Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания —

Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания

Основополагающая концепция коэволюции природных систем и человека в глобальном масштабе опирается на двухстороннее взаимодействие антропного принципа и принципа глобального эволюционизма.

Антропный принцип, как мы уже отмечали, утверждает, что даже незначительное отклонение значения любой из фундаментальных (мировых) констант приводит к невозможности появления во Вселенной высокоупорядоченных структур, в том числе и человека.

Принцип глобального эволюционизма распространяет развитие на основе единого древа эволюции (иерархии «стрел времени») на все сферы бытия, устанавливая связь между неживой, живой и социальной материей. Принцип, провозглашающий единство эволюционирующего Космоса.

Существенное место в исследованиях взаимоотношений человека и космоса занимает учение гелиобиолога А.Л.Чижевского, который занимался изучением солнечно – земных связей. Космические излучения и, прежде всего, энергия Солнца оказывают постоянное действие на все явления на Земле: химические превращения в педосфере и земной коре, развитие атмо-, гидро- и литосферы планеты протекают под непосредственным воздействием солнечного излучения.

Солнце является основным (наряду с космическим излучением и энергией радиоактивного распада в недрах Земли и вулканической деятельностью) источником энергии, причиной всего на Земле – от легкого ветерка до смерчей и ураганов, от фотосинтеза растений до умственной активности человека. Биосфера улавливает лишь небольшую часть солнечной энергии поступающей на Землю (см. схему 70).

Схема 70. Распределение солнечной энергии. Толщина стрелок соответствует количеству поглощенной, отраженной или запасенной мощности (энергии в 1 с).

Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания —

Ультрафиолетовая часть солнечного спектра, которая в энергетическом отношении составляет около 30% всей солнечной энергии, доходящей до Земли, практически полностью задерживается атмосферой. Половина поступающей энергии превращается в тепло и затем излучается в космическое пространство, 20% расходуется на испарение воды и образование облаков и только 0,02% используется биосферой. Зеленые растения усваивают эту энергию, поглощая молекулами хлорофилла, затем в процессе фотосинтеза преобразуют ее и запасают в форме сахаров. От этого процесса зависит все существование биосферы. Животные, поедая растения, а хищники – травоядных животных, освобождают для себя эту энергию, сжигая сахара и другие питательные вещества при помощи кислорода. В результате происходящего метаболизма организмов (фотосинтез, дыхание, брожение и др.) регулируется и поддерживается химический состав атмосферы.

А.Л.Чижевский считал, что Солнце диктует ритм большинства биологических процессов на Земле: когда на нем образуется много пятен, появляются хромосферные вспышки и усиливается яркость короны, на нашей планете разряжаются эпидемии, активизируются социальные процессы (в том числе социальные конфликты – войны, бунты, революции), усиливается рост деревьев, особенно сильно размножаются вредители сельского хозяйства и микроорганизмы – возбудители различных болезней. По его подсчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе (5%), во время же пика активности Солнца их число достигает 60% (1905г., 1917г., 1941г.). Ритмичность активности Солнца составляет в среднем 11 лет.

Человек все активней вмешивается во взаимоотношения биосферы и Солнца, создав термодинамический кризис на основе парникового эффекта из выбросов СО2 в атмосферу и озоновые дыры с помощью фреонов. Тем не менее, всё-таки прав Б Коммонер, утверждая в одном из своих законов экологии, что «Природа знает лучшее».

Возможно, стратегическая социокультурная нестабильность XXI века взаимосвязана с цикличностью как экзогенных, в том числе обусловленных антропогенными факторами, так и эндогенных геодинамических процессов, эволюцию которых мы ещё в недостаточной степени можем предсказать, а тем более контролировать.

И в этом плане особое значение приобретает проблема происхождения и предназначения Человека на Земле и в Космосе, которая может быть решена только в рамках целостной культуры и картины мироздания (бытия), включая мифологическую, религиозную, философскую и естественнонаучную картины мира.

С принципом универсального эволюционизма тесно связана синергетическая концепция взаимопроникновения Порядка и Хаоса. Оформилась коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания, которая включает в себя «понятийную сетку» истинного предназначения ноосферы – коэволюции всех природных систем Космоса и Человека, а также синергетики, т.е. совокупности наук о взаимопроникновении Порядка и Хаоса (см. лекцию 5) в изучении общих закономерностей процессов самоорганизации в открытых неравновесных системах. Синергетике есть, что сказать о глобальных кризисах в коэволюции природных систем и человека, о стратегической нестабильности социокультурного пространства человеческой цивилизации в XXI веке.

Необратимость, неопределенность, нелинейность встроены в механизм эволюции. Эволюцию динамических систем во времени удобно анализировать с помощью фазового пространства – абстрактного пространства с числом измерений, равных числу переменных, характеризующих состояние системы.

В случае хаотического движения фазовые траектории перемещаются, возникает область фазового пространства, заполненная хаотическими траекториями, называемая странным аттрактором.

Странность состоит в том, что, попав в область собранного аттрактора, точка (выбранное наугад решение) будет «блуждать» там, и только через большой промежуток времени приблизится к какой-то его точке. При этом поведение системы, отвечающее такой точке, будет сильно зависеть от начальных условий.

Важнейшим свойством странных аттракторов является фрактальность. Фракталы – это объекты, проявляющие по мере увеличения все большее число деталей. Известно, что прямые и окружности – объекты элементарной геометрии – природе не свойственны. Структура вещества чаще принимает замысловатые ветвящиеся формы, напоминающие обтрепанные края ткани. Примеров подобных структур много: это и коллоиды, и отложения металлов при электролизе, и клеточные популяции.

Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания —

Особое значение понятия аттрактора играет в теории катастроф, при этом важную роль в ветвлении не только эволюционных, как природных, так и социальных систем играют как аттракторы и фракталы, так и бифуркации систем в их критических состояниях.

Принципиальная чувствительность к начальным условиям наглядно проявляется как, например, в инфляционной космологии, так и в истории человечества. В периоды устойчивого развития случайность (например, смерть национального лидера или стихийное бедствие) лишь переводило развитие общества с одной траектории на близкую. Иной результат наблюдается в периоды неустойчивого развития – малое случайное отклонение приводит к существенным изменениям в развитии общества.

Даже в исследовании творческого процесса понятия и принципы двойственного взаимодействия порядка и хаоса (самореализации и катастрофы) позволяют в новом ракурсе интерпретировать один из главных инструментов творчества – интуицию, особое творческое состояние вдохновения и показать особое значение взаимодействия экономики и образования, науки и технологий, экологии и техносферы.

Методологическое значение идей синергетики заключается и в прояснении опасности биосферных «бифуркаций», вызванных всё возрастающим антропогенным воздействием на биосферу и способных непредсказуемо и необратимо направить эволюцию биосферы по губительной для цивилизации ветви развития.

Вполне очевидно, что коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания задает глобальную «понятийную сетку» в исследовании как неживой, так живой и социальной материи.

Литература.

1. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев — Ростов н/Д: ДГТУ. 2008 — 350 с.[ Электронный ресурс № ГР 15393, 2021]. Режим доступа: http://de.dstu.edu.ru//, с. 257-277, 292-331.

2. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания. Учеб.-метод. пособие./ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев — Ростов н/Д: ДГТУ. 2007, с. 77-89.

3. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Интернет-тестирование базовых знаний: Учебное пособие/ В.В .Горбачев, Н.П. Калашников, Н.М. Кожевников — СПб.: «Лань», 2021. с. 60-64, с. 157-180.

4. Кожевников Н.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, 4-е изд., испр./ Н.М. Кожевников — СПб.: «Лань», 2009. с. 301-361.

5. Лозовский В.Н. Концепции современного естествознания: Учебное пособие/ В.Н. Лозовский, С.В. Лозовский — СПб.: « Лань», .2004,с. 200-222.

§

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Практические занятия проводятся в форме семинарских занятий: доклады-дискуссии, а так же практических работ натурного и виртуального фронтального естественнонаучного практикума. На итоговом занятии проводится тестовый контроль с помощью структурно-содержательных тестов.

Результаты контроля аудиторной и самостоятельной работы студентов на практических занятиях учитываются лектором при рейтинговом контроле и при приеме экзаменов и дифференцированных зачетов.

1 С Е М Е С Т Р (36 часов)

1. Вводное занятие: Концепция измерения в классическом и неклассическом естествознании (2 ч.).

2. Практическая работа: Определение времени реакции человека на сигнал (световой и звуковой) (2 ч.).

3. Интеллектуальная сфера культуры и её связь с общим естествознанием(2ч)

3.1. Предмет кура «Концепции современного естествознания». Цель и задачи курса.

3.2. Интеллектуальная сфера культуры и её связь с общим естествознанием.

Рефераты:  Наука и ее роль в современном обществе

3.3. Научный метод познания.

3.4. Модели развития науки.

3.5. . Общая периодизация истории естествознания.

3.6. История естествознания в контексте трансдисциплинарных стратегий естественнонаучного мышления..

4. . Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в контексте развития исследовательских программ и картин мира (4 ч.).

4.1. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в протонаучной картине мира.

4.2. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в классическом естествознании.

4.3. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в неклассическом естествознании.

4.4. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в постнеклассическом естествознании.

4.5. Основные идеи и понятия общего естествознания

5. . Монофундаментальность физики. Структурные уровни организации материи в рамках современной физики(2ч)

5.1. Физика в контексте интеллектуальной культуры. Фундаментальность физики в естествознании.

5.2. Общие представления о гипер-, мега-, макро-, микро-, гипомирах.

5.3. Фундаментальные взаимодействия. Фундаментальные микрочастицы.

5.4. Концепция пространственно-временных отношений. Физический вакуум.

5.5 Фундаментальный принцип симметрии. Законы сохранения.

6 Концепции квантовой механики. Понятие квантового микросостояния.

. Процессы в микромире. Элементы ядерной физики (2ч.).

6.1. Концепция корпускулярно-волнового дуализма материи.

6.2. Основополагающие концепции и методологические принципы квантовой механики.

6.3. Понятие квантового микросостояния. Физический смысл волновой функции.

6.4. Обобщенные в рамках понятия квантовой системы постулаты Н. Бора.

6.5. Бозоны и фермионы.Квантовые числа и соответствующие условия квантования.

6.6. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

6.7. Состав ядра. Изотопы. Удельная энергия связи ядра.

6.8. Общие представления о моделях ядра.

6.9. Ядерные реакции в контексте ядерной энергетики на Земле и в Космосе.

7. Порядок и беспорядок в природе ( 2 ч. )

7.1. Динамические и статистические закономерности (теории) в познании природы.

7.2. Основные характеристики (макропараметры) равновесного теплового макросостояния. Условия теплового равновесия для определенных видов контактов между макрообъектом и термостатом.

7.3. Основные начала (законы) равновесной термодинамики.

7.4. Обратимые и необратимые тепловые процессы. Термодинамический и статистический смысл энтролии.

7.5. Статистические законы макросостояния и их физический смысл.

7.6. Элементы неравновесной термодинамики диссипативных систем. Закономерности самоорганизации в природе.

8. Практическая работа: Изучение одномерной модели броуновского движения(2 ч.).

9. Химические концепции познания мира (2ч.).

9.1 Химия в контексте интеллектуальной культуры. Структурные уровни организации материи в рамках современной химии..

9.2 Химические системы.

9.3 Учение о составе вещества.

9.4 Структурная химия.

9.5 Проблемы учения о химических процессах

9.6 Эволюционная химия.

10. Панорама современного естествознания в концепции «стрел времени» (4 ч.).

10.1. Общие понятия о космологии. Структура Мегамира

10.2. Модель нашей Галактики и Метагалактики

10.3. Виды звёзл и их краткие характеристики.

10.4. Эволюция звёзд главной последовательности. Строение Солнца и его эволюция.

10.5. Модель Солнечной системы. Слабый и сильный антропный принцип.

10.6 Основные этапы космологической шкалы («стрелы») времени.

10.7.Геохронологическая стрела (шкала) времени.

. 10.8. Структурные уровни материи в рамках геосфер Земли.

10.9. Что такое жизнь? Основные признаки живого.

10.10 Основные гипотезы («теории») происхождения жизни.

11. Практическая работа виртуального практикума:Определение средней плотности Земли. Модели геосферы. (2ч.).

12. Эволюционная концепция биологического уровня организации материи (4 ч.).

12.1 Биология в контексте интеллектуальной культуры. Классификационные системы в биологии..

12.2 Структурные уровни биологической организации материи.

12.3 Основные понятия и законы генетики.

12.4. Генетика на молекулярно-генетическом уровне. Структуры ДНК и РНК. Генетический код.

12.5 Основные аксиомы биологии.

12.6 Основные положения эволюционных идей Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина.

12.7 Основные положения синтетической теории биологической эволюции (СТЭ). Макро- и микроэволюция.

12.8 Основные факторы и направления эволюционного процесс СТЭ.

13. Биосфера и человек (4ч.).

13.1 Человек как особый уровень организации живой материи.

13.2 Феномен человека «как существа трёхстороннего — биосоциокультурного».

13.3 Концепции биосферы.

13.4 Концепции ноосферы.

13.5 Концепции экологии.

13.6 Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания.

14. Тестовый контроль знаний (2ч.)

Литература: При подготовке к практическим занятиям используется основная и дополнительная литература, приведённая как к каждойлекции, так и в конце УМКД.

Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания —

При выполнении практических работ используется учебные пособия: а) Акименко С.Б., Яворук О.А. Физика и естествознание. Практические работы: Учеб. пособие — М.: РИОР: ИНФРА – М, 2021. – 52 с.- (Высшее образование: Бакалавриат) Кудря А.П. Учебное пособие (ч. 2) “Физический эксперимент на компьютере” -Ростов н/Д ДГТУ, 2005. Кудря А.П., Смолянинов А.В., Лаврентьев А.А. М/у к виртуальной лабораторной работе “Определение средней плотности Земли”- Ростов н/Д ДГТУ, 2003.

Самостоятельная работа (36 часов):Самостоятельная подготовка ко всем семинарским занятиям , а так же к тестовому контролю на итоговом занятии по учебному пособию Наследников Ю.М., Шполянский А.Я. :Концепции современного естествознания: структурно-содержательные тесты, ”- Ростов н/Д ДГТУ, 2021 – 87 с.

Контрольные задания

Напомним, что выполнение контрольной работы предусматривается в форме реферата. Выбор темы контрольной работы осуществляется в соответствии с последними двумя цифрами зачётной книжки.

Темы рефератов указаны после таблицы вариантов.

§

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Таблица № 2

Задаётся предпоследней цифрой зачётной книжки 
Вариант
Задаётся последней цифрой 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10
1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20
1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30
1.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.38 1.39 1.40
1.41 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.50
1.51 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.58 1.59 1.60
1.61 1.62 1.63 1.64 1.65 1.66 1.67 1.68 1.69 1.70
1.71 1.72 1.73 1.74 1.75 1.76 1.77 1.78 1.79 1.80
1.81 1.82 1.83 1.84 1.85 1.86 1.87 1.88 1.89 1.90
1.91 1.92 1.93 1.94 1.95 1.96 1.97 1.98 1.99 1.100
             

1.1 Предмет и задачи учебного курса «Концепции современного естествознания».

1.2 Интеллектуальная сфера культуры и её связь с современным естествознанием.

1.3 Научный метод.

1.4 Модели науки. Физические исследовательские программы.

1.5 Математическая научная программа античности.

1.6 Корпускулярная (атомистическая) научная программа античной натурфилософии.

1.7 Континуалистская научная программа античной натурфилософии.

1.8 Геоцентрическая картина мира античной натурфилософии.

1.9 Средневековая схоластика и её роль в становлении абстрактно-модельного образа мышления аналитического естествознания.

1.10 Концепция натуральной магии раннего Ренессанса.

1.11 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в протонаучной картине мира.

1.12 Коперниковская революция и становление гелиоцентрической картины мира.

1.13 Становление рационального мышления аналитического естествознания.

1.14 И. Ньютон как основатель классической механики.

1.15 Становление учения о составе в классической химии в трудах Р. Бойля, М. В. Ломоносова и А. Лавуазье.

1.16 К. Линней и его роль в становлении классической (натуралистской) биологии.

1.17 О роли Г. Кавендиша и Ш. Кулона в установлении закона электрического взаимодействия.

1.18 О роли Л.Эйлера, Д. Бернулли, Ж. Лангранжа и П. Лапласа в построении здания аналитической и небесной механики. Лапласовский детерминизм. Механистическая картина мира.

1.19 О роли Дж. Дальтона и Й. Берцелиуса в становлении химической атомистики и атомно-молекулярной модели вещества.

1.20 Теории катастроф и геологического эволюционизма

(Ж. Кювье и Ч. Лайель).

1.21 Теория эволюции живой материи (Ж. Ламарк, Ч. Дарвин). Парадигма эволюции Ч. Дарвина.

1.22 Становление структурной химии (А.М. Бутлеров, Я. Вант-Гофф)

1.23 Становление феноменологических начал (законов) равновесной термодинамики (Ю. Майер, Г. Гельмгольц, У. Томсон (Кельвин), C. Карно, Р. Клаузиус, Л. Больцман).

1.24 Периодический закон химических элементов Д.И. Менделеева (исторический обзор).

1.25 Становление и развитие классической электродинамики (М. Фарадей, Д. Максвелл, Г. Герц). Электродинамическая картина мира.

1.26 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в классическом естествознании.

1.27 Открытие рентгеновского и радиоактивного излучений. Естественная и искусственная радиоактивность.

1.28 Квантовая гипотеза и квантовая (квазиклассическая) теория атома (М. Планк, А. Эйнштейн, Э. Резерфорд, Н. Бор).

1.29 Химическая термодинамика и статистическая физика в трудах Дж. Гиббса, Л. Больцмана и Д. Максвелла.

1.30 Классическая, неклассическая и постнеклассическая стратегии естественнонаучного мышления.

1.31 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в неклассическом естествознании.

1.32 От корпускулярной и континуальной концепций описания природы к корпускулярно-волновому дуализму микрочастиц и квантово-полевой физической исследовательской программе.

Рефераты:  История развития гимнастики. Реферат. Неопределено. 2008-01-19

1.33 Структурные уровни материи в рамках современной физики: гипермир, мегамир, макромир, микромир, гипомир.

1.34 Фундаментальные взаимодействия и основные идеи их объединения в современной физической исследовательской программе – единой теории поля.

1.35 Концепция пространственно-временных отношений в механистической физической исследовательской программе.

1.36 Концепция пространственно-временных отношений в релятивистской физической исследовательской программе.

1.37 Принцип симметрии. Теорема А. Нетер о связи принципа глобальной симметрии с фундаментальными законами сохранения.

1.38 Дисимметрия, творящая явление в рамках взаимодействия, и, в частности, расширяющая не только принципы относительности, но и фундаментальные законы сохранения.

1.39 Основные идеи, лежащие в основе квантовой механики и квантово-полевой картины мира. Соотношения неопределённостей В. Гейзенберга.

1.40 Статистический характер волновой функции (функции микросостояния) и волнового уравнения Шредингера. Постулаты Бора.

1.41 Задание микросостояния частицы с помощью квантовых чисел. Принцип тождественности одинаковых квантовых частиц. Квантовые статистики.

1.42 Принцип суперпозиции в классической и квантовой физиках.

1.43 Общенаучный смысл принципов неопределённости, дополнительности и соответствия, сформировавшихся в квантово-полевой картине мира.

1.44 Соотношение статистических и динамических закономерностей (теорий) в природе.

1.45 Основные условия и характеристики (макропараметры) равновесного теплового макросостояния.

1.46 Термодинамическое описание на основе начал (законов) равновесной термодинамики.

1.47 Статистические законы макросостояния. Броуновское движение. Энтропия как мера беспорядка.

Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания —

1.48 Общие представления о неравновесной тенмодинамике.

1.49 Синергетика как теория самоорганизации неравновесных открытых систем

1.50 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в постнеклассическом естествознании

1.51 Структурные уровни материи в рамках современной химии. Классификация веществ и их основных химических моделей.

1.52 Учение о составе вещества. Проблема химического элемента. Проблема химического соединения.

1.53 Периодическая система химических элементов в электронной модели атома.

1.54 Основные типы химических связей.

1.55 История и проблемы структурной химии.

1.56 Учение о химических процессах. Принцип Ле-Шателье. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Закон Аррениуса.

1.57 Общие представления о физической химии и значение теории цепных химических реакций Н.Н. Семёнова в её становлении.

1.58 Катализ как неконтролируемое воздействия окружения. Ферментный катализ. Автокатализ.

1.59 Эволюционная химия. Субстратный и функциональный подходы.

1.60 Структура Мегамира. Модель нашей Галактики и Метагалактики.

1.61 Виды и характеристики звезд.

1.62 Эволюция звезд главной последовательности. Модель солнечной системы.

1.63 Основные этапы космологической шкалы (стрелы) времени.

1.64 Геохронологическая шкала (стрела) времени.

1.65 Основные модели геосфер Земли в рамках атмосферы и гидросферы.

1.66 Основные модели геосфер Земли в рамках литосферы и баросферы. Их химический состав и геофизические характеристики.

1.67 Экзогенные и эндогенные геодинамические процессы и их роль в экологических кризисах и катастрофах.

1.68 Натуралистский (классический) образ биологии.

1.69 Неклассический (физико-химический) образ биологии.

1.70 Эволюционный образ биологии.

1.71 Разнообразие живого на Земле. Прокариоты и эукариоты. Автотрофы и гетеротрофы.

1.72 Структурные уровни материи в рамках современной биологии.

1.73 Законы наследственности по Менделю.

1.74 Закон сцепления неаллельных генов Т. Моргана. Генетика пола.

1.75 О роли Д. Уотсона и Ф. Крика в создании модели строения молекулы ДНК.

1.76 О роли М. Ниренберга и Х. Корана в открытии структуры генетического кода.

1.77 Генетика и эволюция. Основные аксиомы биологии.

1.78 Достижения и проблемы «генной инженерии».

1.79 Основные теории происхождения жизни на Земле.

1.80 Теория биохимической эволюции на молекулярно-генетическом и онтогенетическом уровнях.

1.81 Теория биохимической эволюции на популяционно-видовом и биогеоценотическом уровнях.

1.82 Синтетическая теория эволюции. Микроэволюция. Макроэволюция.

1.83 Системные управления в биологии на уровне тканей – эндокринная и нервная системы.

1.84 Системы управления в биологии на уровне клетки.

1.85 Здоровье человека и способы его сохранения.

1.86 Биоритмы и их связь с генетикой биологических часов и ритмами солнечной активности и биосферы.

1.87 Целостность организмов. Биохимическое единство живой природы. Проблема синхронизации часов на клеточном уровне.

1.88 Концепция биосферы.

1.89 О роли В.И. Вернадского в становлении учения о биосфере и ноосфере.

1.90 Концепция ноосферы.

1.91 Концепция экологии. Экологический императив развития биосферы.

1.92 Взаимоотношение природы и общества. Законы экологии Б. Коммонера.

1.93 Экология и здоровье человека.

1.94 Человек как трёхстороннее существо – биосоциокультурное.

1.95 Неклассическая модель рациональности действия в интеллектуальной культуре «неустранимой» личности.

1.96 Здоровье как «состояние полного физического, духовного и социального благополучия». Валеология.

1.97 Взаимодействие биоэтики и социальной этики в деятельном подходе к культуре.

1.98 Взаимодействие сознания и подсознания в творческой деятельности человека.

1.99 Коэволюция природы и человека. Корпускулярно-волновая модель человека. Человек как голограмма Вселенной.

1.100 Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания.

Рекомендуемая литература

Основная

1. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев − Ростов н/Д: ДГТУ. 2008 − 350 с. [ Электронный ресурс № ГР 15393, 2021]. Режим доступа: http://de.dstu.edu.ru//.

2. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания: структурно-содержательные тесты/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский. Ростов н/Д: ДГТУ. 2021 − 87 с.

3. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания. Учеб.-метод. пособие./ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев – Ростов н/Д: ДГТУ. 2007 − 102 с.

4. Суханов А.Д. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов/ А.Д.Суханов, О.Н. Голубева – М.: Дрофа, 2004 − 447 с.

5. Лозовский В.Н.Концепции современного естествознания: Учебное пособие/ В.Н.Лозовский, С.В. Лозовский СПб.: Изд-во «Лань», 2004–224 с.

6. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов: изд. доп. и исправл./ Т.Я. Дубнищева − М.: Изд-во «Академия», 2006 – 632 с.

7. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. 2-е изд., доп. и перераб./ В.М. Найдыш − М.: Альфа-М: Инфра-М, 2006 – 622 с.

8. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Интернет-тестирование базовых знаний: Учебное пособие/ В.В .Горбачев, Н.П. Калашников, Н.М. Кожевников – СПБ.: «Лань», 2021. с. 60-64, с. 157-180.

9. Кожевников Н.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, 4-е изд., испр./ Н.М. Кожевников – СПБ.: «Лань», 2009. с. 301-361.

10. Под ред. Л.А. Михайлова. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов – СПб.:Питер, 2009, с. 12-10, 27-36.

Дополнительная

1. Справочник необходимых знаний. 2-е изд., доп.–М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2002.

2. Школьные учебники по естествознанию, физике, химии, физической географии и биологии.

3. Колесников С.И. Экологические основы природопользования./ С.И.Колесников – М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2005.

4. Трофимова Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие/ Т.И. Трофимова. – М.: КНОРУС, 2007, с. 208-222.

Приложения

Физические константы

Астрономические постоянные и астрономические единицы

Диапазон размеров и масс объектов, встречающихся в окружающем нас мире

Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания —

Каждое деление шкалы соответствует увеличению в 10 млрд. раз. На «лестнице» внутри одна ступенька соответствует увеличению линейных размеров в 100 раз (вертикальное направление) и увеличению массы в 1 млн. раз.

Диапазон промежутков времени, доступных измерению в современном естествознании.

Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания —

Шкала логарифмическая

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

Общие методические указания по изучению дисциплины «Концепции современного естествознания» и выполнению контрольных заданий………5

Тематический план и модульная структура дисциплины «Концепции современного естествознания»…………………………………………………8

Лекция 1. Интеллектуальная сфера культуры и её связь с общим естествознанием………………………………………………………10

1.1. Предмет курса «Концепции современного естествознания». Цель и задачи курса……………………………………………………………10

1.2. Интеллектуальная сфера культуры и её связь с общим естествознанием………………………………………………………11

1.3. Научный метод познания……………………………………………..14

1.4. Модели развития науки……………………………………………….19

Лекция 2. История естествознания…………………………………………….22

2.1. Периодизация истории естествознания………………………………22

2.2. История естествознания в контексте трансдисциплинарных стратегий естественнонаучного мышления…………………………28

Лекция 3. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в контексте развития исследовательских программ и картин мира…30

3.1. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в протонаучной картине мира……………………………………………30

3.2. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в классическом и неклассическом естествознании………………………33

3.3. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в постнеклассическом естествознании………………………………….39

3.4. Основные идеи и понятия общего естествознания……………………41

Лекция 4. Монофундаментальность физики. Структурные уровни организации материи в рамках современной физики…………….44

4.1. Физика в контексте интеллектуальной культуры. Фундаментальность физики в естествознании ………………………………………………44

4.2. Общие представления о гипер-, мега-, макро-, микро-, гипомирах…45

4.3. Фундаментальные взаимодействия. Фундаментальные микрочастицы……………………………………………………………47

4.4. Концепция пространственно-временных отношений. Физический вакуум……………………………………………………………………51

Рефераты:  реферат найти Лобачевский Н.И. - великий математик

4.5 Фундаментальный принцип симметрии. Фундаментальные законы сохранения………………………………………………………………55

4.6. Концепции и методологические принципы квантовой механики. Понятие квантового микросостояния…………………………………56

4.7. Процессы в микромире. Элементы ядерной физики…………………62

Лекция 5. Порядок и беспорядок в природе………………………………….67

5.1. Динамические и статистические закономерности (теории) в познании природы………………………………………………………………….67

5.2. Основные характеристики (макропараметры) равновесного теплового макросостояния и его термодинамическое и статистическое описание…………………………………………………………………69

5.3. Элементы неравновесной термодинамики диссипативных систем. Закономерности самоорганизации в природе…………………………73

Лекция 6. Химические концепции познания мира…………………………….76

6.1. Химия в контексте интеллектуальной культуры. Структурные уровни организации материи в рамках современной химии. Химические системы…………………………………………………………………..76

6.2. Структурно-концептуальные разделы современной химии………….79

6.2.1. Учение о составе вещества………………………………………80

6.2.2. Структурная химия………………………………………………82

6.2.3. Проблемы учения о химических процессах……………………83

6.2.4. Эволюционная химия……………………………………………85

Лекция 7. Панорама современного естествознания в концепции «стрел времени»……………………………………………………………..88

7.1. Космология. Элементы физики Мегамира…………………………….88

7.2. Геологическая эволюция. Структурные уровни материи в рамках геосфер Земли……………………………………………………………103

7.3. Основные гипотезы («теории») происхождения жизни…………….108

Лекция 8. Эволюционная концепция биологического уровня организации материи…………………………………………………………….112

8.1. Биология в контексте интеллектуальной культуры. Классификационные системы в биологии…………………………112

8.2. Структурные уровни биологической организации материи на

Земле……………………………………………………………………115

8.3. Генетика и эволюция………………………………………………………………………….116

8.4. Синтетическая теория эволюции биологических структур материи. Макро- и микроэволюция……………………………………………..121

Лекция 9. Биосфера и человек…………………………………………………125

9.1. Человек как особый уровень организации живой материи. Феномен человека «как существа трёхстороннего — биосоциокультурного»…125

9.2. Концепции биосферы и ноосферы…………………………………….130

9.3. Концепции экологии……………………………………………………133

9.4. Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания…………………………………………………………136

Практические занятия………………………………………………………….140

Контрольные задания…………………………………………………………..143

Рекомендуемая литература…………………………………………………….148

Приложения ……………………………………………………………………149

Содержание……………………………………………………………………..152

Синергетическая парадигма

Министерство 
образования и науки Российской
федерации

    Государственное
образовательное учреждение

    высшего
профессионального образования

    «Саратовская 
государственная академия права»

Институт 
права и экономики
 

Реферат

Синергетическая
парадигма
 

     Содержание: 

     Введение………………………………………………………………………………..2

     Суть 
синергетической парадигмы…………………………………………..
3

     Синергетическая
картина мира……………………………………………….7

     Заключение……………………………………………………………………………10

     Список 
использованной литературы………………………………………
11

     Введение

     Термин 
синергетика (от древнегреческого «синергеа»
— «вместедействие») был предложен 
в начале 70-х годов немецким физиком,
профессором Штутгартского университета,
Германом Хакеном для обозначения 
новой дисциплины, которая будет 
изучать общие законы самоорганизации 
– феномена согласованного действия
элементов сложной системы без 
управляющего воздействия извне. По
Хакену, синергетика занимается изучением 
систем, состоящих из большого (очень 
большого, «огромного») числа частей,
компонент или подсистем, сложным 
образом взаимодействующих между 
собой.

     Основные 
законы и принципы синергетики были
установлены на основе наблюдения процессов 
самоорганизации и эволюции сложных 
систем и, прежде всего, установление закономерностей 
протекания физико-химических процессов.
Сегодня это трансдисциплинарная 
научная теория, идеи которой, зародившись 
в химии и физике, с успехом 
используются в экологии, биологии,
геологии, экономике, политике, медицине
и т.д.

     Становление
идей синергетики связано с формированием 
нового миропонимания. «Мир сквозь призму
синергетики предстает как развивающаяся 
сложно организованная иерархическая 
система»1. Это представление стало
основой сближения традиционной европейской
мысли о структурных уровнях организации
материи с идеями древней восточной философии
о глобальной взаимосвязи всего сущего,
о взаимодействии потенциального и реального.
Это попытка сближения традиционного
естественнонаучного мышления с гуманитарным.
 

     Суть 
синергетической 
парадигмы

      Ряд
авторитетных авторов высказывается 
о синергетике как о новой 
научной парадигме. Например говорится:
»Предельно краткая характеристика
синергетики как новой научной 
парадигмы включает в себя три 
основные идеи: нелинейность, открытость
диссипативность». Более общей является
следующая трактовка: »Синергетика 
является теорией эволюции и самоорганизации 
сложных систем мира, выступая в 
качестве современной парадигмы 
эволюции».

      В
отношении самоорганизации Г. Хакен 
пишет: »Полезно иметь какое–нибудь
подходящее определение самоорганизации.
Мы называем систему самоорганизующейся,
если она без специфического воздействия 
извне обретает какую–то пространственную,
временную и функциональную структуру.
Под специфическим воздействием
мы понимаем такое, которое навязывает
системе структуру или функционирование.
В случае же самоорганизации система 
испытывает неспецифическое воздействие.
Например жидкость, подогреваемая снизу,
совершенно равномерно обретает в результате
самоорганизации макроструктуру, образуя 
шестиугольные ячейки».

      Сказанное
можно дополнить, например, следующим 
определением:  
»Самоорганизация, целенаправленный процесс,
в ходе которого создается, воспроизводится
или совершенствуется организация сложной
динамической системы».

     
«Краеугольным камнем» синергетики 
являются три основные идеи: неравновесность, 
открытость и нелинейность.

     
Состояние равновесия может быть 
устойчивым (стационарным) и динамическим.
О стационарном равновесном состоянии 
говорят в том случае, если 
при изменении параметров системы, 
возникшем под влиянием внешних 
или внутренних возмущений, система 
возвращается в прежнее состояние. 
Состояние динамического (неустойчивого) 
равновесия имеет место тогда, 
когда изменение параметров влечет 
за собой дальнейшие изменения
в том же направлении и усиливается с течением
времени. Важно подчеркнуть, что такого
рода устойчивое состояние может возникнуть
в системе, находящейся вдали от стационарного
равновесия.

     
Длительное время в состоянии 
равновесия могут находиться 
лишь закрытые системы, не имеющие 
связей с внешней средой, тогда 
как для открытых систем равновесие 
может быть только мигом в 
процессе непрерывных изменений. 
Равновесные системы не способны 
к развитию и самоорганизации, 
поскольку подавляют отклонения 
от своего стационарного состояния, 
тогда как развитие и самоорганизация 
предполагают качественное его 
изменение. 

     
Неравновесность можно определить 
как состояние открытой системы, 
при котором происходит изменение 
ее макроскопических параметров,
то есть ее состава, структуры 
и поведения. В своей статье 
«Философия нестабильности» И. 
Пригожин пишет: «Наше восприятие 
природы становится дуалистическим,
и стержневым моментом в таком 
восприятии становится представление 
о неравновесности. Причем неравновесности, 
ведущей не только к порядку 
и беспорядку, но открывающей 
также возможность для возникновения 
уникальных событий, ибо спектр 
возможных способов существования 
объектов в этом случае значительно 
расширяется (в сравнении с 
образом равновесного мира)»2.

     
Открытость – способность системы 
постоянно обмениваться веществом 
(энергией, информацией) с окружающей 
средой и обладать как «источниками» 
— зонами подпитки ее энергией 
окружающей среды, действие которых 
способствует наращиванию структурной 
неоднородности данной системы, 
так и «стоками» – зонами 
рассеяния, «сброса» энергии, 
в результате действия которых 
происходит сглаживание структурных 
неоднородностей в системе. Открытость 
(наличие внешних «источников» («стоков»))
является необходимым условием 
существования неравновесных состояний, 
в противоположность замкнутой системе,
неизбежно стремящейся, в соответствии
со вторым началом термодинамики, к однородному
равновесному состоянию.

     
Нелинейностью называется свойство 
системы иметь в своей структуре 
различные стационарные состояния, 
соответствующие различным допустимым 
законам поведения этой системы.
Система нелинейна, если в разное время,
при разных внешних воздействиях ее поведение
определяется различными законами. Это
создает феномен сложного и разнообразного
поведения, не укладывающегося в единственную
теоретическую схему. Из этой поведенческой
особенности нелинейных систем следует
важнейший вывод по поводу возможности
из прогнозирования и управления ими.
Эволюция поведения (и развития) данного
типа систем сложна и неоднозначна, поэтому
внешние или внутренние воздействия могут
вызвать отклонения такой системы от ее
стационарного состояния в любом направлении.
Одно и то же стационарное состояние такой
системы при одних условиях устойчиво,
а при других – не устойчиво, то есть возможен
переход в другой стационарное состояние.     

     
Понятие нелинейность начинает 
использоваться все шире, приобретая 
мировоззренческий смысл. Идея 
нелинейности включает в себя 
многовариантность, альтернативность 
выбора путей эволюции и ее 
необратимость. Нелинейные системы 
испытывают влияние случайных, 
малых воздействий, порождаемых 
неравновесностью.

     Любые
объекты окружающего нас мира
представляют собой системы, т.е. совокупность
составляющих их элементов и связей между
ними.

     Элементы 
любой системы, в свою очередь, всегда
обладают некоторой самостоятельностью
поведения. Этот микроуровень самостоятельности
элементов системы существует всегда.
Поскольку движения элементов на этом
уровне обычно не составляют интереса
для исследователя, их принято называть
“флуктуациями”. В нашей обыденной жизни
мы также концентрируемся на значительных,
информативных событиях, не обращая внимания
на малые, незаметные и незначительные
процессы.

Малый
уровень индивидуальных проявлений
отдельных элементов позволяет 
говорить о существовании в системе 
некоторых механизмов коллективного 
взаимодействия – обратных связей.
Когда коллективное, системное взаимодействие
элементов приводит к тому, что 
те или иные движения составляющих
подавляются, следует говорить о 
наличии отрицательных обратных
связей. Собственно говоря, именно отрицательные
обратные связи и создают системы, как
устойчивые, консервативные, стабильные
объединения элементов. Именно отрицательные
обратные связи, таким образом, создают
и окружающий нас мир, как устойчивую систему
устойчивых систем.

     Стабильность 
и устойчивость, однако, не являются
неизменными. При определенных внешних 
условиях характер коллективного взаимодействия
элементов изменяется радикально. Доминирующую
роль начинают играть положительные обратные
связи, которые не подавляют, а наоборот
– усиливают индивидуальные движения
составляющих. Флуктуации, малые движения,
незначительные прежде процессы выходят
на макроуровень. Это означает, кроме прочего,
возникновение новой структуры, нового
порядка, новой организации в исходной
системе.

     Момент,
когда исходная система теряет структурную 
устойчивость и качественно перерождается,
определяется системными законами, оперирующими
такими системными величинами, как энергия,
энтропия.

     Особую 
роль в мировом эволюционном процессе
играет принцип минимума диссипации
энергии, т.е.: «если допустимо не единственное
состояние системы (процесса), а целая
совокупность состояний, согласных с законами
сохранения и связями, наложенными на
систему (процесс), то реализуется  
ее состояние, которому отвечает минимальное
рассеяние энергии, или, что то же самое,
минимальный рост энтропии» — Н.Н.Моисеев,
академик РАН. «Диссипативность — фактор
«естественного отбора», разрушающий
все, что не отвечает тенденциям развития,
«молоток скульптора», которым тот
отсекает все лишнее от глыбы камня, создавая
скульптуру»3.

     Флуктуации 
– движения элементов микроуровня,
обычно расцениваемые как случайные 
и не составляющие интереса для исследователя.
В зависимости от своей силы флуктуации,
воздействующие на систему, могут привести
ее к различным вариантам дальнейшего 
существования. Выбор вариантов 
происходит  в точке бифуркации.
Точка бифуркации представляет собой 
переломный, критический момент в 
развитии системы, в котором она 
осуществляет выбор пути; иначе говоря,
это точка ветвления вариантов 
развития.

     
В середине века Арнольд Тойнби,
анализируя исторические судьбы 
различных цивилизаций, обращал 
внимание на точки бифуркации,
где выбор пути (флуктуации) на 
несколько веков определял ход 
развития огромных государств. Ему 
принадлежит и термин «альтернативная 
история» для нетрадиционного 
анализа, имеющего дело не с 
одной реализовавшейся траекторией 
цивилизации, государства или 
этноса, а с полем возможностей. 

     
Потенциальных траекторий развития 
системы много и точно предсказать, 
в какое состояние перейдет 
система после прохождения точки 
бифуркации, невозможно, что связано 
с тем, что влияние среды 
носит случайный характер.
 

      Синергетическая
картина мира

      Общие
закономерности протекания процессов 
самоорганизации социоприродных систем,
выявленные синергетикой, позволяют 
наиболее полно проиллюстрировать 
единство всего сущего, построить 
картину мира, в которой все – жизнь живой
и неживой природы, жизнь и творчество
человека, жизнь общества – связано со
всем и подчинено единым вселенским фундаментальным
законам природы. Это обобщенная синергетическая
картина мира.

Ее ядро
составляют идеи о том, что мир представляет
суперсистему, состоящую из иерархии взаимосвязанных
подсистем разного уровня сложности, в
которой системы более низкого иерархического
уровня являются элементами систем более
высокого уровня. Для описания их состояния
необходимо знать огромное число параметров,
характеризующих всю суперсистему и каждую
подсистему в отдельности.

      Мир
находится в постоянном изменении.
Это глобальный процесс представляет
периодическую смену разрушений
старого и созиданий нового на
пути самоорганизации и эволюции.

      Самоорганизация
и усложнение возможны лишь в открытых
системах, которые обмениваются с 
окружающей средой веществом, энергией
и информацией и находятся 
вдали от термодинамического равновесия.

Оцените статью
Реферат Зона
Добавить комментарий