Alle Bücher des Autors: Karpenkov S. (2)

Karpenkov S. Konzepte moderne Naturwissenschaft: Lehrbuch für Universitäten

Einführung .. 4
TEIL I. NATURWISSEN UND DIE MODERNE WELT .. 6
Kapitel I. NATURWISSEN UND DIE UMWELTWELT 6
1.1. Die Rolle der Naturwissenschaft bei der Bildung von Berufswissen 6
1.2. Naturwissenschaft in einer Welt im Wandel ... 10
1.3. Grundlegende und angewandte Probleme der Naturwissenschaft ... 12
1.4. Naturwissenschaften und Mathematik ... 14
1.5. Naturwissenschaftliche Entwicklung und antiwissenschaftliche Trends 16
1.6. Naturwissenschaft und Moral ... 19
1.7. Rationales und reales Bild der Welt .. 22
1.8. Naturwissenschaft und religiöse Erkenntnis. 24
Kontrollfragen. 28
Kapitel II. NATÜRLICH-WISSENSCHAFTLICHES WISSEN DER AUSSENWELT 29
2.1. Naturwissenschaftliches Wissen - der Prozess des Verstehens der Wahrheit ... 29
2.2. Formen naturwissenschaftlichen Wissens. 32
2.4. Wissenschaftliche Entdeckung und Beweis 41
2.5. Experiment ist die Basis der Naturwissenschaft 44
2.6. Moderne Mittel der Natur wissenschaftliche Forschung... 49
2.7. Die wichtigsten Errungenschaften der modernen Naturwissenschaft 52
Kontrollfragen. 55
TEIL II. GRUNDLEGENDE GESETZE UND NATÜRLICHE KONZEPTE. 56
Kapitel 3. GRUNDSÄTZLICHE GRUNDSÄTZE UND GESETZE ... 56
3.1. Physik ist ein grundlegender Zweig der Naturwissenschaften .. 56
3.2. Das Konzept des Atomismus und die Universalität physikalischer Gesetze. 61
3.3. Grundlegende Wechselwirkungen. 63
3.4. Die Konzepte von Materie, Bewegung, Raum und Zeit .. 66
3.5. Das Relativitäts- und Invarianzprinzip ... 69
3.6. Eigenschaften von Raum, Zeit und Erhaltungssätzen 71
3.7. Grundlegende Newtonsche Gesetze 73
3.8. Statistische und thermodynamische Eigenschaften von Makrosystemen 75
3.9. Thermodynamische Gesetze. 78
3.10. Elektromagnetisches Konzept 80
3.11. Korpuskularwelleneigenschaften des Lichts. 83
Kontrollfragen. 87
Kapitel 4. ATOMISCHE UND NUKLEONEBENEN DER ORGANISATION DER MATERIE ... 87
4.1. Entwicklung von Konzepten der Struktur von Atomen ... 87
4.2. Bohrs Postulate .. 89
4.3. Korpuskularwelleneigenschaften von Mikropartikeln. 90
4.4. Die probabilistische Natur von Mikroprozessen .. 92
4.5. Elementarteilchen 93
4.6. Die Struktur des Atomkerns ... 95
4.7. Nukleare Prozesse 97
4.8. Perspektiven für die Entwicklung der Physik der Mikrowelt ... 100
Testfragen ... 103
TEIL III. NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE ENTWICKLUNGSKONZEPTE 103
Kapitel 5. KONZEPTE DER ENTWICKLUNG UND EVOLUTION DES UNIVERSUMS. 103
5.1. Die Essenz des Entwicklungskonzepts .. 103
5.2. Evolution des Universums .. 106
5.3. Struktur des Universums .. 109
5.4. Beobachtungsmittel von Objekten des Universums .. 111
5.5. Das Problem der Suche nach außerirdischen Zivilisationen .. 113
5.6. Das Sonnensystem ist Teil des Universums .. 114
5.7. Die Erde ist ein Planet des Sonnensystems 118
Testfragen .. 123
Kapitel 6. ENTWICKLUNG DER NATÜRLICHEN WISSENSCHAFTLICHEN KENNTNISSE ÜBER DIE SUBSTANZ 123
6.1. Entwicklung chemischer Kenntnisse. 123
6.2. Chemische Prozesskontrolle. 127
6.3. Synthese von Chemikalien ... 128
6.4. Moderne Katalyse. 131
6.5. Bildung terrestrischer und extraterrestrischer Substanzen .. 135
6.6. Natürliche Rohstoffressourcen 136
6.7. Bio-Rohstoffe 141
6.8. Neue chemische Elemente und Isotope ... 146
6.9. Vielversprechende chemische Prozesse .. 149
6.10. Synthetische Materialien 153
6.11. Traditionelle Materialien mit neuen Eigenschaften 158
6.12. Fortschrittliche Materialien ... 162
Testfragen ... 171
Kapitel 7. BIOSPHÄRE EBENE DER ORGANISATION DER MATERIE 172
7.1. Grundlegende Lebenssysteme. 172
7.2. Gleichgewicht biochemischer Prozesse. 173
7.3. Träger genetischer Informationen. 174
7.4. Genetische Eigenschaften 176
7.5. Proteine ​​sind die Grundlage lebender Systeme. 179
7.6. Der Aufbau und die Arten von Zellen. 181
7.7. Modernes Verständnis vom Ursprung des Lebens ... 183
7.8. Voraussetzungen für die Evolutionäre Idee 187
7.9. Entwicklung des Lebens. 189
7.10. Flora und Fauna ... 197
7.11. Der Mensch ist ein Naturphänomen. 203
7.12. Menschliche Lebenserhaltung 206
7.13. Das Leben eines Organismus verlängern 213
7.14. Bildung der Noosphäre. 217
Testfragen ... 218
TEIL IV. NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE BASIS MODERNER TECHNOLOGIEN, ENERGIE UND ÖKOLOGIE. 219
Kapitel 8. KONZEPTE DER ENTWICKLUNG MODERNER TECHNOLOGIEN UND ENERGIE. 219
1.1. Entwicklung technischer Mittel der Informationstechnologie 219
8.2. Moderne Mittel zum Sammeln von Informationen 223
8.3. Multimediasysteme und die virtuelle Welt ... 228
8.4. Mikro- und Nanoelektronische Technologien 230
8.5. Lasertechnologien .. 236
8. 6. Moderne Biotechnologie 241
8.7. Gentechnologien .. 242
8. 8. Probleme beim Klonen ... 244
Testfragen ... 245
Kapitel 9. NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE PROBLEME DER ENERGIE .. 246
9.1. Modernes Energieverständnis .. 246
9. 2. Energieumwandlung und -verbrauch .. 248
9.3. Effizienz der Produktion und des Energieverbrauchs 250
9.4. Wärmekraftwerke .. 251
9.5. ... 255
9.7 Sonnenenergie ... 258
9.8 Windenergie 260
9.9. Atomkraft. 262
9.10. Merkmale der Entwicklung der Hausenergietechnik 266
9.11. Weltozeanenergie 267
9.12. Energie der Zukunft. 269
Testfragen ... 269
Kapitel 10. NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE ASPEKTE DER ÖKOLOGIE .. 270
10.1. Globale Katastrophen und die Evolution des Lebens ... 270
10.2. Biosphäre und Prävention von ökologischen Katastrophen .. 272
10.Z. Naturkatastrophen und Klima. 275
10.4. Treibhauseffekt und Säureniederschlag 279
10.5. Erhaltung der Ozonschicht .. 281
10.6. Wasserressourcen und Probleme ihrer Erhaltung .. 283
10.7. Energieverbrauch und unser Lebensraum. 285
10.8. Radioaktive Auswirkungen auf die Biosphäre 286
10.9. Naturwissenschaftliche Probleme des Umweltschutzes .. 291
Testfragen ... 292
Kapitel 11. HARMONIE DER BESCHÄFTIGUNG VON MENSCH UND NATUR .. 293
11.1. Erneuerung des Energiesystems 293
11.2. Industrie, Automotive und Umwelt 294
11.3. Städte und Natur ... 297
11.4. Entsorgungsprobleme lösen .. 300
11.5. Fortschrittliche Materialien, Technologien und Umwelt .. 304
Testfragen ... 306
Fazit .. 307
Glossar spezieller Begriffe ... 307
Namensverzeichnis ... 317

KONZEPTE MODERN NATÜRLICH

Zweite Ausgabe,
korrigiert und ergänzt

Verlag
"Akademisches Projekt" 2000

UDC50
BBK 20
C 26

REVIEWER:

Institut für Philosophie der Finanzakademie
unter der Regierung der Russischen Föderation
(Abteilungsleiter Prof. M. V. Valiano)
und Preisträger des Staatspreises der UdSSR
im Bereich Naturwissenschaften und Technik, Dr. Wissenschaften,
prof. V. A. Schachnov

Karpenkov S.Kh.
К26 Konzepte der modernen Naturwissenschaft: Lehrbuch für Universitäten. - M.: Akademisches Projekt, 2000. Ed. 2., rev. und hinzufügen. - 639 S.

ISBN 5-8291-0085-1

Das Lehrbuch ist nach dem staatlichen Bildungsstandard verfasst. Es stellt die Grundprinzipien, Gesetze, Konzepte und die wichtigsten Errungenschaften der Naturwissenschaften dar und beleuchtet die naturwissenschaftlichen Grundlagen moderner Technologien, Energie und Ökologie.
Für Universitätsstudenten. Kann für viele Leser interessant und nützlich sein.

UDC50
BBK 20

ISBN 5-8291-0085-1

Karpenkov S.Kh, 2000
Akademisches Projekt, Original-
Layout, Design, 2000

Gewidmet all denen, die
Ich möchte Geheimnisse verraten
Kraft und SchönheitNatur

Vorwort

In der modernen Gesellschaft wird nicht nur verschiedenen Zweigen der Naturwissenschaften große Aufmerksamkeit geschenkt, sondern auch den sich schnell entwickelnden wissenschaftsintensiven Technologien, Energie und Ökologie. Dieses Lehrbuch widmet sich den naturwissenschaftlichen Grundbegriffen und den naturwissenschaftlichen Grundlagen moderner Technologien, Energie und Ökologie.
Das Tutorial ist in vier Teile gegliedert. In Teil I wird die praktische Bedeutung der Naturwissenschaften in der modernen Gesellschaft konkretisiert und die wesentlichen Erkenntnisse der naturwissenschaftlichen Erkenntnisse der Umwelt betrachtet. In Teil II werden die grundlegenden Gesetze und Konzepte der Naturwissenschaft dargelegt. Teil III widmet sich naturwissenschaftlichen Konzepten zur Entwicklung von Prozessen in der Natur. Teil IV untersucht die naturwissenschaftlichen Grundlagen moderner Technologien, Energie und Ökologie.
Das Material des Lehrbuchs wird auf der Ebene der Konzepte, d.h. unter Berücksichtigung der grundlegenden Ideen und Auffassungen zu den betrachteten naturwissenschaftlichen Fragestellungen. Bei der Präsentation des Materials wurden einfache mathematische Ausdrücke, Formeln und Begriffe verwendet, die den Schülern bekannt sind. Die naturwissenschaftliche Essenz der betrachteten Fragestellungen wird für einen Abiturienten anschaulich und zugänglich dargestellt.
Das Lehrbuch wurde in Anlehnung an den Inhalt der Lehrbücher des Autors verfasst: „Grundbegriffe der modernen Naturwissenschaft“ (UNITI, 1998) und „Konzepte der modernen Naturwissenschaft: Werkstatt“ (UNITI, 1998), – auch unter Berücksichtigung von Korrekturen , Änderungen und Ergänzungen des Materials, das im vom Autor herausgegebenen Lehrbuch "Konzepte der modernen Naturwissenschaft" (UNITI, 1997) präsentiert wurde.
Der Autor dankt seinen Kollegen und Gutachtern, deren Kommentare und Anregungen zur Verbesserung der Qualität des Buches beigetragen haben.
Beim Studium der Konzepte der modernen Naturwissenschaften ist es hilfreich, sich an die weise Ermahnung des russischen Publizisten Dmitry Pisarev (1840-1868) zu erinnern: "Wir müssen in der Schule lernen, aber nach dem Abitur muss noch viel mehr gelernt werden."
Das Buch richtet sich an Studierende von Hochschulen der Tages-, Abend- und Fernstudienformen der Wirtschaftswissenschaften, Rechtswissenschaften, Philosophie, sowie Spezialisierungen und Vertiefungen der Betriebswirtschaftslehre, Soziologie, Technik, Betriebswirtschaft, Marketing, Warenkunde, Tourismus, Betriebswirtschaft, Finanzen, Unternehmertum usw.

MODERNE NATÜRLICHE KONZEPTE

Schließlich gebe ich meine Hand der wirklich nützlichen Wissenschaft.
Horaz

Einführung

Jeder Mensch entwickelt schon in sehr jungen Jahren Neugier - ein natürliches Verlangen, die Welt um ihn herum kennenzulernen. "Neugier ist einem Menschen ähnlich, erleuchtet und wild", sagte der herausragende russische Historiker und Schriftsteller Nikolai Karamzin (1766-1826). Mit zunehmendem Alter entwickelt sich der unbewusste Wunsch, die Welt um uns herum zu kennen, nach und nach zu einer bewussten Form der Neugier - dem Wunsch, die Gesetze der Natur und deren Anwendung zu lernen, damit der Mensch die möglichen Folgen seines Handelns vorhersehen kann. Die Naturgesetze und die Art und Weise ihrer Anwendung sind die geballte Erfahrung des Menschen, die die Säule der menschlichen Praxis darstellt, die ihn vor möglichen Fehlern und Misserfolgen schützen und zum Erreichen der angestrebten Ziele beitragen kann. Die geballte Erfahrung des Menschen ist eine grundlegende und notwendige Grundlage jedes Bildungsprozesses: Der Mensch muss wissen, wie das komplexeste System funktioniert - die Natur der Erde - seine einzige Heimat, der er seine Geburt verdankt und der er selbst gehört Teil.
Naturwissenschaft ist die Wissenschaft von den Phänomenen und Gesetzen der Natur. Die moderne Naturwissenschaft umfasst viele naturwissenschaftliche Zweige: Physik, Chemie, Biologie sowie zahlreiche verwandte Zweige wie physikalische Chemie, Biophysik, Biochemie und viele andere. Die Naturwissenschaft berührt ein breites Spektrum von Fragen zu den zahlreichen und facettenreichen Erscheinungsformen der Eigenschaften von Naturobjekten, die als Ganzes betrachtet werden können.
Wenn wir das gesamte wissenschaftliche Material, das sich über einen langen Zeitraum in allen Zweigen der Naturwissenschaften angesammelt hat, detailliert darlegen, dann erhalten wir einen riesigen Wälzer, der vielleicht notwendig, aber selbst für schmale Spezialisten der Naturwissenschaften nicht sehr nützlich ist, nicht zu geisteswissenschaftliche Spezialisten erwähnen. Die Aufgabe der Darstellung des naturwissenschaftlichen Materials wird dadurch erschwert, dass seine Form künftigen Fachleuten zugänglich sein soll, für die die Naturwissenschaft keine berufserkenntnisbildende Disziplin ist.
Um dieses Problem zu lösen, bedarf es eines generalisierenden philosophischen Ansatzes unter Berücksichtigung der fortgeschrittenen Methoden der Didaktik, basierend auf den Gesetzen der Wissensaneignung und des Erwerbs von Fähigkeiten und Fertigkeiten. Die Essenz dieses Ansatzes liegt in der Präsentation naturwissenschaftlichen Materials auf der Ebene der Konzepte - der grundlegenden Ideen und Ansichten. Der konzeptionelle Systemansatz dient nicht nur dem Verständnis der Entwicklung der Naturwissenschaften selbst und der von ihr untersuchten Phänomene und Naturgesetze, sondern auch der Kenntnis der wichtigsten Errungenschaften der Naturwissenschaften, auf deren Grundlage moderne wissenschaftsintensive Technologien erfolgreich entwickeln, die dazu beitragen, die Qualität der Produkte zu verbessern und die Natur zu respektieren.
Viele Errungenschaften der modernen Naturwissenschaft, die die Grundlage bilden für wissenschaftsintensive Technologien, sind mit einem umfassenden Studium von Objekten und Naturphänomenen verbunden. Unter Einbindung moderner technischer Experimentiermittel war es gerade eine solche Studie, die es ermöglichte, nicht nur superstarke, supraleitende und viele andere Materialien mit ungewöhnlichen Eigenschaften herzustellen, sondern auch einen neuen Blick auf die biologischen Prozesse im Inneren der Zelle und sogar innerhalb des Moleküls. Die meisten Zweige der modernen Naturwissenschaften sind auf die eine oder andere Weise mit der molekularen Erforschung bestimmter Objekte verbunden, die viele Naturwissenschaftler eint, die sich mit hochspezialisierten Problemen beschäftigen. Das Ergebnis dieser Art von Forschung sind die Entwicklung und Produktion neuer hochwertiger Produkte und vor allem Konsumgüter. Um zu wissen, zu welchem ​​Preis solche Produkte angeboten werden – der wichtigste Bestandteil der Wirtschaft, welche Perspektiven für die Entwicklung moderner wissenschaftsintensiver Technologien in engem Zusammenhang mit wirtschaftlichen, sozialen, politischen und anderen Problemen stehen, sind grundlegende naturwissenschaftliche Kenntnisse einschließlich eines allgemeinen konzeptionellen Verständnisses molekularer Prozesse, auf denen die wichtigsten Errungenschaften der modernen Naturwissenschaften beruhen.
Moderne Mittel der Naturwissenschaft - die Wissenschaft von grundlegenden Gesetzen, Naturphänomenen und verschiedenen Eigenschaften von Naturobjekten - ermöglichen es, viele komplexe Prozesse auf der Ebene von Kernen, Atomen, Molekülen, Zellen zu studieren. Die Früchte eines so tiefen Verständnisses von wahrem Wissen über die Natur sind jedem gebildeten Menschen bekannt. Synthetische und zusammengesetzte Materialien, künstliche Enzyme, künstliche Kristalle - all dies sind nicht nur echte Entwicklungsobjekte von Naturwissenschaftlern, sondern auch Konsumgüter verschiedener Industrien, die eine breite Palette von Konsumgütern herstellen. Insofern ist die Erforschung naturwissenschaftlicher Probleme auf molekularer Ebene im Rahmen von Grundideen – Konzepten – zweifellos relevant, sinnvoll und notwendig für zukünftige hochqualifizierte Fachkräfte der Naturwissenschaften und Technik sowie für diejenigen, deren berufliche Tätigkeit keinen direkten Bezug zur Naturwissenschaft, d.h. für angehende Ökonomen, Betriebswirte, Rohstoffexperten, Juristen, Soziologen, Psychologen, Journalisten, Manager etc.
V In letzter Zeit immer häufiger sprechen sie nicht von der chemischen Wechselwirkung von Stoffen und einer Steigerung ihrer chemischen Aktivität, sondern von einer Veränderung der Struktur eines Moleküls, vom Aufbrechen einer Molekülkette, von der Wechselwirkung von Molekularstrahlen, vom Verbinden von Bruchstücken DNA-Moleküle usw. es gibt die Wörter "Molekül", "Molekülstruktur" usw. Dies bedeutet, dass die moderne Naturwissenschaft ein Verständnis der in der Natur vorkommenden Phänomene sowie der in Laboratorien beobachteten Prozesse widerspiegelt, unter Berücksichtigung die Struktur und das Verhalten jedes Moleküls berücksichtigen. Diesem Verständnis ist es zu verdanken, dass Stoffe mit grundlegend neuen Eigenschaften, die es bisher in der Natur nicht gab, synthetisiert und daraus neue Maschinen, Geräte, Produkte etc Mittel zur Behandlung von Krankheiten werden entwickelt usw.
Auf den ersten Blick mag es so erscheinen, als ob solche Kenntnisse zum Beispiel für einen angehenden Fachwirt oder Journalisten gar nicht nötig sind. In Wirklichkeit wird der Managementspezialist ohne sie nicht in der Lage sein, sich zu entscheiden vielversprechende Richtung ihre Aktivitäten, denn jedes Geschäft ist irgendwie mit einer neuen Materialbasis und neuen Technologien verbunden. Folglich muss ein Managementspezialist, wenn er ein echter Spezialist ist, über ein tiefes und umfassendes Wissen verfügen. Gleiches gilt für den Journalisten: Ohne ein tiefes Verständnis der Problematik kann der Journalist die wichtigsten wissenschaftlichen Errungenschaften nicht korrekt und in populärer Form einem breiten Leserkreis vermitteln. Ein Journalist, der nicht über das notwendige Wissen verfügt, kann die öffentliche Meinung fälschlicherweise orientieren und eine voreingenommene Entscheidung provozieren, wie es beispielsweise der Fall war, als ein befristetes Gentechnik-Moratorium zu Unrecht verhängt wurde (1975-1985).
Naturwissenschaftliches Wissen mit einem konzeptionellen Verständnis der wichtigsten Errungenschaften der modernen Naturwissenschaft braucht nicht nur angehende Ökonomen, Juristen, Manager, Unternehmer und andere hochqualifizierte Fachkräfte, sondern auch jeder gebildete Mensch, gleich welcher Art Art der Aktivität.
Wissen kommt nicht von selbst. Sie müssen hart arbeiten, hart lernen und Freiheit als bewusstes Bedürfnis verstehen. „Man muss ohne Scham studieren, aber ohne Zögern lehren“, sagte der bekannte Denker Basilius der Große (ca. 330-379) in der Antike, und nur in diesem Fall kann man auf Erfolg hoffen.

Abschluss

Die Natur als naturwissenschaftlicher Studiengegenstand ist komplex und vielfältig in ihren Erscheinungsformen: Sie verändert sich ständig und ist in ständige Bewegung... Der Kreis des Wissens darüber wird breiter und der Bereich seiner Konjugation mit dem grenzenlosen Feld der Unwissenheit verwandelt sich in einen riesigen verschwommenen Ring, übersät mit wissenschaftlichen Ideen - den Samen der Naturwissenschaft. Einige von ihnen werden mit ihren Sprösslingen in den Kreis des klassischen Wissens einbrechen und neue Ideen, neue naturwissenschaftliche Konzepte beleben, während andere nur in der Entwicklungsgeschichte der Wissenschaften bleiben. Sie werden dann durch perfektere ersetzt. Dies ist die Dialektik der Entwicklung naturwissenschaftlicher Kenntnisse der umgebenden Welt.
Von Natur als einem naturwissenschaftlichen Gegenstand kann man in strenger Wissenschaftssprache sprechen. Du kannst auch über sie sagen einfache Worte die eine tiefe Bedeutung haben, wie es der deutsche Denker und Naturforscher Johann Goethe tat:
"Die Natur! Von ihr umgeben und umarmt, können wir weder aus ihr herauskommen, noch tiefer in sie eindringen ... Sie fängt uns im Wirbel ihres Tanzes ein und eilt mit uns, bis wir ihr müde aus den Händen fallen.
Sie redet immer mit uns, verrät aber ihre Geheimnisse nicht. Wir handeln ständig danach, aber wir haben keine Macht darüber.
Sie ist die einzige Künstlerin: Aus einfachster Substanz schafft sie die gegensätzlichen Werke, ohne die geringste Anstrengung, mit größter Perfektion, und sie legt eine Art zarten Schleier über alles. Sie dachte ständig und denkt ständig, aber nicht als Person, sondern als Natur. Sie hat ihre eigene allumfassende Bedeutung ...
Ihre Kinder sind unzählige. Sie ist zu allen gleich großzügig, aber sie hat Lieblinge, denen sie viel schenkt, viel opfert. Sie nimmt das Große unter ihrem Deckmantel an.
Das Leben ist ihre beste Erfindung; Der Tod ist für sie ein Mittel zu einem größeren Leben.
Es umgibt einen Menschen mit Dunkelheit und treibt ihn zum Licht. Jede Tat von ihr ist gut, denn alles ist notwendig; sie zögert, nach ihr gestrebt zu werden; sie hat es eilig, damit sie nicht mit ihr satt werden.
Sie hat keine Reden und keine Sprache, aber sie erschafft Tausende von Sprachen und Herzen, mit denen sie spricht und fühlt. Seine Krone ist Liebe. Liebe nähert sich ihr nur. Mit einer Berührung ihrer Lippen zum Kelch der Liebe erlöst sie ein Leben voller Leiden.
Sie ist streng und sanftmütig, liebt und erschreckt, schwach und allmächtig. Ihr keine Liebesgeständnisse zu entreißen, kein Geschenk von ihr zu locken, es sei denn, sie gibt es freiwillig. So wie sie erschafft, kannst du für immer erschaffen."
.

Konzepte der modernen Naturwissenschaft
Jahr: 2000, 2003, 2009
Autor: Karpenkov S.Kh.
Genre: Bildungsausgabe
Herausgeber: KNORUS
ISBN: 978-5-390-00316-9
Sprache: Russisch
Format: 2000 - DOC, 2003-PDF, 2009 - DjVu
Qualität: Gescannte Seiten
Seitenzahl: 672
Beschreibung: Das Lehrbuch ist in Übereinstimmung mit den staatlichen Bildungsstandards verfasst. Es skizziert die Fragen der naturwissenschaftlichen Kenntnis der Umwelt, grundlegende Konzepte, Prinzipien und Naturgesetze, betrachtet aktuelle Probleme der modernen Naturwissenschaft im Zusammenhang mit der Erforschung natürlicher Prozesse und Eigenschaften der Materie auf molekularer Ebene, reflektiert die naturwissenschaftlichen Aspekte Energie, Ökologie und beleuchtet die wichtigsten Errungenschaften der Naturwissenschaften, die das Herzstück moderner wissenschaftsintensiver Technologien sind.
Für Universitätsstudenten. Kann für viele Leser interessant und nützlich sein.

Musterseiten der 11. Ausgabe

Klicken Sie hier, um den Spoiler zu schließen: Beispielseiten der 11. Ausgabe

Vorwort zur elften Auflage .................................. 3
Vom Vorwort zur zehnten Auflage ................................. 3
Vom Vorwort zur siebten Auflage ................................. 4
Vom Vorwort zur Erstausgabe .................................. 5
Einführung ................................................. ............................... 6
Teil 1
NATÜRLICHE UND MODERNE WELT
Kapitel 1.
NATURWISSENSCHAFT UND DIE UMGEBUNG
1.1. Naturwissenschaftliches Wissen
und moderne Bildung .................... 11
1.2. Aufbau und Entwicklung der Naturwissenschaften .......... 20
1.3. Nachhaltige Entwicklung und naturwissenschaftliche Bildung ................................ 25
1.4. Die Rolle der Naturwissenschaft bei der Bildung von Fachkenntnissen .................. 35
1.5. Naturwissenschaftliches Wissen und Management ................................. 38
1.6. Grundlegende und angewandte Probleme der Naturwissenschaften .................................. 43
1.7. Naturwissenschaften und Mathematik .................. 49
1.8. Entwicklung naturwissenschaftlicher und pseudowissenschaftlicher Tendenzen ................................ 55
1.9. Naturwissenschaft und Moral .............. 62
1.10. Rationale und irrationale Erkenntnisprinzipien ................................. 68
Testfragen ................................ 81
Kapitel 2.
NATÜRLICHES WISSENSCHAFTLICHES WISSEN DER AUSSENWELT
2.1. Der Prozess der naturwissenschaftlichen Erkenntnis ........ 84
2.2. Formen der Naturwissenschaft ......... 96
2.3. Methoden und Techniken der naturwissenschaftlichen Forschung .................................. 105
2.4. Wissenschaftliche Entdeckung und Beweis ........ 113
2.5. Experiment ist die Basis der Naturwissenschaft ......... 119
2.6. Moderne naturwissenschaftliche Forschung .................................. 121
2.7. Die wichtigsten Errungenschaften der modernen Naturwissenschaft ................................. 126
Testfragen ................................. 131
Teil II
GRUNDGESETZE UND NATÜRLICHE KONZEPTE
Kapitel 3.
GRUNDLEGENDE GESETZE UND GRUNDSÄTZE
3.1. Physik ist ein grundlegender Zweig der Naturwissenschaften ................................. 135
3.2. Materie und Bewegung, Zeit und Raum ..... 144
3.3. Atomismus-Konzept. Diskretion
und die Kontinuität der Materie ................... 149
3.4. Grundlegende Interaktionen ..... 151
3.5. Das Relativitätsprinzip .................... 159
3.6. Eigenschaften von Raum, Zeit
und Erhaltungssätze ........................... 161
3.7. Grundlegende Newtonsche Gesetze ............ 165
3.8. Statistisch und thermodynamisch
Eigenschaften von Makrosystemen .................... 169
3.9. Thermodynamische Gesetze .................. 173
3.10. Elektromagnetisches Konzept ................ 178
3.11. Korpuskularwelleneigenschaften des Lichts ........ 183
Testfragen ................................ 189
Kapitel 4.
ATOMISCHE UND NUKLEONEBENEN DER STRUKTUR DER MATERIE
4.1. Die Struktur der Atome ........................... 192
4.2. Korpuskularwelleneigenschaften von Mikropartikeln 195
4.3. Die Wahrscheinlichkeit von Mikroprozessen ....... 198
4.4. Moderne Atomsysteme ................ 203
4.5. Nukleare Prozesse ........................... 206
4.6. Elementarteilchen ...................... 215
4.7. Perspektiven für die Entwicklung der Physik der Mikrowelt ... 217
Testfragen ........................... 221
Teil III NATÜRLICH-WISSENSCHAFTLICHE ENTWICKLUNGSKONZEPTE Kapitel 5.
DAS KONZEPT DER ENTWICKLUNG UND EVOLUTION DES UNIVERSUMS
5.1. Die Essenz des Entwicklungskonzepts ................. 225
5.2. Entwicklung des Universums ........................... 229
5.3. Die Struktur des Universums. ....................... 236
5.4. Mittel zur Beobachtung von Objekten im Universum ....... 239
5.5. Das Problem der Suche nach außerirdischen Zivilisationen ... 242
5.6. Das Sonnensystem ist Teil des Universums .......... 245
5.7. Die Erde ist ein Planet des Sonnensystems ..... 252
Testfragen ........................... 260
Kapitel 6.
NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE SUBSTANZKENNTNISSE
6.1. Entwicklung chemischer Kenntnisse .................. 262
6.2. Synthese von Chemikalien .................. 267
6.3. Moderne Katalyse .................... 272
6.4. Bildung terrestrischer und extraterrestrischer Substanzen ... 279
6.5. Natürliche Rohstoffreserven ........................... 282
6.6. Bio-Rohstoffe ......................... 290
6.7. Neue chemische Elemente .................. 299
6.8. Vielversprechende chemische Prozesse ...... 304
6.9. Moderne Materialien ...................... 310
6.10. Prospektive Materialien .................... 321
Testfragen ........................... 331
Kapitel 7.
BIOSPHÄRISCHES EBENE DER ORGANISATION DER MATERIE
7.1. Der Ursprung der lebenden Materie .................. 334
7.2. Träger der Erbinformation ......... 337
7.3. Struktur und Funktion von Proteinen .................. 342
7.4. Der Aufbau und die Zelltypen ................ 345
7.5. Der Ursprung des Lebens .................... 350
7.6. Voraussetzungen für die evolutionäre Idee ............. 360
7.7. Die Evolution des Lebens ........................... 366
7.8. Gemüse und Tierwelt................382
7.9. Der Mensch ist ein Naturphänomen .................. 393
7.10. Menschliche Lebenserhaltung .................... 402
7.11. Das Leben eines Organismus verlängern .................. 415
7.12. Bildung der Noosphäre ...................... 421
Testfragen ........................... 423
Teil IV
NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE BASIS MODERNER TECHNOLOGIEN, ENERGIE UND ÖKOLOGIE
Kapitel 8.
NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE ASPEKTE DER TECHNOLOGIE
8.1. Entwicklung von IT-Tools ... 427
8.2. Moderne Mittel der Informationssammlung. .434
8.3. Alternative Computer .................. 440
8.4. Multimediasysteme und die virtuelle Welt. ... .447
8.5. Mikroelektronische Technologien ............ 450
8.6. Nanotechnologie ................................. 456
8.7. Lasertechnologien ......................... 462
8.8. Raketen- und Weltraumtechnologien .................. 470
8.9. Moderne Biotechnologie .................. 473
8.10. Gentechnologien ........................... 476
8.11. Das Klonproblem ...................... 479
Testfragen ........................... 481
Kapitel 9.
NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE PROBLEME DER MODERNEN ENERGIE
9.1. Energie ist eine Quelle des Wohlbefindens ..... 484
9.2. Energieumwandlung ...................... 487
9.3. Produktionseffizienz
und Energieverbrauch ......................... 492
9.4. Thermische Kraftwerke .................... 493
9.5. Verbesserung der Effizienz von Energiesystemen .... 495
9.6. Wasser- und Geothermie
Energiequellen ........................... 503
9.7. Solarenergie ............................ 510
9.8. Windenergie ................................ 513
9.9. Kernkraft ......................... 516
9.10. Merkmale der Hausenergietechnik ......... 524
Testfragen ........................... 527
Kapitel 10.
NATÜRLICHE WISSENSCHAFTLICHE ASPEKTE DER ÖKOLOGIE
10.1. Globale Katastrophen und Entwicklung des Lebens ... 529
10.2. Verhütung ökologisches Desaster.....533
10.3. Naturkatastrophen und Klima .............. 536
10.4. Treibhauseffekt und Säureausfällung ....... 544
10.5. Erhaltung der Ozonschicht ................... 550
10.6. Wasserressourcen und ihre Erhaltung .............. 554
10.7. Energieverbrauch und unser Lebensumfeld. ... .557
10.8. Strahlungswirkungen auf die Biosphäre ........... 560
10.9. Naturwissenschaftliche Aspekte des Umweltschutzes ......................... 570
Testfragen ................................. 575
Kapitel 11.
HARMONIE VON NATUR UND MENSCHHEIT
11.1. Die Grenzen der Biosphäre ................... 577
11.2. Schonung natürlicher Ressourcen .............. 584
11.3. Energiesparend .................. 588
11.4. Ressourcenschonung beim Transport ................. 595
11.5. Städte und Natur ........................... 600
11.6. Entsorgungsprobleme lösen .................. 604
11.7. Globalisierung der Biosphärenprozesse ........... 610
11.8. Auf dem Weg zur Entwicklung durch Bildung .................. 614
Testfragen ........................... 623
Fazit ...................................... 625
Glossar spezifischer Begriffe .................. 628
Namensverzeichnis .................................. 649
Referenzen ................................ 665

Das Lehrbuch ist nach den staatlichen Bildungsstandards verfasst. Es skizziert die Fragen der naturwissenschaftlichen Umwelterkenntnis, grundlegende Konzepte, Prinzipien und Naturgesetze, betrachtet aktuelle Probleme der modernen Naturwissenschaft im Zusammenhang mit der Erforschung natürlicher Prozesse und Eigenschaften von Stoffen auf molekularer Ebene, reflektiert die naturwissenschaftlichen Aspekte Energie, Ökologie und beleuchtet die wichtigsten Errungenschaften der Naturwissenschaften, die modernen wissenschaftsintensiven Technologien zugrunde liegen. Entworfen für Universitätsstudenten. Kann für viele Leser interessant und nützlich sein.

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Das gegebene Einführungsfragment des Buches Konzepte der modernen Naturwissenschaft (S. Kh. Karpenkov) bereitgestellt von unserem Buchpartner - der Firma Liters.

EINLEITUNG

Schließlich gebe ich meine Hand einer wirklich nützlichen Wissenschaft.

Horaz

Jeder Mensch zeichnet sich schon in jungen Jahren durch Neugier aus - ein natürlicher Wunsch, die Welt um ihn herum kennenzulernen. „Neugier ist sowohl mit dem Erleuchteten als auch mit dem Wilden verwandt“, sagte der herausragende russische Historiker und Schriftsteller N.M. Karamsin (1766-1826). Mit zunehmendem Alter entwickelt sich aus der unbewussten Neugierde allmählich Neugier - ein bewusster Wunsch, die Gesetze der Natur zu lernen, sie in Ihrer Arbeit anzuwenden und mögliche Konsequenzen zu antizipieren. Die Naturgesetze und ihre Anwendung spiegeln die geballte Erfahrung der Menschheit wider. Wenn man sich darauf verlässt, kann sich eine Person vor Fehlern schützen, und es ist für sie einfacher, die gewünschten Ziele zu erreichen. Die geballte Erfahrung der Menschheit steht im Mittelpunkt jedes Bildungsprozesses.

Die Naturwissenschaft ist ein einheitliches Wissenschaftssystem über die Gesetze, Phänomene und Eigenschaften von Naturobjekten, das viele Zweige umfasst - Naturwissenschaften.

Die wichtigsten Errungenschaften der Naturwissenschaften bilden die grundlegende Grundlage moderner wissenschaftsintensiver Technologien zur Herstellung verschiedener Produkte, darunter auch Konsumgüter. Um zu wissen, zu welchem ​​Preis solche Produkte angeboten werden - der wichtigste Bestandteil der Wirtschaft, welche Perspektiven für die Entwicklung moderner Technologien in engem Zusammenhang mit wirtschaftlichen, sozialen und politischen Problemen stehen, bedarf es grundlegender Kenntnisse über die Natur - naturwissenschaftliche Erkenntnisse . Heutzutage ist naturwissenschaftliches Wissen zu einem aktiven Handlungsfeld geworden und stellt eine grundlegende Ressource der Wirtschaft dar, die an Bedeutung die materiellen Ressourcen übertrifft: Kapital, Boden, Arbeit etc. Naturwissenschaftliche Erkenntnisse und darauf basierende moderne Technologien bilden ein neues Bildleben, und ein hochgebildeter Mensch kann sich nicht von grundlegendem Wissen über seine Umwelt distanzieren, ohne zu riskieren, in der beruflichen Tätigkeit hilflos zu sein. „Ohne Naturwissenschaften gibt es keine Rettung moderner Mann; ohne dieses gesunde Essen, ohne diese strenge Denkerziehung mit Fakten, ohne diese Nähe zum Leben um uns herum “- eine so hohe Einschätzung der Naturwissenschaft gab der russische Schriftsteller und Philosoph A.I. Herzen (1812-1879).

Wenn wir das naturwissenschaftliche Wissen, das sich in allen Zweigen der Naturwissenschaften angesammelt hat, detailliert darlegen, dann erhalten wir einen riesigen Wälzer, vielleicht notwendig, aber selbst für Fachleute der Naturwissenschaften nicht sehr nützlich, ganz zu schweigen von Spezialisten der Geistes- und Sozialwissenschaften Felder. Die Aufgabe der Präsentation wird noch dadurch erschwert, dass ihre Form auch für Studierende zugänglich sein soll, deren zukünftige berufliche Tätigkeit keinen direkten Bezug zu den Naturwissenschaften hat. Um dieses Problem zu lösen, bedarf es eines verallgemeinernden philosophischen Prinzips. Ihr Wesen liegt in der Darstellung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse im Rahmen von Konzepten – Grundgedanken und Systematik. Das konzeptionelle Prinzip ermöglicht es den Studierenden, grundlegendes, komplexes Wissen über die Natur zu erlangen und darauf aufbauend hochspezialisierte Disziplinen zu vertiefen.

Moderne naturwissenschaftliche Mittel ermöglichen es, viele komplexe Prozesse auf der Ebene von Atomkernen, Atomen, Molekülen, Zellen zu studieren und dann Stoffe mit ungewöhnlichen Eigenschaften zu synthetisieren, die es in der Natur bisher nicht gab, und daraus neue Materialien für verschiedene Maschinen herzustellen , Geräte, Produkte usw. Darüber hinaus werden dank dieser Forschung ertragreiche Kulturpflanzen angebaut, hochwirksame Mittel zur Behandlung von Krankheiten entwickelt usw.

Jede vielversprechende Richtung menschlichen Handelns hängt direkt oder indirekt mit einer neuen materiellen Basis und neuen Technologien zusammen, und die Kenntnis ihrer naturwissenschaftlichen Essenz ist der Schlüssel zum Erfolg. Ohne grundlegendes Wissen über die Natur kann sich eine falsche öffentliche Meinung entwickeln, die zu einer voreingenommenen Entscheidung führt, wie es beispielsweise der Fall war, als ein vorübergehendes (1975–1985) Gentechnik-Moratorium zu Unrecht verkündet wurde. Naturwissenschaftliche Kenntnisse werden daher nicht nur für hochqualifizierte Fachkräfte benötigt, sondern für jeden gebildeten Menschen, unabhängig von seinem Tätigkeitsfeld.

Im Streben nach materiellen Werten ist die moderne Menschheit bereits über den stabilen Zustand der Biosphäre hinausgegangen, der alle Lebewesen zusammen mit der Umwelt umfasst. Das bedeutet, dass durch die Invasion der Zivilisation bereits ein stabiles Gleichgewicht in der Natur gestört wurde, das den Stoffkreislauf lange Zeit sicherstellt. Dies erinnert an die zerstörerischen Naturphänomene, die in den letzten zehn Jahren häufiger geworden sind: Wirbelstürme, Tornados, Überschwemmungen, Erdbeben, Dürren, die enorme materielle Schäden anrichten und mit einer steigenden Zahl menschlicher Opfer einhergehen.

Die Transformation einer modernen Konsumgesellschaft in eine spirituell entwickelte aufgeklärte Gesellschaft ist eine äußerst schwierige Aufgabe. Es kann nur gelöst werden, indem das gesamte Bildungssystem mit den gemeinsamen Anstrengungen gebildeter Menschen entwickelt wird, für die nicht Luxus, nicht Profit und andere verführerische Idole der Leitstern sind, sondern das Reich des Guten, der Freiheit und der Wahrheit. Ein edler, aber dorniger Weg zu einem solchen Reich beginnt mit der Liebeserziehung in der frühesten Kindheit, wenn eine spirituelle und moralische Grundlage für die Aufnahme von Wissen auf allen Stufen der Erziehung gelegt wird, und setzt sich durch das ganze Leben eines jeden Menschen fort.

Wissen kommt nicht von selbst. Sie müssen hart arbeiten, hart lernen. „Man muss ohne Scham studieren, aber ohne Umstand lehren“, sagte der berühmte Denker Basilius der Große (ca. 330–379) in der Antike, und nur in diesem Fall kann man auf Erfolg hoffen.

Um Ihre Suchergebnisse einzugrenzen, können Sie Ihre Suchanfrage verfeinern, indem Sie die zu suchenden Felder angeben. Die Liste der Felder ist oben dargestellt. Zum Beispiel:

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Logische Operatoren

Der Standardoperator ist UND.
Operator UND bedeutet, dass das Dokument mit allen Elementen in der Gruppe übereinstimmen muss:

Forschung & Entwicklung

Operator ODER bedeutet, dass das Dokument mit einem der Werte in der Gruppe übereinstimmen muss:

lernen ODER Entwicklung

Operator NICHT schließt Dokumente aus, die dieses Element enthalten:

lernen NICHT Entwicklung

Suchtyp

Beim Schreiben einer Anfrage können Sie festlegen, wie nach der Phrase gesucht wird. Vier Methoden werden unterstützt: Suche mit Morphologie, ohne Morphologie, Suche nach einem Präfix, Suche nach einer Phrase.
Standardmäßig wird die Suche unter Berücksichtigung der Morphologie durchgeführt.
Um ohne Morphologie zu suchen, setzen Sie einfach ein Dollarzeichen vor die Wörter in der Phrase:

$ lernen $ Entwicklung

Um nach einem Präfix zu suchen, müssen Sie nach der Anfrage ein Sternchen setzen:

lernen *

Um nach einer Phrase zu suchen, müssen Sie die Abfrage in doppelte Anführungszeichen setzen:

" Forschung und Entwicklung "

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Um die Wortsynonyme in die Suchergebnisse aufzunehmen, setzen Sie einen Hash " # "vor einem Wort oder vor einem Ausdruck in Klammern.
Bei Anwendung auf ein Wort werden bis zu drei Synonyme dafür gefunden.
Bei Anwendung auf einen Ausdruck in Klammern wird an jedes gefundene Wort ein Synonym angehängt.
Kann nicht mit der Nicht-Morphologie-Suche, der Präfix-Suche oder der Phrasensuche kombiniert werden.

# lernen

Gruppierung

Um Suchphrasen zu gruppieren, müssen Sie Klammern verwenden. Auf diese Weise können Sie die boolesche Logik der Anforderung steuern.
Sie müssen beispielsweise eine Anfrage stellen: Suchen Sie nach Dokumenten, deren Autor Ivanov oder Petrov ist und deren Titel die Wörter Forschung oder Entwicklung enthält:

Ungefähre Wortsuche

Zum ungefähre Suche du musst eine Tilde setzen" ~ "am Ende eines Wortes aus einer Phrase. Beispiel:

Brom ~

Die Suche findet Wörter wie "Brom", "Rum", "Abschlussball" usw.
Sie können zusätzlich die maximale Anzahl der möglichen Bearbeitungen angeben: 0, 1 oder 2. Zum Beispiel:

Brom ~1

Standardmäßig sind 2 Bearbeitungen zulässig.

Näherungskriterium

Um nach Nähe zu suchen, müssen Sie eine Tilde setzen " ~ "am Ende eines Satzes. Um beispielsweise Dokumente mit den Wörtern Forschung und Entwicklung innerhalb von 2 Wörtern zu finden, verwenden Sie die folgende Abfrage:

" Forschung & Entwicklung "~2

Ausdrucksrelevanz

Verwenden Sie die " ^ "am Ende des Ausdrucks und geben Sie dann die Relevanz dieses Ausdrucks im Verhältnis zum Rest an.
Je höher die Stufe, desto relevanter ist der Ausdruck.
In diesem Ausdruck ist beispielsweise das Wort "Forschung" viermal relevanter als das Wort "Entwicklung":

lernen ^4 Entwicklung

Standardmäßig ist der Level 1. Erlaubte Werte sind eine positive reelle Zahl.

Intervallsuche

Um das Intervall anzugeben, in dem der Wert eines Feldes liegen soll, geben Sie die Grenzwerte in Klammern getrennt durch den Operator an ZU.
Es wird eine lexikographische Sortierung durchgeführt.

Eine solche Abfrage gibt Ergebnisse mit einem Autor von Ivanov bis Petrov zurück, aber Ivanov und Petrov werden nicht in das Ergebnis aufgenommen.
Um einen Wert in ein Intervall einzuschließen, verwenden Sie eckige Klammern. Verwenden Sie geschweifte Klammern, um einen Wert auszuschließen.