Вопросы к экзаменам

1. Предмет курса «Концепции современного естествознания» и социальные функции естественных наук.

2. Две культуры: естественнонаучная и гуманитарная.

3. Естествознание в системе наук, специфика естественнонаучного познания.

4. Внутренние закономерности развития естествознания.

5. Наука, религия и философия; естественнонаучное, философское и религиозное мировоззрение.

6. Экстенсивные и интенсивные этапы развития науки.

7. Роль естествознания в научно-техническом прогрессе.

8. Классификация естественных наук.

9. Особенности методологии и методов естествознания, естественнонаучная и философская методология.

10. Эмпирический и теоретический уровни естествознания, их специфика, роль в научном познании и взаимосвязь. Эмпиризм и рационализм.

11. Классификация методов естествознания и их роль в познании.

12. Формы естественнонаучного познания: факт, проблема, идея, гипотеза, теория.

13. Закон, категория, парадигма как инструменты естественнонаучного познания.

14. Математизация естествознания, математика – язык науки.

15. Понятие и познавательное значение естественнонаучной картины мира и стиля научного мышления.

16. Объективные общие и специфические предпосылки возникновения и развития представлений о природе в архаическом и раннетрадиционном обществе.

17. Непосредственные предпосылки и процесс формирования стихийно-натуралистического знания.

18. Мифологическая картина мира.

19. Возникновение и значение философии как праматери науки и создание натуралистической картины мира.

20. Основные типы натуралистических концепций.

21. Предпосылки становления классической науки и научной модели природы.

22. Особенности механистической картины, ее значение для развития науки и историческое место.

23. Предпосылки неклассического естествознания, революция в естествознании конца XIX – начала XX вв.

24. Социокультурные, философско-методологические и естественнонаучные основы неклассической модели мира.

25. Основные принципы и содержание неклассической картины мира.

26. Постмодерн в науке и формы его проявления.

27. Взаимосвязь неклассической и классической картин природы в современных условиях.

28. Структурные уровни и виды материи.

29. Движение – способ существования материи. Основные формы движения материи и их взаимосвязь. Механицизм, редукционизм, энергетизм.

30. Пространство и время, пространственно-временной континуум.

31. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.

32. Понятие космогонической и космологической концепций.

33. Концепции и взгляды на структуру Метагалактики.

34. Звездная стадия эволюции галактик, синтез элементов в звездах.

35. Эволюция звезд (карлики, нейтронные звезды, черные дыры).

36. Планетарные системы.

37. Концепции происхождения и эволюции Солнечной системы, Земли.

38. Взаимосвязь и взаимообусловленность явлений природы, типы взаимодействий.

39. Порядок и хаос в материальном мире, роль синергетики в осмыслении этих явлений.

40. Самоорганизация и эволюция материального мира.

41. Понятие и специфика законов природы, закон и принцип, законы объективные и законы науки.

42. Динамические и статистические закономерности в природе.

43. Законы соответствия и превращения.

44. Законы дальнодействия и близкодействия, состояние.

45. Принципы относительности, дополнительности, соответствия.

46. Принципы универсального эволюционизма.

47. Химические системы, энергетика химических процессов, реакционная способность веществ.

48. Понятие преджизни и жизни.

49. Концепции возникновения и развития жизни на Земле.

50. Глобальная проблема выживания всего живого на Земле.

51. Генетика и воспроизводство жизни.

52. Синтетическая теория эволюции и коэволюции.

53. Человек как объект и предмет естественнонаучного познания.

54. Концепции происхождения человека.

55. Человек как биосоциальное, смысложизненное существо.

56. Учение о ноосфере.

57. Экология и экологические проблемы.

58. Социобиологические концепции.

59. Естественнонаучные концепции человеческого общества.

60. Человек в свете синергетики, кибернетики и физики. Проблема моделирования человека и его сознания.

61. Общие особенности, проблемы и парадоксы развития современного естествознания.

62. Постнеклассический этап современной науки.

63. Интеграция естественных, гуманитарных и технических наук.

64. Научные революции XX в., наука и научно-техни­ческая революция второй половины XX – начала XXI вв.

65. Место российской науки в системе мировой науки и ее современные проблемы.

66. Личность ученого, проблемы свободы творчества и ответственности естествоиспытателей.

67. Научная этика, биоэтика.

68. Роль ценностей в науке, объективность в научном творчестве.

Тесты (для самостоятельной проработки) по курсу «Концепции современного естествознания»

Ответьте на поставленные вопросы,

сделав выбор правильного (он единственный из предложенных) варианта ответа и обведя его кружком

1. «Наука – враг случайностей» – девиз естествознания: - античности - Средневековья - Возрождения - Просвещения - конца ХХ века

2. Дезоксирибонуклеиновая кислота – основа: - ферментации в пищевой промышленности - ядерного синтеза - фотосинтеза - генетического кода

3. Первой в истории наук физическая картина мира была: - натуралистическая

- механическая

- электромагнитная - квантово-полевая

4. «Не существует ничего, кроме атомов и чистого пространства (пустоты)», – писал: - Платон - Аристотель - Демокрит - Анаксагор

5. На фундаментальную и прикладную подразделяется наука: - металлургия - география - агрономия - физика

6. Среди теоретических методов исследования отсутствует: - логический - исторический - экспериментальный - дедуктивный

7. Среди эмпирических методов исследования имеется: - логический - наблюдение - индуктивный - аналитический

8. Пространство в понимании современной физики – это: - свойство человеческого сознания упорядочивать предметы, определять место одного рядом с другим - вечная категория сознания, врожденная, как форма чувственного созерцания - атрибут материи, определенный связями и взаимосвязями движения тел - пустота, в которой находятся различные тела

9. Время в понимании теории относительности – это: - последовательность изменений, происходящих в материальных вещах - способность человека переживать и упорядочивать события одно за другим - доопытная форма восприятия, получаемая человеком при рождении - четвертая координата движения тела

10. Время останавливается вблизи: - нейронной звезды - планеты - кометы - черной дыры

11. Наше Солнце – это: - белый карлик - желтый карлик - красный гигант - черная дыра

12. Одна астрономическая единица – это расстояние: - от Земли до Луны - от Земли до Солнца - От Солнца до Плутона - от Солнца до центра Галактики

13. Вне нашей планеты наиболее распространены химические элементы: - всей таблицы Менделеева - металлы и неметаллы - водород и гелий - гелий углерод

14. Единица наследственной информации живого организма – это: - аллель - хромосома - рибосома - ген

15. Неандерталец– это подвид человека: - умелого - разумного - прямостоящего - современного

16. Элементарная структура эволюции, по современным представлениям, это: - клетка - организм - популяция - биоценоз

17. Синергетика – это наука о превращении: - простых систем в сложные - сложных систем в простые - порядка в хаос - хаоса – в космос

18. В науке знание о незнании – это:

- факт

- гипотеза

- проблема

- аксиома

19. Мир элементарных частиц – это:

- супермир

- мегамир

- макромир

- мезомир

- микромир

20. Язык науки – это:

- кибернетика

- семиотика

- информатика

- математика

Словарь основных терминов

Автокаталитические реакции – реакции, в которых один из продуктов служит катализатором превращения исходных веществ. Скорость автокаталитической реакции в течение некоторого времени (период индукции) весьма мала, но по мере накопления продукта-катализатора растет, достигает максимума и снова уменьшается вследствие расходования исходного вещества. Иногда к автокаталитическим относят все реакции, продукты которых оказывают ускоряющее действие. Например, при цепном окислении органических соединений молекулярным кислородом одним из продуктов является пероксид ROOH, который распадается с образованием свободных радикалов, инициирующих новые цепи окисления. Автокаталитический характер также имеют самосопряженные реакции.

Автоколебания – незатухающие колебания в диссипативной нелинейной системе, поддерживаемые за счет энергии внешнего источника, параметры которых (амплитуда, частота, спектр колебаний) определяются свойствами самой системы и в широких пределах не зависят от изменения начальных условий. Термин «автоколебания» ввел А.А. Андронов в 1928 г.

Автотрофы – живые организмы, синтезирующие из неорганического вещества (главным образом воды, углекислого газа, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества, используя энергию фотосинтеза – фототрофы (все зеленые растения) или хемосинтеза – хемотрофы (некоторые бактерии).

Адроны – частицы, участвующие в сильном взаимодействии: барионы (в т.ч. нуклоны – протоны и нейтроны) и мезоны. Адроны обладают сохраняющимися в процессах сильного взаимодействия квантовыми числами: странностью¹, очарованием, красотой и др.)

Аннигиляция пары частица – античастица (от позднелатинского annihilatio – уничтожение, исчезновение) – один из видов взаимопревращения элементарных частиц. Возможность аннигиляции предсказана П. Дираком на основе развитой им квантово-механической релятивистской теории электрона. В 1932 г. в космических лучах были обнаружены первые античастицы – позитроны, а в 1933-м зарегистрированы случаи аннигиляции пар электрон – позитрон. В настоящее время открыто много пар частиц – античастиц.

Античастица – элементарные частицы, имеющие то же значение масс, спинов и других физических характеристик, что и их «двойники» – «частицы», но отличающиеся от них знаками некоторых характеристик взаимодействия (зарядом).

Ареал – область распространения чего-либо.

Астрофизика – раздел астрономии, изучающий физическое состояние и химический состав небесных тел и их систем, межзвездной и межгалактической сред, а также происходящие в них процессы. Основные разделы астрофизики включают: физику планет и их спутников, физику Солнца, физику звездных атмосфер, межзвездной среды, теорию внутреннего строения звезд и их эволюции. Релятивистская астрофизика изучает объекты сверхплотных образований во Вселенной.

Аккреция – (от латинского accretio – приращение, увеличение) – падение вещества на звезду (планету, галактику или какое-либо другое космическое тело) из окружающего пространства. Процессом, обратным по отношению к аккреции, является истечение, или выбросы вещества.

Астеносфера – слой пониженной твердости, вязкости в верхней мантии Земли, подстилающий литосферу. Верхняя граница астеносферы расположена на глубине около 100 км под материками и на глубине 50 км – под океанами. Нижняя граница астеносферы проникает до глубины 350 км. Астеносфера играет важную роль в происхождении эндогенных процессов, протекающих в земной коре, а также в происхождении землетрясений.

Астрономическая единица – среднее расстояние от Земли до Солнца, принятое за 150 миллионов километров.

Аэробные организмы – организмы, способные жить только в присутствии атмосферного кислорода (почти все животные и растения, микроорганизмы). Энергию для жизнедеятельности получают в результате окислительных процессов с участием атомов кислорода.

Барионы – (от греческого barоs – тяжелый) – частицы с равным единице барионным числом. Все барионы являются адронами и имеют полуцелый спин, т.е., подчиняются статистике Ферми-Дирака. К барионам относятся нуклоны (протон и нейтрон), гипероны, очарованные барионы, а также барионные резонансы. Все барионы, кроме легкого протона, нестабильны и в свободном состоянии распадаются в конечном итоге на протон.

Барстеры – вспыхивающие галактические рентгеновские источники с интервалом повторения вспышек от нескольких минут до нескольких десятков часов. Открыты в 1975 г. методами рентгеновской астрономии.

Белые карлики – компактные звезды с массами порядка около массы Солнца и радиусом 0,01 радиуса Солнца. Средняя плотность вещества внутри них составляет 10⁵–10⁶ г/см³. Светимость низка и составляет 10^-4 % светимости Солнца. Находятся вблизи Солнечной системы. Количество белых карликов в среднем достигает величины 3–10% от общего числа звезд в Галактике. Являются следствием эволюции звезд с массой, сравнимой с массой Солнца.

Белая дыра – гипотетический космический объект, эволюция которого представляет собой обращенный во времени гравитационный коллапс небесного тела с образованием черной дыры. По представлениям И.Д. Новикова (1964), вещество, находящееся первоначально в белой дыре, с течением времени расширяется и выходит из-под гравитационного радиуса белой дыры.

Биомасса – общая масса особей одного вида, группы видов или сообщества в целом на единицу поверхности или объема местообитания.

Биота – совокупность видов растений, животных и микроорганизмов, объединенных общей областью распространения. В отличие от биоценоза может характеризоваться отсутствием экологических связей между видами.

Биосфера – область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему.

Биотоп – участок земной поверхности (суши или водоема) с однотипными условиями среды, занятый биоценозом.

Биоценоз – совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих данный биотоп, характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей природной среды.

Биотоп + биоценоз = экосистема.

Биофизика – раздел науки, посвященный изучению физических и физико-химических явлений в биологических объектах; ее целью является исследование фундаментальных процессов, лежащих в основе живой природы. Оформилась в 1961 г.

Бифуркация – (новолатинское bifurcatio – раздвоенный) – приобретение нового качества движениями динамической системы при малом изменении ее параметров. Бифуркация соответствует перестройке характера движения реальной системы (физико-химической, физической, биологической и т.д.). Основы теории бифуркации заложены А. Пуанкаре и А.М. Ляпуновым в начале двадцатого века, затем эта теория была развита А.А. Андроновым и его учениками.

Бозоны – (бозе-частицы) – квазичастицы с нулевым или целочисленным спином. К ним относятся фотон, промежуточные векторные бозоны, глюоны, гравитон, бозоны Хиггса, а также составные частицы из четного числа фермионов, например, все мезоны, «построенные» из кварка и анти­кварка, атомные ядра с четным числом нуклонов (дейтрон, ядро гелия и пр.).

Галактика – Млечный Путь – (от греческого galakticos – молочный, млечный) – обширная звездная система (содержащая до 10¹¹ звезд), к которой принадлежит Солнечная система. Включает звезды, межзвездную среду, в том числе магнитные поля, частицы высоких энергий (космические лучи). По своей структуре наша галактика принадлежит к спиральным галактикам, в которой большая часть объема принадлежит форме диска (здесь сосредоточены в основном звезды населения-I, характеризующиеся разной светимостью, размерами и возрастом), а меньшая часть образует гало сферической формы (здесь сосредоточены звезды населения-II, представляющие в основном старые объекты, возраст которых близок к возрасту самой галактики и с массами 0,85 массы Солнца). В центральной части диска имеется утолщение (балдж). Поперечник диска имеет протяженность около 30 килопарсек, балджа – 8 килопарсек. Галактика имеет плоскость симметрии, которая называется галактической плоскостью, и ось симметрии (ось вращения галактики). В галактической плоскости находятся типичные для спиральных галактик крупномасштабные образования – спиральные рукава. В них сосредоточены все горячие звезды высокой светимости и большая часть газово-пылевой материи. Солнце практически расположено в галактической плоскости на расстоянии около 10 килопарсек от галактического центра на внутреннем краю рукава, носящего название рукава Ориона. Период вращения галактики вокруг Солнца составляет по разным оценкам 220–250 миллионов лет так называемый галактический год. Линейная скорость вращения составляет величину 220–250 км/сек.