Учебникът е написан в съответствие с държавните образователни стандарти. Очертава въпросите на естествените научни познания за света, основните понятия, принципи и закони на природата, разглежда актуални въпроси съвременна естествена наукасвързан с изучаването на природни процеси и свойства на веществата на молекулярно ниво, отразява природонаучните аспекти на енергетиката, екологията и подчертава най-важните постижения на естествените науки, които са в основата на съвременните наукоемки технологии. Предназначен за студенти от висшите образователни институции. Може да бъде интересно и полезно за широк кръг читатели.

* * *

Следващият откъс от книгата Концепции на съвременната естествена наука (С. Х. Карпенков)предоставена от нашия книжен партньор – фирма ЛитРес.

ВЪВЕДЕНИЕ

И накрая, подавам ръка на една наистина полезна наука.

Хорас

Всеки човек, започвайки от много ранна възраст, се отличава с любопитство - естествено желание да знае Светът. „Любопитството е подобно на човек едновременно просветен и див“, каза изключителният руски историк и писател Н.М. Карамзин (1766–1826). С възрастта несъзнателното любопитство постепенно прераства в любопитство – съзнателно желание да научим законите, които управляват природата, да се научим как да ги прилагаме в собствения си живот. трудова дейностпредвиждане на възможните последици от него. Законите на природата и начините, по които се прилагат отразяват концентрирания опит на човечеството. Въз основа на него човек може да се предпази от грешки и по-лесно постига желаните цели. Концентрираният опит на човечеството е в основата на всеки образователен процес.

Естествознанието е единна система от науки за законите, явленията и свойствата на обектите на природата, включваща много клонове - естествените науки.

Най-важните постижения на естествените науки формират фундаменталната основа на съвременните наукоемки технологии за производство на различни продукти, включително потребителски стоки. За да се знае на каква цена се дават такива продукти - най-важният компонент на икономиката, какви са перспективите за развитие модерни технологии, тясно свързани с икономически, социални и политически проблеми, са необходими фундаментални знания за природата – природонаучни знания. В наше време естествените научни знания са се превърнали в сфера на активни действия и представляват основния ресурс на икономиката, който по своята значимост надхвърля материалните ресурси: капитал, земя, труд и др. Природонаучните знания и съвременните технологии, базирани на тях, формират нов образен живот, а високообразованият човек не може да се дистанцира от фундаменталните знания за света около себе си, без да рискува да бъде безпомощен в професионалните си дейности. „Без естествените науки няма спасение модерен човек; без тази здравословна храна, без това строго възпитание на мисълта чрез факти, без тази близост до живота около нас “, руският писател и философ А. И. даде толкова висока оценка на естествените науки. Херцен (1812–1879).

Ако изложим подробно естествените научни знания, натрупани във всички клонове на естествената наука, тогава ще получим огромен том, може би необходим, но малко полезен дори за специалистите в естествените науки, да не говорим за специалистите в хуманитарните и социалните науки. икономически области. Задачата на презентацията се усложнява допълнително от факта, че нейната форма трябва да бъде достъпна за студенти, чиято бъдеща професионална дейност не е пряко свързана с природните науки. За решаването на този проблем е необходим обобщаващ философски принцип. Неговата същност е в представянето на естествените научни знания в рамките на понятия - фундаментални идеи и системен подход. Концептуалният принцип позволява на студентите да получат фундаментални, комплексни знания за природата и на тяхна основа да изучават по-задълбочено високоспециализирани дисциплини.

Съвременните средства на естествената наука позволяват да се изучават много от най-сложните процеси на ниво атомни ядра, атоми, молекули, клетки и след това да се синтезират вещества с необичайни свойства, които преди това не са съществували в природата, и от тях да се произвеждат нови материали за различни машини, устройства, продукти и др. Освен това, благодарение на такива изследвания се отглеждат високопродуктивни културни растения, разработват се високоефективни лечения за болести и др.

Всяко обещаващо направление на човешката дейност е пряко или косвено свързано с нова материална база и нови технологии, а познаването на тяхната природонаучна същност е ключът към успеха. Без фундаментални познания за природата може да се формира погрешно обществено мнение, което да доведе до пристрастно решение, както се случи например с неоправданото обявяване на временен (1975–1985) мораториум върху генното инженерство. Следователно знанията по природни науки са необходими не само на висококвалифицирани специалисти, но и на всеки образован човекнезависимо от сферата на дейност.

В преследване на материални ценности съвременното човечество вече е надхвърлило границите на стабилното състояние на биосферата, която включва всички живи същества заедно с околната среда. Това означава, че в резултат на нахлуването на цивилизацията в природата вече е нарушено устойчиво равновесие, което за дълго време осигурява циркулацията на веществата. Това напомня за зачестилите през последното десетилетие разрушителни природни явления: урагани, торнада, наводнения, земетресения, суши, нанасящи огромни материални щети и съпроводени с все по-голям брой човешки жертви.

Превръщането на съвременното консуматорско общество в духовно развито просветено общество е изключително трудна задача. Тя може да бъде решена само чрез развитие на цялата образователна система с общите сили на образовани хора, за които пътеводна звезда не е луксът, не печалбата и други съблазнителни идоли, а царството на доброто, свободата и истината. Благородният, но трънлив път към такова царство започва с възпитанието на любовта в самото начало ранно детствокогато се полага духовна и морална основа за усвояване на знания на всички нива на образованието и продължава през целия живот на всеки човек.

Знанието не идва от само себе си. Трябва да работиш и да учиш здраво. „Човек трябва да се учи, без да се срамува, и да учи, без да е скъперник“, както е казал в древността известният мислител Василий Велики (ок. 330–379 г.), и само в този случай човек може да се надява на успех.

МОДЕРЕН ЕСТЕСТВЕНИ НАУКИ

второ издание,

коригирани и допълнени

Министерство на образованието на Руската федерация

като учебник

За студенти

издателство

"Академичен проект" 2000г

РЕЦЕНЗЕНТИ:
Катедра по философия на Финансовата академия

при правителството на Руската федерация

(ръководител на катедрата проф. М.В. Ваглиано)

и лауреат на Държавната награда на СССР

в областта на науката и технологиите, д-р техн. науки,

проф. В.А. Шахнов
Карпенков С.Х.

К26 Концепции на съвременното естествознание: Учебник за ВУЗ. - М .: Академичен проект, 2000. Изд. 2-ро, рев. и допълнителни – 639 стр.
ISBN 5-8291-0085-1
Учебникът е написан в съответствие с Държавния образователен стандарт. Той очертава основните принципи, закони, понятия и най-важните постижения на естествената наука, както и подчертава природонаучните основи на съвременните технологии, енергетика и екология.

За студенти. Може да бъде интересно и полезно за широк кръг читатели.
UDC50

Би Би Си 20

ISBN 5-8291-0085-1

© Карпенков С.Х., 2000

© Академичен проект, оригинал-

оформление, дизайн, 2000г

Посвещава се на всички, които

Бих искал да разкажа тайни

сила и красота

природа

Предговор

AT модерно обществоМного внимание се отделя не само на различни клонове на природните науки, но и на бързо развиващите се наукоемки технологии, енергетика и екология. Този учебник е посветен на фундаменталните понятия на естествознанието и на природонаучните основи на съвременните технологии, енергетика и екология.

Учебникът се състои от четири части. В част I се обосновава практическото значение на естествознанието в съвременното общество и се разглеждат основните положения на естествено-научното познание за околния свят. Част II очертава основните закони и концепции на естествените науки. Част III е посветена на природонаучните представи за развитието на процесите в природата. Част IV се занимава с природонаучните основи на съвременните технологии, енергетиката и екологията.

Материалът на учебника е представен на ниво понятия, т.е. отчитане на фундаменталните идеи и системи от възгледи по разглежданите природонаучни проблеми. При представянето на материала са използвани прости математически изрази, формули и термини, познати на учениците. Природонаучната същност на разглежданата проблематика е представена по нагледен и достъпен за дипломанта начин гимназияформа.

Учебникът е написан според съдържанието учебни помагалаавторът: "Основни концепции на съвременната естествена наука" (UNITI, 1998) и "Концепции на съвременната естествена наука: Практикум" (UNITI, 1998), както и като се вземат предвид корекциите, промените и допълненията към материала, представен в авторския публикуван преди това учебник "Концепции на съвременната естествена наука" (UNITI, 1997).

Когато изучавате понятията на съвременната естествознание, е полезно да си спомните мъдрото наставление на руския публицист Дмитрий Писарев (1840–1868): „Трябва да учите в училище, но все още трябва да учите много повече, след като напуснете училище.“

Книгата е предназначена за студенти от висши учебни заведения от ден, вечер и формуляри за кореспонденцияпреподаване на икономически, правни, философски, както и специалности и специализации по мениджмънт, социология, технологии, мениджмънт, маркетинг, стокознание, туризъм, бизнес, финанси, предприемачество и др.

Концепции на съвременното естествознание. Карпенков С.Х.

6-то изд., преработено. и допълнителни - М.: Висше. училище, 2003. - 488 с.

Учебникът е написан в съответствие с Държавните образователни стандарти (GOS 2000). Очертава въпросите на естествените научни познания за околния свят, основните понятия, принципи и закони на природата, разглежда актуални проблеми на съвременната естествознание, свързани с изучаването на природни процеси и свойства на материята на молекулярно ниво, отразява естествените научни аспекти на енергетиката, екологията и подчертава най-важните постижения на природните науки.залегнали в основата на съвременните наукоемки технологии.

Предназначен за студенти от висши учебни заведения. Може да бъде интересно и полезно за широк кръг читатели.

формат: pdf (6-то изд., преработено. и добавете., 2003 )

Размерът: 4,6 MB

Изтегли: yandex.disk

формат:документ( 2-ро изд., кор. и добавете., 200 0 )

Размерът: 4Mb

Изтегли: yandex.disk

ПРЕДГОВОР КЪМ ШЕСТОТО ИЗДАНИЕ

Първото издание на предложената книга е публикувано през 1997 г. Това е един от първите учебници, посветени на дисциплината "Концепции на съвременната естествознание", изучавана от студенти от висши учебни заведения от социално-икономически и хуманитарни области.

С натрупването на нови материали и информация следващите издания бяха значително подобрени, допълнени и в тях бяха направени корекции и пояснения. При финализиране дългогодишният опит в лекциите и провеждането на практически занятия в Държавен университетуправление. В резултат на това учебникът беше подобрен и модифициран: броят на главите беше намален от деветнадесет (в първото издание) на единадесет (в по-късните издания), остарялата информация беше заменена с нова, някои раздели бяха написани наново и т.н. шестото издание беше значително преработено и коригирано.

В предложения учебник фундаменталните природонаучни знания са изложени в сбита и достъпна форма, т.е. знания за природата, необходими на всеки образован човек, за да не само разкаже тайните, силата и красотата на природата, но и да разбере какво трябва да се направи, за да се запази околната среда и да се живее в хармония с природата.

Когато изучавате понятията на съвременната естествознание, е полезно да запомните инструкцията на руския публицист Д.И. Писарева (1840-1868): "Трябва да се учи в училище, но все още трябва да се учи много повече след като напуснете училище."

Книгата е предназначена за студенти от висши учебни заведения на редовно, вечерно и задочно обучение по специалностите икономика, право, мениджмънт, философия, социология, екология, мениджмънт, маркетинг, стокознание, туризъм, бизнес, финанси, предприемачество, и т.н.

Предговор ................................................. ............... ................................. .............. ................. осем

Въведение ................................................. ................................................ .. ......... 9

ЧАСТ I. ПРИРОДНИТЕ НАУКИ И СЪВРЕМЕННИЯТ СВЯТ............................ 11

1. Естествените науки и околният свят ............................................ .... ................... 13

1.1. Природонаучното знание и съвременното образование..................................... ...... 13

1.2. Ролята на природните науки във формирането на професионални знания. . осемнадесет

1.3. Естественонаучните знания и сферата на управление ..................................... ..... .23

1.4. Фундаментални и приложни проблеми на естествознанието ................................. 27

1.5. Природни науки и математика ................................................. .................. ................. 31

1.6. Развитието на естествознанието и псевдонаучните тенденции ................................ 35

1.7. Естествознание и морал ................................................. ................ 42

1.8. Рационални и ирационални принципи на познанието..................................... ...... 46

56

2. Природонаучно познание за околния свят ................................. 57

2.1. Процесът на естествено научно познание ............................................. .................. .57

2.2. Форми на естественонаучното познание ............................................. .. ... 62

2.3. Методи и техники на природонаучните изследвания ............................................ 70

2.4. Научно откритиеи доказателства ................................................. .............. ................. 77

2.5. Експериментът – основа на естествознанието ............................................. .... ... 82

2.6. Съвременни средства за изследване на природните науки.......................85

2.7. Най-важните постижения на съвременното естествознание ................................. ................ 90

Тестови въпроси ................................................ ................................. 93

ЧАСТ II. ОСНОВНИ ЗАКОНИ И ПОНЯТИЯ НА ПРИРОДОНАУЧНИТЕ

3. Основни принципи и закони..................................... ... ...................... 97

3.1. Физиката е основен дял на природните науки ................................. ................ 97

3.2. Материя и движение, време и пространство..................................... 104

3.3. Понятието атомизъм. Дискретност и непрекъснатост на материята. . . 108

3.4. Фундаментални взаимодействия ........................ ,...................... ........ НА

3.5. Принципът на относителността ................................. ................................... 116

3.6. Свойства на пространството - време и закони за запазване ................................ 118

3.7. Основните закони на Нютон..................................................... ......... 122

3.8. Статистически и термодинамични свойства на макросистемите.... 125

3.9. Термодинамични закони ................................................. .................. 129

3.10 Електромагнитна концепция ............................................. ................. ................................. .. 134

3.11. Корпускулярно-вълнови свойства на светлината ............................................ .... ... 138

Тестови въпроси ................................................ .................................................. 143

4. Атомни до нуклонни нива на структурата на материята.......................... 144

4.1. Строежът на атомите..................................................... ..................................... 144

4.2. Корпускулярно-вълнови свойства на микрочастиците ............................................ .. 147

4.3. Вероятностна природа на микропроцесите ................................................. ................ ...... 150

4.4. Съвременни атомни системи ................................................. ................ ............... 153

4.5. Ядрени процеси ................................................. .................. ................................ ................. 156

4.6. Елементарни частици................................................. 164

4.7. Перспективи за развитие на физиката на микросвета ............................................ ......... 166

169

ЧАСТ III . ПРИРОДОНАУЧНИ КОНЦЕПЦИИ ЗА РАЗВИТИЕ. . . 171

5. Концепцията за развитие и еволюция на Вселената ....................................... ....... ............ 173

5.1. Същност на концепцията за развитие ............................................. ................... 173

5.2. Еволюция на Вселената ................................................. .................... .............................. 176

5.3. Устройството на Вселената ................................................. .................... .............................. ......... 182

5.4. Средства за наблюдение на обектите на Вселената.................................................. 185

5.5. Проблемът за търсенето на извънземни цивилизации ............................................ ......... 188

5.6. слънчева система- част от Вселената ............................................. 190

5.7. Земята е планета от Слънчевата система ............................................... .... ...... 195

Тестови въпроси ................................................ ............................................ 202

6. Природонаучни знания относно материя .................................................... 203

6.1. Развитие на химическите знания ................................................. ................ ................. 203

6.2. Синтез на химикали ................................................. ................ ................... 207

6.3. Съвременна катализа ................................................. .............................................. 212

6.4. Образуване на земни и извънземни субстанции..................................... ... 218

6.5. Природни ресурси от суровини ............................................. .................. ......................... 220

6.6. Органични суровини ............................................. ................. .............................. 227

6.7. Нови химични елементи ............................................. ................ ................. 234

6.8. Обещаващи химични процеси ............................................. ................... ... 238

6.9. Съвременни материали ................................................ .................. ......................... 243

6.10. Обещаващи материали ................................................. .................. ................... 252

Тестови въпроси ................................................ ................................. 261

7. Биосферно нивоорганизации материя ................................................. 262

7.1. Произходът на живата материя ............................................. ................. ................... 262

7.2. Носител на генетична информация ................................................. ................................. 264

7.3. Структура и функции на белтъците ............................................. ................. ................. 269

7.4. Структурата и видовете клетки ................................................. .................. ................... 271

7.5. Произход на живота ................................................. ................... ......................... 275

7.6. Предистория на еволюционната идея ............................................. ................. ......... 279

7.7. Еволюцията на живота..................................................... ..................................................... 283

7.8. Флора и фауна.................................................. .............. 294

7.9. Човекът е феномен на природата ............................................. .. ......................... 302

7.10. Човешки живот ................................................ ................................. ................ ......... 310

7.11. Удължаване на живота на тялото ............................................. ................................................. 321

7.12. Формирането на ноосферата ................................................. ................ ................... 327

Тестови въпроси ................................................ ............................................ 328

ЧАСТ IV . ПРИРОДОНАУЧНИ ОСНОВИ НА СЪВРЕМЕННАТА ТЕХН.
НОЛОГИЯ, ЕНЕРГИЯ И ЕКОЛОГИЯ.................................................. ..... 329

8. Природонаучни аспекти на технологиите..................................... ..... ..... 331

8.1. Разработване на инструменти за информационни технологии..................................... .. 331

8.2. Съвременни средства за натрупване на информация ............................................. 337

8.3. Мултимедийни системи и виртуален свят..................................... ... 342

8.4. Микро- и наноелектронни технологии ............................................. .................. .344

8.5. Лазерна технология ................................................. .................. ................................ ...... 352

8.6. Съвременни биотехнологии ................................................. .............. ................. 359

8.7. Генни технологии ................................................. .................. ................................ ......... 361

8.8. Проблемът с клонирането ................................................. ................ ................................. 364

366

9. Природонаучни проблеми на съвременната енергетика ............................................ 367

9.1. Енергията е източник на благополучие ............................................. .... ............. 367

9.2. Преобразуване на енергия ................................................. .................. .................... 369

9.3. Ефективност на производството и потреблението на енергия............................................. .... 373

9.4. Топлоелектрически централи ............................................. ................................... 375

9.5. Повишаване ефективността на енергийните системи..................................... ... 376

9.6. Хидроизточници и геотермални източници на енергия ................................. 382

9.7. Слънчева енергия ................................................. ................................. 387

9.8. Вятърна енергия................................................ ......................................... 389

9.9. Ядрената енергия................................................ .............................................. 392

9.10. Особености на местната енергетика ............................................. ......................... 396

Тестови въпроси ................................................ ................................... 398

10. Природонаучни аспекти на екологията.......................................... 399

10.1. Глобални катастрофи и еволюцията на живота .................................. .... 399

10.2. Предотвратяване на екологична катастрофа ................................................. 403

10.3. Природни бедствия и климат ................................................. 405

10.4. Парников ефект и киселинни валежи ............................................. ..... . 412

10.5. Опазване на озоновия слой ............................................. ................................................. 416

10.6. Водните ресурси и тяхното опазване ............................................. ................. ......... . 420

10.7. Потреблението на енергия и нашата жизнена среда ................................. 422

10.8. Радиоактивно въздействие върху биосферата............................................. .. 425

10.9. Природонаучни проблеми на опазването на околната среда ..... 431
Тестови въпроси ................................................ ............................................ 434

11. Хармония на природата и човека .................................................................... 435

11.1. Човек и природа..................................................... ................................... 435

11.2. Опазване на природните ресурси ................................................. 436

11.3. Актуализация на енергийните системи ................................................. ................... ................. 438

11.4. Ефективна консумация на енергия ............................................. ................... 439

11.5. Спестяване на материални ресурси ................................................. ................... ...... 444

11.6. Спестяване на ресурси при транспорт ................................................. ................ ...... 446

11.7. Градове и природа ................................................. ................................. 451

11.8. Разрешаване на проблеми с рециклирането ............................................. ............... .............. 454

11.9. Обещаващи технологии и околна среда............................. 459

11.10. Глобализация на биосферните процеси................................................. ................. .460

Тестови въпроси ................................................ ................................... 462

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

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

Речник на специалните термини ................................................. ................. ............................... . 466

Именен индекс ................................................ ................ ................................. ............... .......... 479

Всички книги от автора: Карпенков С. (2)

Карпенков С. Концепции на съвременното естествознание: Учебник за ВУЗ

Въведение.. 4
ЧАСТ I. ПРИРОДНИ НАУКИ И СЪВРЕМЕННИЯТ СВЯТ.. 6
Глава I. ПРИРОДНИ НАУКИ И ОКОЛНА СРЕДА 6
1.1. Ролята на природните науки във формирането на професионални знания 6
1.2. Естествените науки в един променящ се свят... 10
1.3. Фундаментални и приложни проблеми на естествознанието... 12
1.4. Природонаучно-математически... 14
1.5. Развитие на естествознанието и антинаучни тенденции 16
1.6. Естествознание и морал ... 19
1.7. Рационална и реална картина на света.. 22
1.8. Естествени науки и религиозни знания. 24
тестови въпроси. 28
Глава II. ПРИРОДОНАУЧНО ПОЗНАНИЕ ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА 29
2.1. Природонаучното познание е процес на разбиране на истината... 29
2.2. Форми на природонаучното познание. 32
2.4. Научно откритие и доказателство 41
2.5. Експериментът - основа на естествознанието 44
2.6. Съвременни средства за изследване на природните науки... 49
2.7. Най-важните постижения на съвременното естествознание 52
Тестови въпроси. 55
ЧАСТ II. ОСНОВНИ ЗАКОНИ И ПОНЯТИЯ НА ПРИРОДОНАУЧНИТЕ. 56
Глава 3. ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ И ЗАКОНИ... 56
3.1. Физиката е основен дял от естествените науки.. 56
3.2. Концепцията за атомизма и универсалността на физическите закони. 61
3.3. Фундаментални взаимодействия. 63
3.4. Понятия за материя, движение, пространство и време.. 66
3.5. Принципът на относителността и инвариантността ... 69
3.6. Свойства на пространството, времето и законите за запазване 71
3.7. Основните закони на Нютон 73
3.8. Статистически и термодинамични свойства на макросистемите 75
3.9. Термодинамични закони. 78
3.10. Електромагнитна концепция 80
3.11. Корпускулярно-вълнови свойства на светлината. 83
Тестови въпроси. 87
Глава 4. АТОМНО И НУКЛОННО НИВО НА ОРГАНИЗАЦИЯ НА МАТЕРИЯТА... 87
4.1. Еволюцията на идеите за структурата на атомите ... 87
4.2. Постулатите на Бор.. 89
4.3. Корпускулярно-вълнови свойства на микрочастиците. 90
4.4. Вероятностна природа на микропроцесите.. 92
4.5. Елементарни частици 93
4.6. Структурата на атомното ядро ​​... 95
4.7. Ядрени процеси 97
4.8. Перспективи за развитие на физиката на микрокосмоса... 100
Въпроси за сигурност ... 103
ЧАСТ III. ПРИРОДОНАУЧНИ КОНЦЕПЦИИ ЗА РАЗВИТИЕ 103
Глава 5. КОНЦЕПЦИИ ЗА РАЗВИТИЕ И ЕВОЛЮЦИЯ НА ВСЕЛЕНАТА. 103
5.1. Същността на концепцията за развитие.. 103
5.2. Еволюция на Вселената.. 106
5.3. Устройството на Вселената.. 109
5.4. Средства за наблюдение на обекти от Вселената.. 111
5.5. Проблемът с търсенето на извънземни цивилизации.. 113
5.6. Слънчевата система е част от Вселената.. 114
5.7. Земята - планета от слънчевата система 118
Въпроси за сигурност .. 123
Глава 6. ЕВОЛЮЦИЯ НА ПРИРОДОНАУЧНОТО ЗНАНИЕ ЗА ВЕЩЕСТВОТО 123
6.1. Развитие на химическите знания. 123
6.2. Управление на химични процеси. 127
6.3. Синтез на химикали... 128
6.4. съвременна катализа. 131
6.5. Образуване на земни и извънземни вещества.. 135
6.6. Природни ресурси на суровини 136
6.7. Органични суровини 141
6.8. Нови химични елементи и изотопи... 146
6.9. Обещаващи химични процеси.. 149
6.10. Синтетика 153
6.11. Традиционни материали с нови свойства 158
6.12. Обещаващи материали... 162
Въпроси за сигурност ... 171
Глава 7. БИОСФЕРНО НИВО НА ОРГАНИЗАЦИЯ НА МАТЕРИЯТА 172
7.1. Основни жизнени системи. 172
7.2. Баланс на биохимичните процеси. 173
7.3. Носител на генетична информация. 174
7.4. Генетични свойства 176
7.5. Протеините са в основата на живите системи. 179
7.6. Структурата и видовете клетки. 181
7.7. Съвременната идея за произхода на живота ... 183
7.8. Предистория на еволюционната идея 187
7.9. Еволюцията на живота. 189
7.10. Растителен и животински свят... 197
7.11. Човекът е феномен на природата. 203
7.12. Поддържане на човешки живот 206
7.13. Удължаване на живота на тялото 213
7.14. Образуване на ноосферата. 217
Въпроси за сигурност ... 218
ЧАСТ IV. ПРИРОДОНАУЧНИ ОСНОВИ НА СЪВРЕМЕННИТЕ ТЕХНОЛОГИИ, ЕНЕРГЕТИКА И ЕКОЛОГИЯ. 219
Глава 8. КОНЦЕПЦИИ ЗА РАЗВИТИЕ НА СЪВРЕМЕННИ ТЕХНОЛОГИИ И ЕНЕРГЕТИКА. 219
1.1. Развитие на техническите средства на информационните технологии 219
8.2. Съвременни средства за натрупване на информация 223
8.3. Мултимедийни системи и виртуален свят... 228
8.4. Микро- и наноелектронни технологии 230
8.5. Лазерни технологии.. 236
8. 6. Съвременни биотехнологии 241
8.7. Генни технологии.. 242
8. 8. Проблеми на клонирането... 244
Въпроси за сигурност ... 245
Глава 9. ПРИРОДНИ И НАУЧНИ ПРОБЛЕМИ НА ЕНЕРГЕТИКАТА.
9.1. Съвременна представа за енергията.. 246
9. 2. Преобразуване и потребление на енергия.. 248
9.3. Ефективност на производството и потреблението на енергия 250
9.4. ТЕЦ .. 251
9.5. ... 255
9.7 Слънчева енергия... 258
9.8 Вятърна енергия 260
9.9. Ядрената енергия. 262
9.10. Характеристики на развитието на вътрешната енергетика 266
9.11. Енергията на океаните 267
9.12. Енергия на бъдещето. 269
Въпроси за сигурност ... 269
Глава 10. ПРИРОДНИ И НАУЧНИ АСПЕКТИ НА ЕКОЛОГИЯТА.. 270
10.1. Глобални катастрофи и еволюция на живота... 270
10.2. Биосфера и предотвратяване на екологична катастрофа.. 272
10.З. Природни бедствия и климат. 275
10.4. Парников ефект и киселинни валежи 279
10.5. Опазване на озоновия слой.. 281
10.6. Водните ресурси и проблемите на тяхното опазване.. 283
10.7. Консумацията на енергия и нашето местообитание. 285
10.8. Радиоактивно въздействие върху биосферата 286
10.9. Природонаучни проблеми на опазването на околната среда.. 291
Въпроси за сигурност ... 292
Глава 11. ХАРМОНИЯ НА ТРУДОВИТЕ ДЕЙНОСТИ НА ХОРАТА И ПРИРОДАТА
11.1. Надстройки на енергийната система 293
11.2. Промишленост, транспорт и околна среда 294
11.3. Градове и природа... 297
11.4. Решаване на проблеми с рециклирането.. 300
11.5. Перспективни материали, технологии и среда.. 304
Въпроси за сигурност ... 306
Заключение.. 307
Речник на специалните термини... 307
Именен указател ... 317

КОНЦЕПЦИИМОДЕРЕН ЕСТЕСТВЕНИ НАУКИ

второ издание,
коригирани и допълнени

издателство
"Академичен проект" 2000г

UDC50
Би Би Си 20
К 26

РЕЦЕНЗЕНТИ:

Катедра по философия на Финансовата академия
при правителството на Руската федерация
(ръководител на катедрата проф. М.В. Ваглиано)
и лауреат на Държавната награда на СССР
в областта на науката и технологиите, д-р техн. науки,
проф. В.А. Шахнов

Карпенков С.Х.
К26 Концепции на съвременното естествознание: Учебник за ВУЗ. - М .: Академичен проект, 2000. Изд. 2-ро, рев. и допълнителни - 639 стр.

ISBN 5-8291-0085-1

Учебникът е написан в съответствие с Държавния образователен стандарт. Той очертава основните принципи, закони, понятия и най-важните постижения на естествената наука, както и подчертава природонаучните основи на съвременните технологии, енергетика и екология.
За студенти. Може да бъде интересно и полезно за широк кръг читатели.

UDC50
Би Би Си 20

ISBN 5-8291-0085-1

Карпенков С.Х., 2000
Академичен проект, оригинал-
оформление, дизайн, 2000г

Посвещава се на всички, които
Бих искал да разкажа тайни
сила и красотаприрода

Предговор

В съвременното общество се обръща голямо внимание не само на различни клонове на природните науки, но и на бързо развиващите се високи технологии, енергетика и екология. Този учебник е посветен на фундаменталните понятия на естествознанието и на природонаучните основи на съвременните технологии, енергетика и екология.
Учебникът се състои от четири части. В част I се обосновава практическото значение на естествознанието в съвременното общество и се разглеждат основните положения на естествено-научното познание за околния свят. Част II очертава основните закони и концепции на естествените науки. Част III е посветена на природонаучните представи за развитието на процесите в природата. Част IV се занимава с природонаучните основи на съвременните технологии, енергетиката и екологията.
Материалът на учебника е представен на ниво понятия, т.е. отчитане на фундаменталните идеи и системи от възгледи по разглежданите природонаучни проблеми. При представянето на материала са използвани прости математически изрази, формули и термини, познати на учениците. Природонаучната същност на разглежданата проблематика е представена в нагледна и достъпна за зрелостник форма.
Учебникът е написан в съответствие със съдържанието на учебниците на автора: "Основни понятия на съвременната естествознание" (UNITI, 1998) и "Концепции на съвременната естествознание: Практикум" (UNITI, 1998), както и като се вземат предвид корекциите , промени и допълнения към материала, представен в по-рано публикуван учебник от автора "Концепции на съвременната естествена наука" (UNITI, 1997).
Авторът изказва своята благодарност на колегите и рецензентите, чиито коментари и предложения допринесоха за подобряване на качеството на книгата.
Когато изучавате понятията на съвременната естествознание, е полезно да си спомните мъдрото наставление на руския публицист Дмитрий Писарев (1840-1868): „Трябва да учите в училище, но все още трябва да учите много повече, след като напуснете училище.“
Книгата е предназначена за студенти от висши учебни заведения на редовно, вечерно и задочно обучение по икономически, правни, философски, както и специалности и специализации по управление, социология, технологии, мениджмънт, маркетинг, стокознание, туризъм, бизнес, финанси, предприемачество и др.

КОНЦЕПЦИИ ЗА СЪВРЕМЕННОТО ПРИРОДОНАУЧНОСТ

И накрая, подавам ръка на една наистина полезна наука.
Хорас

Въведение

Всеки човек, който все още е в много ранна възрастима любопитство - естествено желание да опознаем света около нас. „Любопитството е подобно на човек, както просветен, така и див“, каза изключителният руски историк и писател Николай Карамзин (1766-1826). С възрастта несъзнателното желание да опознаем света около нас постепенно се развива в съзнателна форма на любопитство - желанието да се знаят законите, които управляват природата, и как да ги прилагаме, позволявайки на човек да предвиди възможни последствиятехните действия. Законите на природата и методите за тяхното прилагане са концентрираният опит на човечеството, който е в основата на практическата дейност на човека, способен да го предпази от възможни грешки и провали и да помогне за постигане на желаните цели. Концентрираният опит на човечеството е фундаменталната и необходима основа на всеки образователен процес: човек трябва да знае как функционира най-сложната система - природата на Земята е неговият единствен дом, на който той дължи своето раждане и част от който той самият е .
Естествознанието е наука за явленията и законите на природата. Съвременната естествена наука включва много природни научни клонове: физика, химия, биология, както и многобройни свързани клонове, като физическа химия, биофизика, биохимия и много други. Естествената наука засяга широк кръг от въпроси за многобройните и многостранни прояви на свойствата на обектите на природата, които могат да се разглеждат като цяло.
Ако изложим подробно целия научен материал, натрупан за дълъг период от време във всички клонове на естествените науки, тогава ще получим огромен том, може би необходим, но малко полезен дори за тесни специалисти в естествените науки, да не говорим специалисти по хуманитарни науки. Задачата за представяне на природонаучния материал се усложнява допълнително от факта, че неговата форма трябва да бъде достъпна за бъдещите специалисти, за които естествените науки не са дисциплина, която формира професионални знания.
За решаването на този проблем е необходим обобщаващ философски подход, като се вземат предвид съвременните дидактически методи, основани на законите за усвояване на знания и придобиване на умения и способности. Същността на този подход се състои в представянето на естественонаучния материал на ниво понятия - фундаментални идеи и системи от възгледи. Идеен системен подходполезни не само за разбиране на развитието на самата естествена наука и изучаваните от нея явления и закони на природата, но и за запознаване с най-важните постижения на естествената наука, въз основа на които успешно се развиват съвременните наукоемки технологии, които допринасят за подобряване на качеството на продуктите и уважение към природата.
Много постижения на съвременната естествена наука, които формират основата на наукоемките технологии, са свързани с цялостно изследване на обекти и природни явления. С участието на съвременни технически средства за експериментиране, именно такова изследване направи възможно не само създаването на свръхсилни, свръхпроводящи и много други материали с необичайни свойства, но и нов поглед върху биологичните процеси, протичащи вътре в клетка и дори вътре в молекулата. Повечето клонове на съвременната естествена наука са свързани по един или друг начин с молекулярното изследване на определени обекти, което обединява много естествени учени, занимаващи се с високоспециализирани проблеми. Резултатите от този вид изследвания са разработването и производството на нови висококачествени продукти и преди всичко потребителски стоки. За да се знае на каква цена се дават такива продукти - най-важният компонент на икономиката, какви са перспективите за развитие на съвременни наукоемки технологии, които са тясно свързани с икономически, социални, политически и други проблеми, фундаменталната естествена наука необходими са знания, включително общо концептуално разбиране на молекулярните процеси, на които се основават най-важните постижения на съвременната естествена наука.
Съвременните средства на естествената наука - науката за основните закони, природните явления и различните свойства на природните обекти - ни позволяват да изучаваме много от най-сложните процеси на ниво ядра, атоми, молекули и клетки. Плодовете от разбирането на истинското знание за природата на толкова дълбоко ниво са известни на всеки образован човек. Синтетични и композитни материали, изкуствени ензими, изкуствени кристали - всичко това са не само реални обекти на развитие на естествените учени, но и потребителски продукти от различни индустрии, които произвеждат широка гама от потребителски стоки. В тази връзка изучаването на природонаучните проблеми на молекулярно ниво в рамките на фундаменталните идеи – концепции – несъмнено е уместно, полезно и необходимо за бъдещите висококвалифицирани специалисти в областта на природните науки и технически профил, както и за тези, чиято професионална дейност не е пряко свързана с естествените науки, т.е. за бъдещи икономисти, специалисти по мениджмънт, стоковеди, юристи, социолози, психолози, журналисти, мениджъри и др.
AT последно времевсе по-често се говори не за химичното взаимодействие на веществата и повишаването на тяхната химична активност, а за промяна на структурата на молекулата, за разкъсване на веригата от молекули, за взаимодействието на молекулярни лъчи, за свързване на фрагменти от ДНК молекули , и т.н. В лексикона на специалистите и научните коментатори-журналисти все по-често се срещат думите „молекула“, „молекулярна структура“ и т.н. А това означава, че съвременното ниво на естествознанието отразява разбирането на случващите се явления в природата, както и процесите, наблюдавани в лаборатории, като се вземат предвид структурата и поведението на всяка молекула. Благодарение на това разбиране се синтезират несъществуващи досега в природата вещества с принципно нови свойства и от тях се създават нови машини, устройства, продукти и др., отглеждат се висококачествени сортове култивирани растения, се разработват ефективни начинии лекарства за болести и др.
На пръв поглед може да изглежда, че този вид знания изобщо не са необходими, например, на бъдещ специалист по мениджмънт или журналист. В действителност без тях специалистът по управление няма да може да избере перспективна посока на своята дейност, тъй като всеки бизнес по някакъв начин е свързан с нова материална база и нови технологии. Следователно специалистът по мениджмънт, ако е истински специалист, трябва да има дълбоки и изчерпателни познания. Същото може да се каже и за журналиста: без дълбоко разбиране на коментирания проблем, журналистът не е в състояние правилно и в популярна форма да предаде най-важните научни постижения на широк кръг читатели. Липсвайки необходимите познания, журналистът може погрешно да ориентира общественото мнение и да провокира пристрастно решение, както се случи например с неразумното обявяване на временен мораториум върху генното инженерство (1975-1985 г.).
Трябва да се каже, че природонаучните знания с концептуално разбиране на най-важните постижения на съвременната естествознание са необходими не само на бъдещите икономисти, юристи, мениджъри, предприемачи и други висококвалифицирани специалисти, но и на всеки образован човек, независимо от вид на неговата дейност.
Знанието не идва от само себе си. Човек трябва да работи много, да учи усърдно, разбирайки свободата като осъзната необходимост. „Човек трябва да учи, без да се срамува, и да учи, без да е скъперник“, е казал в древността известният мислител Василий Велики (ок. 330-379 г.) и само в този случай човек може да се надява на успех.

Заключение

Природата като обект на изследване на естествознанието е сложна и разнообразна в своите проявления: тя непрекъснато се променя и е в постоянно движение. Кръгът на знанието за него става все по-широк и зоната на неговото свързване с безграничното поле на невежеството се превръща в огромен размазан пръстен, осеян с научни идеи - зърната на естествената наука. Някои от тях със своите кълнове ще пробият в кръга на класическото познание и ще дадат живот на нови идеи, на нови естествени научни концепции, а други ще останат само в историята на развитието на науката. След това те ще бъдат заменени с по-добри. Такава е диалектиката на развитието на естествено-научното познание за околния свят.
За природата като предмет на естествознанието може да се говори на строго научен език. Може да се каже и за нея прости думиносещи дълбок смисъл, както немският мислител и натуралист Йохан Гьоте:
„Природата! Заобиколени и погълнати от нея, ние не можем нито да излезем от нея, нито да проникнем по-дълбоко в нея... Тя ни пленява във вихъра на своя танц и се втурва с нас, докато, уморени, изпаднем от ръцете й.
Тя винаги ни говори, но не разкрива тайните си. Постоянно въздействаме върху него, но нямаме власт над него.
Тя е единственият художник: от най-простата материя тя създава най-противоположни произведения, без ни най-малко усилие, с най-голямо съвършенство и слага някакъв деликатен воал върху всичко. Тя постоянно мислеше и мисли постоянно, но не като човек, а като природа, Тя има свой собствен всеобхватен смисъл ...
Децата й нямат брой. Тя е еднакво щедра към всички, но има любимци, на които прахосва много, жертва много. Тя взема великите под своя защита.
Животът е нейното най-добро изобретение; смъртта е за нея средство за по-велик живот.
Тя обгражда човека с тъмнина и го тласка към светлината. Всяка нейна постъпка е добра, защото всичко е необходимо; тя се бави да бъде преследвана; тя бърза, за да не се насити.
Тя няма речи и език, но създава хиляди езици и сърца, с които говори и чувства. Нейната корона е любовта. Любовта само я доближава. С едно докосване на устните си до чашата на любовта тя изкупва цял живот на страдание.
Тя е сурова и нежна, обича и ужасява, слаба и всемогъща. Не грабвайте декларация за любов от нея, не примамвайте подарък от нея, освен ако тя не даде доброволно. Както тя създава, така и вие можете да творите вечно.
.

Концепции на съвременното естествознание
година: 2000, 2003, 2009
Автор: Карпенков С.Х.
Жанр: Учебно издание
издателство: KNORUS
ISBN: 978-5-390-00316-9
език: Руски
формат: 2000-DOC, 2003-PDF, 2009-DjVu
качество: Сканирани страници
Брой страници: 672
Описание: Учебникът е написан в съответствие с Държавния образователен стандарт. Очертава въпросите на природонаучното познание за околния свят, основните понятия, принципи и закони на природата, разглежда актуални проблеми на съвременната естествознание, свързани с изучаването на природни процеси и свойства на материята на молекулярно ниво, отразява естествените научни аспекти на енергетиката, екологията и подчертава най-важните постижения на природните науки, които са в основата на съвременните наукоемки технологии.
За студенти. Може да бъде интересно и полезно за широк кръг читатели.

Примерни страници от 11-то издание

Щракнете, за да затворите спойлера: Примерни страници от 11-то издание

Предговор към единадесетото издание............................3
От предговора към десетото издание.................................3
От предговора към седмото издание.................................................. ....4
От предговора до първото издание.................................................. ....5
Въведение ................................................. ..............................6
Част 1
ПРИРОДНИТЕ НАУКИ И СЪВРЕМЕННИЯТ СВЯТ
Глава 1.
ПРИРОДНИ НАУКИ И ОКОЛНА СРЕДА
1.1. Природонаучни знания
и модерно образование................... 11
1.2. Структура и развитие на естествознанието .......... 20
1.3. Устойчивост и научно образование ............................................. ......... 25
1.4. Ролята на природните науки във формирането на професионални знания .................................. 35
1.5. Природонаучните знания и сферата на управление .................................. 38
1.6. Фундаментални и приложни проблеми на природните науки ............................................. ... 43
1.7. Природни науки и математика...................49
1.8. Развитието на естествознанието и псевдонаучните тенденции ............................................ .... 55
1.9. Естествознание и морал ............ 62
1.10. Рационални и ирационални принципи на познанието..................................... ...... 68
Въпроси за сигурност............................. 81
Глава 2
ПРИРОДОНАУЧНО ПОЗНАНИЕ ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА
2.1. Процесът на естествено научно познание ......... 84
2.2. Форми на природонаучното познание..........96
2.3. Методи и техники на природонаучните изследвания.................................. .....105
2.4. Научно откритие и доказателство.....................113
2.5. Експериментът – основа на естествознанието .......... 119
2.6. Съвременни средства за изследване на природните науки..................................... ...121
2.7. Най-важните постижения на съвременното естествознание.................................. .....126
Въпроси за сигурност.................................131
Част II
ОСНОВНИ ЗАКОНИ И ПОНЯТИЯ НА ПРИРОДОНАУЧНИТЕ
Глава 3
ОСНОВНИ ЗАКОНИ И ПРИНЦИПИ
3.1. Физиката е основен дял на естествената наука.....................................135
3.2. Материя и движение, време и пространство.....144
3.3. Понятието атомизъм. дискретност
и непрекъснатост на материята.....................149
3.4. Основни взаимодействия...................151
3.5. Принципът на относителността ............... 159
3.6. Свойства на пространството, времето
и закони за опазване...................161
3.7. Основните закони на Нютон...................165
3.8. Статистически и термодинамични
свойства на макросистемите ................................169
3.9. Термодинамични закони...................173
3.10. Електромагнитна концепция...................178
3.11. Корпускулярно-вълнови свойства на светлината........183
Въпроси за сигурност.................................189
Глава 4
АТОМНО И НУКЛОННО НИВО НА СТРУКТУРАТА НА МАТЕРИЯТА
4.1. Строежът на атомите............................192
4.2. Корпускулярно-вълнови свойства на микрочастиците.195
4.3. Вероятностната природа на микропроцесите ....... 198
4.4. Съвременни атомни системи...................203
4.5. Ядрени процеси ............................ 206
4.6. Елементарни частици.................................215
4.7. Перспективи за развитие на физиката на микрокосмоса......217
Въпроси за сигурност.................................221
Част III ПРИРОДОНАУЧНИ КОНЦЕПЦИИ ЗА РАЗВИТИЕТО Глава 5.
КОНЦЕПЦИЯ ЗА РАЗВИТИЕ И ЕВОЛЮЦИЯ НА ВСЕЛЕНАТА
5.1. Същност на понятието развитие .................225
5.2. Еволюция на Вселената.................................229
5.3. Структура на Вселената. .......................236
5.4. Средства за наблюдение на обекти от Вселената ....... 239
5.5. Проблемът за търсенето на извънземни цивилизации......242
5.6. Слънчевата система е част от Вселената .......... 245
5.7. Земята е планета от Слънчевата система ........... 252
Въпроси за сигурност.................................260
Глава 6
ПРИРОДОНАУЧНИ ПОЗНАНИЯ ЗА ВЕЩЕСТВОТО
6.1. Развитие на химическите знания .................262
6.2. Синтез на химикали...............267
6.3. Съвременна катализа............................272
6.4. Образуване на земни и извънземни вещества......279
6.5. Природни суровинни ресурси ........................ 282
6.6. Органични суровини ............................290
6.7. Нови химични елементи............................299
6.8. Обещаващи химични процеси ..........304
6.9. Съвременни материали .....................310
6.10. Обещаващи материали.....................321
Въпроси за сигурност.................................331
Глава 7
БИОСФЕРНО НИВО НА ОРГАНИЗАЦИЯ НА МАТЕРИЯТА
7.1. Произходът на живата материя...............334
7.2. Носител на генетична информация ........... 337
7.3. Строеж и функции на белтъците...............342
7.4. Структурата и видовете клетки ................. 345
7.5. Произход на живота.....................................350
7.6. Предпоставки на еволюционната идея...............360
7.7. Еволюцията на живота.....................................366
7.8. зеленчуци и животински свят................382
7.9. Човекът е явление на природата...............393
7.10. Поддържане на човешкия живот .............................. 402
7.11. Удължаване на живота на тялото .................. 415
7.12. Образуване на ноосферата...................421
Въпроси за сигурност.................................423
Част IV
ПРИРОДОНАУЧНИ ОСНОВИ НА СЪВРЕМЕННИТЕ ТЕХНОЛОГИИ, ЕНЕРГЕТИКА И ЕКОЛОГИЯ
Глава 8
ПРИРОДНИ И НАУЧНИ АСПЕКТИ НА ТЕХНОЛОГИИТЕ
8.1. Разработване на средства за информационни технологии..427
8.2. Съвременни средства за натрупване на информация. .434
8.3. Алтернативни компютри...................440
8.4. Мултимедийни системи и виртуален свят. . .447
8.5. Микроелектронни технологии.................450
8.6. Нанотехнологии............................456
8.7. Лазерна техника................................462
8.8. Ракетно-космически технологии.................470
8.9. Съвременни биотехнологии...................473
8.10. Генетични технологии............................476
8.11. Проблемът с клонингите.................................479
Въпроси за сигурност.................................481
Глава 9
ПРИРОДНИ И НАУЧНИ ПРОБЛЕМИ НА СЪВРЕМЕННАТА ЕНЕРГЕТИКА
9.1. Енергията е източник на благополучие............484
9.2. Преобразуване на енергия.................................487
9.3. Ефективност на производството
и потребление на енергия.................................492
9.4. Топлоелектрически централи................................493
9.5. Повишаване ефективността на енергийните системи ...... 495
9.6. Водни и геотермални източници
енергийни източници............................503
9.7. Слънчева енергия............................510
9.8. Вятърна енергия............................513
9.9. Ядрена енергия.................................516
9.10. Характеристики на местната енергийна индустрия ......... 524
Въпроси за сигурност 527
Глава 10
ПРИРОДОНАУЧНИ АСПЕКТИ НА ЕКОЛОГИЯТА
10.1. Глобални катастрофи и еволюция на живота.....529
10.2. Предотвратяване на екологична катастрофа ..... 533
10.3. Природни бедствия и климат.....................536
10.4. Парников ефект и киселинен дъжд......544
10.5. Опазване на озоновия слой.................................550
10.6. Водните ресурси и тяхното опазване.....................554
10.7. Консумацията на енергия и нашата околна среда. . .557
10.8. Въздействието на радиацията върху биосферата.....................560
10.9. Природонаучни аспекти на опазването на околната среда ................................................570
Въпроси за сигурност.................................575
Глава 11
ХАРМОНИЯ НА ПРИРОДАТА И ЧОВЕКА
11.1. Граници на биосферата.....................................577
11.2. Опазване на природните ресурси.................................584
11.3. Пестене на енергийни ресурси.................................588
11.4. Пестене на ресурси в транспорта ................................ 595
11.5. Градове и природа................................600
11.6. Разрешаване на проблеми с изхвърлянето ............................604
11.7. Глобализация на биосферните процеси.....................610
11.8. Към развитие чрез образование .................. 614
Въпроси за сигурност.............................623
Заключение.................................625
Речник на техническите термини ........................ 628
Именен указател.................................649
Литература ................................................665