибут сложных систем [5 – 9,28,44,51,86].
Тепловое равновесие и флуктуации. Тепловая физика: от Карно к Гиббсу. Машина Карно. Энергия, температура, энтропия [5,9].
Ближний и дальний порядок в природе. Фазовые переходы и симметрия. Законы сохранения [5,9].
Необратимость - неустранимое свойство реальности. Стрела времени. Принцип причинности [1 – 3,5 – 9].
Целостный (непрерывно-дискретный) мир неклассической физики. Независимость и равноправие состояний и физических величин. Неклассические представления об объективности познания природы: принципиальная роль средств наблюдения. Структурность и целостность в природе. От двойственного мира классической физики к двойственному описанию целостной природы в неклассической физике [1 – 3,5 – 9].
Коэффициент полезного действия. Его мировоззренческое значение. Энтропийные и антиэнтропийные процессы на Земле и в космосе. Формула Больцмана для энтропии в применении к соотношению детерминированного и стохастического [5.9.44].
Тема 4. Физика как целое
Вопросы:
Иерархия структур природы. Мега-, макро- и микромир. На пути в глубины материи: идеи структурности материи от Демокрита до наших дней [1 – 3,5 – 9,21,32].
Критерий относительной элементарности: "лестница" Вайскопфа. Элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия. Физический вакуум как реальность [1 – 3,5 – 9,24,25].
Гармония в физике. Принципы целостности: вариационные принципы, принцип дополнительности, принципы симметрии и законы сохранения. Принцип подобия. Трансформация этих принципов от античности до наших дней [1 – 3,5 – 9].
Эволюция Вселенной. От архаических мифов космогенеза к единым теориям всего сущего. Креативная роль физического вакуума. Этапы эволюции горячей Вселенной, неоднозначность сценария и антропный принцип [1 – 3,5 – 9,21 п.2.1 данного пособия].
Тема 5. От физики существующего к физике возникающего
Вопросы:
Устойчивость современных физических теорий. Современная физическая картина мира и ее принципиальная незавершенность [5,7,9, п.2.1, 2. 3. данного пособия].
Роль предыстории физической системы и наблюдателя как носителя социокультурных факторов. Истоки нового взгляда на объективность познания природы. Информационные технологии [5,7,9,33,42].
Потребность в универсальной теории эволюции. Проблема времени и будущее физики [1 – 3,5 – 9,32,33, п.2.3. данного пособия].
Тема 6. Жизнь: возникновение, развитие, смерть
Вопросы:
От атомов к протожизни. Необходимость возникновения адекватного языка при описании многочастичных систем. Неорганические и органические соединения и их многообразие. Макромолекулы, гиперцикл и зарождение жизни [1 – 3,5 – 9, п.2.5 данного пособия].
Жизнь во Вселенной. Особенности биологической формы организации материи. Молекулы живых систем. Белки: ферменты и живые машины [1 – 3,5 – 9,45,63, п.2.5 данного пособия].
Биологическое узнавание. Матричный синтез. Информационные молекулы. Биологические структуры. Уровни организации живых систем. Живые системы. Принципы воспроизводства и развития живых систем. Термодинамические особенности живых систем [1 – 3,5 – 9,47,68,85].
Клеточное строение организмов. Принципы структурной организации и регуляции метаболизма. Жизненный цикл клетки. Единство и многообразие клеточных типов. Дифференциация и интеграция функций в организме. Целостность, гомеостаз. Размножение и развитие организмов [1 – 3,5 – 9,85].
Многообразие биологических видов - основы организации и устойчивости биосферы. Принципы систематики и таксономии. Планы строения и принципы функционирования представителей основных таксонов [1 – 3,5].
Эволюционное и индивидуальное развитие. Роль живых организмов в эволюции Земли. Генетика и эволюция. Основные проблемы эмбриогенеза. Жизненные циклы. Биологическое время. Онтогенез и филогенез. Смерть и ее биологический смысл [1 – 3,5 – 9,12,47].
Животное космоса: модель Циолковского К.Э. и ее развитие в наши дни. Нетрадиционная экология - новый взгляд на поведение человечества на Земле и в космосе [7,45,53,63,64 – 66,87, п.2.6- 2.8 данного пособия].
Тема 7. Человек: организм и личность
Вопросы:
Особенности физиологии основных систем организма. Организм как целое, его системная организация. Эндокринная система [1 – 3,5 – 9].
Мозг и высшая нервная деятельность. Эмоции, творчество и работоспособность. Личность как производная этих свойств и как образующая их. Биосоциальные основы поведения. Стресс и тренировка. Синергетика в понимании креативности человека [1 – 3,5 – 9,29, п.2.11 данного пособия].
Здоровье и патологическое потомство. Биологический возраст. Человек, биосфера и космические циклы [1 – 3,5 – 9,47, п.2.8 данного пособия].
Биологические законы и общество. Основы биоэтики. Биологически обоснованные потребности и естественные права человека. Экология и здоровье. Биополитика [1 – 3,5 – 9,12,27,40, п.2.8 данного пособия].
Тема 8. Биосфера и цивилизация
Вопросы:
Популяции, сообщества, экосистемы. Принципы их организации. Формы биологических отношений в сообществах [1 – 3,5 – 9].
Круговороты вещества и энергии. Биосфера, ее эволюция, ресурсы, пределы устойчивости [1 – 3,5 – 9,47].
Биопродуктивность. Антропогенные воздействия на биосферу, экологический кризис и пути его преодоления. Принципы рационального природопользования. Охрана природы [1 – 3,5 – 9,17, п. 2.9. данного пособия].
Экология человека и социальная экология. Принципы взаимодействия организма и среды обитания. Факторы экологического риска и здоровье человека. Ресурсы биосферы и демографические проблемы [1 – 3,5 – 9,47,80 – 84, п.2.8 данного пособия].
Антропоцентризм, биоцентризм и решение социальных проблем. Пути развития экономики, не разрушающей природы. Экологическое право [1 – 3,5 – 9,16,54].
Тема 9. Основные концепции и перспективы биологии
Вопросы:
Представление о сущности жизни с древнейших времен до наших дней. Философское прочтение биологических теорий: естественнонаучная, эзотерическая и религиозная картина мира [1 – 3,5 – 9, п.2.4. данного пособия].
Биология ХХ века. Развитие идей современной биологии в России и за рубежом [1 – 3,5 – 9,47,60].
Законы генетики в жизни человека и в сельскохозяйственном производстве. Методы и возможности селекции. Биотехнология. Борьба с болезнями, продление жизни [1 – 3,5 – 9,74].
Тема 10. Эволюционно - синергетическая парадигма:
от естествознания к единой культуре
Вопросы:
Историко-философские аспекты современной естественнонаучной картины мира. Креативная триада. Хаос - Теос - Космос от Платона и Плотина до эволюционных концепций конца ХХ века: взгляд естественника и гуманитария [1 – 3,5 – 9,21].
Переход от ньютоновской к эволюционно - синергетической парадигме науки. Принципы синергетики, эволюционная триада и системный подход [1 – 3,5 – 9,26,33,46,86, п.2.11 данного пособия].
Формирование эволюционного естествознания. Философия нестабильности от Пуанкаре до наших дней [1 – 3,5 – 9].
Бифуркация и историчность развития. Диалектика и теория катастроф: структурная устойчивость, универсальность, признаки и предсказуемость катастроф [1 – 3,5 – 9,39,41].
Наследственность, изменчивость, отбор в естествознании, роль флуктуаций. Бифуркационное дерево как модель эволюции природы, человека, общества [1 – 3,5 – 9,12].
Качественные методы в эволюционных задачах. Начала нелинейного мышления [3,5 – 9,26,46,86].
Пространства состояний системы и динамическая модель. Аттракторы. Параметры порядка. Метаморфозы и иерархия структур [1 – 3,5 – 9,21,32].
Энтропия и информация. Диссипативные системы вдали от равновесия. Режимы с обострением [1 – 3,5 – 9,2842,46,50,51,86].
Динамический хаос - фундаментальное свойство реальности. Универсальные сценарии перехода к хаосу. Стохастические структуры. Фрактальные структуры в природе, принцип самоподобия. Хаос, квант и проблема времени. Гармония в хаосе [1 – 3,5 – 9,21,33].
Тема 11. Самоорганизация в природе
Вопросы:
Самоорганизация в физике, химии, биологии, геологии, экологии. Происхождение галактик и Солнечной системы. Земля - происхождение и динамика геосфер [1 – 3,5 – 9,26,29,33,46,86].
Климат - синергетический аспект. Роль океанов. Сравнительный анализ эволюционных теорий в космологии, геологии, биологии. Возможные социальные аналогии [1 – 3,5 – 9,12].
Метапринцип аналогии: эвристическая ценность переноса методов синергетики и традиционных холистических представлений в гуманитарную сферу [1 – 3,5 – 9,26,29,33,40,46,86].
Инклюзивное и эксклюзивное мышление, творчество [1 – 3,5 – 9,22,26,29].
Синергетика и принцип гармонии [5,7,33,86, п.3.7 данного пособия].
Системный анализ и когнитивная структуризация. Диалог и анализ "мягких" систем, "самопорождение" смысла [5,7,33,86].
Типы рациональности и динамический хаос. Структурная динамика и прогноз в экономике, экологии, культуре [5,7,9,21,46,48,49,51,62,71,86].
Цивилизационные кризисы. Коммуникативная функция динамического хаоса, творческая Вселенная [5,6,21,32,33,86].
Циклические биосферные и социокультурные процессы. Ноосфера - человек и эволюция Земли [1 – 3,5 – 9,23,27,30,39 – 41,75].
Тема 13. Эволюционно-синергетическая парадигма
как основа единой культуры
Вопросы:
Современное естествознание и проблема социума. Техногенное общество. Роль современного естествознания в преодолении энергетического, экологического и информационного кризисов [1 – 3,5 – 9,23, п.2.1 данного пособия].
Принцип универсального эволюционизма и проблема коэволюции [1 – 3,5 – 9,20,26].
Конвергенция естественнонаучного и гуманитарного знания [1 – 3,5 – 9,22, п.2.1 данного пособия].
Наука, философия, религия - новые возможности диалога [1 – 3,5 – 9,22].
Целостность, широта, разносторонность и фундаментальность образования и формирование гармонической личности [1 – 3,5 – 9,22,26,29,30, п.1 данного пособия].
СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ИЛИ РЕФЕРАТА
Во время изучения курса “Концепции современного естествознания” каждый студент подготавливает на заочном отделении контрольную работу, а на дневном отделении реферат на одну из приведенных ниже тем (см. п.4) или из аналогичного списка в [4], или другую тему, выбранную и согласованную с преподавателем.
Контрольная или реферат объемом примерно 15 - 20 листов машинописного текста формата А4 должны содержать:
- титульный лист по установленной форме (1 стр.);
- содержание с указанием названий разделов и соответствующих им страниц (0,5 стр.);
- введение с кратким ретроспективным обзором этапов естествознания от его начала до наших дней с упоминанием и переходом к рассматриваемой теме. Обзор должен отмечать основные этапы изменения картин мира, мировоззрения человечества (1- 2 стр.);
- раскрытие темы: основные моменты её становления, развития и связи с современностью с указанием учёных, дат и открытий, перспективные проблемы (6 - 7 стр.);
- биографию одного из учёных, внесшего существенный вклад в решение рассматриваемой проблемы (1 - 2 стр.);
- ретроспективный список учёных, по выбранному направлению, в виде таблицы с указанием дат рождения и смерти, страны рождения или деятельности и кратко основного вклада в рассматриваемое направление (4 – 5 стр.);
- график зависимости интеллекта человечества (числа учёных) по выбранной теме от времени (в годах) существования человечества. График строится по материалам ретроспективного списка учёных и должен соответствовать только ему (1 стр.);
- выводы (0,5 - 1 стр.);
- список литературы (0,5 - 1 стр.).
Работа оформляется на ЭВМ в среде WINWORD по стандартным требованиям, предъявляемым к делопроизводству.
Контрольная сдаётся на проверку в установленном порядке, а защита реферата проходит на одном из семинарских занятий в форме доклада по реферату (длительность доклада примерно 5 - 7 минут).
После обсуждения доклада участниками семинарского занятия и положительной его оценки реферат сдается преподавателю.