Учебник написан в соответствии с Государственными образовательными стандартами (ГОС 2000). В нем изложены вопросы естественно-научного познания окружающего мира, фундаментальные концепции, принципы и законы природы, рассмотрены актуальные проблемы современного естествознания, связанные с изучением природных процессов и свойств вещества на молекулярном уровне, отражены естественно-научные аспекты энергетики, экологии и освещены важнейшие достижения естествознания, лежащие в основе современных наукоемких технологий.

Предназначен для студентов высших учебных заведений. Может быть интересен и полезен широкому кругу читателей.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ К ШЕСТОМУ ИЗДАНИЮ

Первое издание предлагаемой книги вышло в свет в 1997 г. Это был один из первых учебников, посвященных дисциплине «Концепции современного естествознания», изучаемой студентами высших учебных заведений социально-экономических и гуманитарных направлений.

По мере накопления новых материалов и сведений последующие издания существенно дорабатывались, дополнялись и в них вносились исправления и уточнения. При доработке учитывался многолетний опыт чтения лекций и проведения практических занятий в Государственном университете управления. В результате учебник совершенствовался и видоизменялся: сократилось число глав с девятнадцати (в первом издании) до одиннадцати (в более поздних изданиях), устаревшие сведения заменены новыми, некоторые разделы написаны заново и т. п. Шестое издание существенно переработано и исправлено.

В предлагаемом учебнике в сжатой и доступной форме изложены фундаментальные естественно-научные знания, т.е. знания о природе, которые нужны каждому образованному человеку, чтобы не только поведать тайны, могущество и красоту природы, но и понять, что нужно сделать, чтобы сохранить окружающую среду и жить в гармонии с природой.

При изучении концепций современного естествознания полезно помнить наставление русского публициста Д.И. Писарева (1840—1868): «Надо учиться в школе, но еще гораздо более надо учиться по выходе из школы».

Книга предназначена для студентов высших учебных заведений дневной, вечерней и заочной форм обучения по специальностям экономики, юриспруденции, управления, философии, социологии, экологии, менеджмента, маркетинга, товароведения, туризма, бизнеса, финансов, предпринимательства и др.
 

 

 

                     ОГЛАВЛЕНИЕ

  Предисловие..................................................................................................................... 8

  Введение..............................................................................................................              9

 ЧАСТЬ I. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И СОВРЕМЕННЫЙ 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 II. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ И КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

 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

3.5.   Принцип относительности................................. ...................................           116

3.6.   Свойства пространства — времени и законы сохранения.............................. 118

3.7.   Фундаментальные законы Ньютона........................................................           122

3.8.   Статистические и термодинамические свойства макросистем   ....            125

3.9.   Термодинамические законы............................................................................ 129

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

5.2.  Эволюция Вселенной..............................................................................          176

5.3.  Структура Вселенной...................................................................................... 182

5.4.  Средства наблюдения объектов Вселенной............................................          185

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

6.2.    Синтез химических веществ..................................................................          207

6.3.    Современный катализ.............................................................................          212

6.4.    Образование земных и внеземных веществ...........................................          218

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.  Биосферный уровень организации материи............................................         262

7.1.     Зарождение живой материи..................................................................          262

7.2.     Носитель генетической информации............................................................ 264

7.3.     Структура и функции белков................................................................          269

7.4.     Строение и разновидности клеток................................................................. 271

7.5.     Происхождение жизни..........................................................................          275

7.6.     Предпосылки эволюционной идеи........................................................          279

7.7.     Эволюция жизни............................................................ .............................. 283

7.8.     Растительный и животный мир.............................................................      294

7.9.     Человек — феномен природы........................................................................ 302

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

9.1.     Энергия — источник благосостояния........................................................... 367

9.2.     Преобразование энергии......................................................................          369

9.3.     Эффективность производства и потребления энергии.................................. 373

9.4.     Тепловые электростанции............................................................................. 375

9.5.     Повышение эффективности энергосистем............................................          376

9.6.     Гидроисточники и геотермальные источники энергии........................          382

9.7.     Гелиоэнергетика....................................................................................          387

9.8.     Энергия ветра........................................................................................          389

9.9.     Атомная энергетика....................................................................................... 392

9.10.  Особенности отечественной энергетики...................................................... 396

Контрольные вопросы...................................................................................          398

 10. Естественно-научные аспекты экологии..........................................          399

10.1.  Глобальные катастрофы и эволюция жизни..........................................        399

10.2.  Предотвращение экологической катастрофы.......................................         403

10.3.  Природные катастрофы и климат..........................................................        405

10.4.  Парниковый эффект и кислотные осадки..........................................  . 412

10.5.  Сохранение озонового слоя.......................................................................... 416

10.6.  Водные ресурсы и их сохранение......................................................  .  420

10.7.  Потребление энергии и среда нашего обитания.............................      422

10.8.  Радиоактивное воздействие на биосферу.............................................        425

10.9.  Естественно-научные проблемы защиты окружающей среды .......     431
Контрольные вопросы........................................................................................... 434

 11. Гармония природы и человека.................................................................... 435

11.1.     Человек и природа.................................................................................. 435

11.2.     Сохранение природных ресурсов.......................................................        436

11.3.     Обновление энергосистем..................................................................          438

11.4.     Эффективное потребление энергии....................................................          439

11.5.     Экономия материальных ресурсов.....................................................          444

11.6.     Экономия ресурсов на транспорте.....................................................         446

11.7.     Города и природа...........................................................................             451

11.8.     Решение проблем утилизации.............................................................         454

11.9.     Перспективные технологии и окружающая среда..............................        459

11.10.  Глобализация биосферных процессов................................................          460

Контрольные вопросы...................................................................................          462

 Заключение..........................................................................................................            464

 Литература...................................................................................................................    465

 Словарь специальных терминов.............................................................................  .    466

 Указатель имен............................................................................................................   479