Toate cărțile autorului: Karpenkov S. (2)

Karpenkov S. Concepte științe naturale moderne: Manual pentru universități

Introducere .. 4
PARTEA I. CUNOAȘTEREA NATURII ȘI LUMEA MODERNĂ .. 6
Capitolul I. CUNOAȘTEREA NATURII ȘI LUMEA MEDIULUI 6
1.1. Rolul științelor naturii în formarea cunoștințelor profesionale 6
1.2. Știința naturii într-o lume în schimbare... 10
1.3. Probleme fundamentale și aplicate ale științelor naturii... 12
1.4. Știință și Matematică ... 14
1.5. Dezvoltarea științelor naturale și tendințele antiștiințifice 16
1.6. Știința naturii și morala... 19
1.7. Imagine rațională și reală a lumii .. 22
1.8. Științe naturale și cunoștințe religioase. 24
Întrebări de control. 28
Capitolul II. CUNOAȘTERE NATURAL-ȘTIINȚIFICE ALE LUMII EXTERIOARE 29
2.1. Cunoașterea științifică naturală - procesul de înțelegere a adevărului ... 29
2.2. Forme ale cunoașterii științelor naturale. 32
2.4. Descoperire și dovezi științifice 41
2.5. Experimentul este baza științei naturii 44
2.6. Mijloace moderne de natural cercetare științifică... 49
2.7. Cele mai importante realizări ale științelor naturale moderne 52
Întrebări de control. 55
PARTEA II. LEGILE FUNDAMENTALE ȘI CONCEPTE NATURALE. 56
Capitolul 3. PRINCIPII ȘI LEGILE FUNDAMENTALE ... 56
3.1. Fizica este o ramură fundamentală a științelor naturale .. 56
3.2. Conceptul de atomism și universalitatea legilor fizice. 61
3.3. Interacțiuni fundamentale. 63
3.4. Conceptele de materie, mișcare, spațiu și timp .. 66
3.5. Principiul relativității și invarianței... 69
3.6. Proprietățile spațiului, timpului și legile de conservare 71
3.7. Legile fundamentale ale lui Newton 73
3.8. Proprietățile statistice și termodinamice ale macrosistemelor 75
3.9. Legile termodinamice. 78
3.10. Conceptul electromagnetic 80
3.11. Proprietățile undei corpusculare ale luminii. 83
Întrebări de control. 87
Capitolul 4. NIVELURI ATOMICE ŞI NUCLEONE DE ORGANIZAREA MATERIEI ... 87
4.1. Evoluția conceptelor de structură a atomilor... 87
4.2. postulatele lui Bohr .. 89
4.3. Proprietățile undei corpusculare ale microparticulelor. 90
4.4. Natura probabilistă a microproceselor .. 92
4.5. Particule elementare 93
4.6. Structura nucleului atomic... 95
4.7. Procese nucleare 97
4.8. Perspective pentru dezvoltarea fizicii microlumilor ... 100
Întrebări de test... 103
PARTEA III. CONCEPTE ȘTIINȚIFICE NATURALE DE DEZVOLTARE 103
Capitolul 5. CONCEPTE DE DEZVOLTARE ȘI EVOLUȚIE A UNIVERSULUI. 103
5.1. Esența conceptului de dezvoltare .. 103
5.2. Evoluția Universului .. 106
5.3. Structura Universului .. 109
5.4. Mijloace de observare a obiectelor Universului .. 111
5.5. Problema căutării civilizațiilor extraterestre .. 113
5.6. Sistemul solar face parte din univers .. 114
5.7. Pământul este o planetă a sistemului solar 118
Întrebări de test .. 123
Capitolul 6. EVOLUȚIA CUNOAȘTERILOR ȘTIINȚII NATURALE DESPRE SUBSTANȚĂ 123
6.1. Dezvoltarea cunoștințelor chimice. 123
6.2. Controlul proceselor chimice. 127
6.3. Sinteza substanțelor chimice... 128
6.4. Cataliza modernă. 131
6.5. Formarea substanţelor terestre şi extraterestre .. 135
6.6. Resursele naturale de materii prime 136
6.7. Materii prime organice 141
6.8. Noi elemente chimice și izotopi... 146
6.9. Procese chimice promițătoare .. 149
6.10. Materiale sintetice 153
6.11. Materiale tradiționale cu proprietăți noi 158
6.12. Materiale avansate... 162
Întrebări de test... 171
Capitolul 7. NIVELUL BIOSFERĂ AL ORGANIZĂRII MATERIEI 172
7.1. Sisteme fundamentale de viață. 172
7.2. Echilibrul proceselor biochimice. 173
7.3. Purtător de informații genetice. 174
7.4. Proprietăți genetice 176
7.5. Proteinele sunt baza sistemelor vii. 179
7.6. Structura și tipurile de celule. 181
7.7. Înțelegerea modernă a originii vieții... 183
7.8. Condiții preliminare pentru ideea evolutivă 187
7.9. Evoluția vieții. 189
7.10. Floră și faună ... 197
7.11. Omul este un fenomen natural. 203
7.12. Suportul vieții umane 206
7.13. Prelungirea vieții unui organism 213
7.14. Formarea noosferei. 217
Întrebări de test... 218
PARTEA IV. BAZELE ȘTIINȚIFICE NATURALE ALE TEHNOLOGIILOR MODERNE, ENERGIEI ȘI ECOLOGIEI. 219
Capitolul 8. CONCEPTE DE DEZVOLTARE A TEHNOLOGIILOR ŞI ENERGIEI MODERNE. 219
1.1. Dezvoltarea mijloacelor tehnice ale tehnologiei informației 219
8.2. Mijloace moderne de acumulare a informațiilor 223
8.3. Sistemele multimedia și lumea virtuală... 228
8.4. Tehnologii micro și nanoelectronice 230
8.5. Tehnologii laser .. 236
8. 6. Biotehnologia modernă 241
8.7. Tehnologii genetice .. 242
8. 8. Probleme ale clonării ... 244
Întrebări de test... 245
Capitolul 9. PROBLEME ŞTIINŢIFICE NATURALE ALE ENERGIEI .. 246
9.1. Înțelegerea modernă a energiei .. 246
9. 2. Conversia și consumul de energie .. 248
9.3. Eficiența producției și consumului de energie 250
9.4. Centrale termice .. 251
9.5. ... 255
9.7 Energie solară ... 258
9.8 Energia eoliană 260
9.9. Energie nucleara. 262
9.10. Caracteristicile dezvoltării ingineriei energetice interne 266
9.11. World Ocean Energy 267
9.12. Energia viitorului. 269
Întrebări de test... 269
Capitolul 10. ASPECTE ȘTIINȚIFICE NATURALE ALE ECOLOGIEI .. 270
10.1. Catastrofe globale și evoluția vieții... 270
10.2. Biosfera și prevenirea catastrofelor ecologice .. 272
10.Z. Dezastre naturale și climă. 275
10.4. Afectarea serelor și precipitațiile acide 279
10.5. Conservarea stratului de ozon .. 281
10.6. Resursele de apă și problemele conservării lor .. 283
10.7. Consumul de energie și habitatul nostru. 285
10.8. Impactul radioactiv asupra biosferei 286
10.9. Probleme de științe naturale ale protecției mediului .. 291
Întrebări de test... 292
Capitolul 11. ARMONIA DE ANGAJARE A OAMENILOR SI NATURII .. 293
11.1. Reînnoirea sistemului energetic 293
11.2. Industrie, automobile și mediu 294
11.3. Orașe și natură... 297
11.4. Rezolvarea problemelor de eliminare .. 300
11.5. Materiale avansate, tehnologii și mediu .. 304
Întrebări de test... 306
Concluzie .. 307
Glosar de termeni speciali... 307
Indexul numelor... 317

CONCEPTE MODERN NATURAL

A doua editie,
corectate si modificate

Editura
„Proiect academic” 2000

UDC50
BBK 20
C 26

REVENDITORI:

Catedra de Filosofie a Academiei Financiare
sub Guvernul Federației Ruse
(șeful catedrei prof. M.V. Valiano)
și laureat al Premiului de Stat al URSS
în domeniul științei și tehnologiei, dr. stiinte,
prof. V.A. Şahnov

Karpenkov S.Kh.
К26 Concepte de științe naturale moderne: manual pentru universități. - M .: Proiect Academic, 2000. Ed. a 2-a, rev. si adauga. - 639 p.

ISBN 5-8291-0085-1

Manualul este scris în conformitate cu Standardul Educațional de Stat. Ea stabilește principiile fundamentale, legile, conceptele și cele mai importante realizări ale științelor naturale, precum și evidențiază fundamentele științelor naturale ale tehnologiilor moderne, energiei și ecologiei.
Pentru studenții universitari. Poate fi interesant și util pentru o gamă largă de cititori.

UDC50
BBK 20

ISBN 5-8291-0085-1

Karpenkov S.Kh, 2000
Proiect academic, original-
layout, design, 2000

Dedicat tuturor celor care
Aș vrea să spun secrete
putere și frumusețenatură

cuvânt înainte

În societatea modernă, se acordă multă atenție nu numai diferitelor ramuri ale științelor naturale, ci și tehnologiilor, energiei și ecologiei care se dezvoltă rapid și intensive în știință. Acest manual este dedicat conceptelor fundamentale ale științelor naturale și fundamentelor științifice naturale ale tehnologiilor moderne, energiei și ecologiei.
Tutorialul este împărțit în patru părți. În partea I, semnificația practică a științei naturii în societatea modernă este fundamentată și sunt luate în considerare principalele prevederi ale cunoștințelor științifice naturale ale lumii înconjurătoare. Partea a II-a stabilește legile și conceptele fundamentale ale științelor naturale. Partea a III-a este dedicată conceptelor științifice naturale ale dezvoltării proceselor în natură. Partea a IV-a examinează bazele științelor naturale ale tehnologiilor moderne, energiei și ecologiei.
Materialul manualului este prezentat la nivel de concepte, i.e. luând în considerare ideile fundamentale și sistemele de vederi asupra problemelor considerate științelor naturale. La prezentarea materialului s-au folosit expresii matematice simple, formule și termeni cunoscuți de școlari. Esența natural-științifică a problemelor luate în considerare este prezentată într-o formă vizuală și accesibilă pentru un absolvent de liceu.
Manualul a fost redactat în conformitate cu conținutul manualelor autoarei: „Concepte de bază ale științelor naturale moderne” (UNITI, 1998) și „Concepte ale științei naturii moderne: Atelier” (UNITI, 1998), - și ținând cont și de corecții. , modificări și completări la materialul prezentat în publicat de manualul autoarei „Concepte de științe naturale moderne” (UNITI, 1997).
Autorul își exprimă recunoștința colegilor și recenzenților, ale căror comentarii și sugestii au contribuit la îmbunătățirea calității cărții.
Când studiem conceptele științelor naturii moderne, este util să ne amintim de înțeleaptul îndemn al publicistului rus Dmitri Pisarev (1840-1868): „Trebuie să învățăm la școală, dar trebuie să învățăm mult mai multe după ce părăsim școala”.
Cartea este destinată studenților instituțiilor de învățământ superior de zi, seară și forme de studiu prin corespondență în domeniul economic, juridic, filosofic, precum și specialităților și specializărilor de management, sociologie, tehnologie, management, marketing, știința mărfurilor, turism, afaceri, finante, antreprenoriat etc.

CONCEPTE NATURALE MODERNE

În cele din urmă, dau mâna științei cu adevărat utile.
Horaţiu

Introducere

Orice persoană la o vârstă foarte fragedă dezvoltă curiozitate - o dorință firească de a afla despre lumea din jurul său. „Curiozitatea se aseamănă cu o persoană, atât luminată, cât și sălbatică”, a spus remarcabilul istoric și scriitor rus Nikolai Karamzin (1766-1826). Odată cu vârsta, dorința inconștientă de a cunoaște lumea din jurul nostru se dezvoltă treptat într-o formă conștientă de curiozitate - dorința de a învăța legile care guvernează natura și cum să le aplice, permițând unei persoane să prevadă posibilele consecințe ale acțiunilor sale. Legile naturii și modalitățile de aplicare a acestora sunt experiența concentrată a omenirii, constituind pilonul practicii umane, capabil să-l protejeze de eventuale greșeli și eșecuri și să ajute la atingerea scopurilor dorite. Experiența concentrată a omenirii este o bază fundamentală și necesară a oricărui proces educațional: o persoană trebuie să știe cum funcționează cel mai complex sistem - natura Pământului - singura sa casă, căreia îi datorează nașterea și al cărei el însuși este un parte.
Știința naturii este știința fenomenelor și a legilor naturii. Știința naturală modernă include multe ramuri ale științelor naturale: fizică, chimie, biologie, precum și numeroase ramuri conexe, cum ar fi chimia fizică, biofizica, biochimia și multe altele. Știința naturii atinge o gamă largă de întrebări despre manifestările numeroase și cu mai multe fațete ale proprietăților obiectelor naturii, care pot fi considerate ca un întreg.
Dacă expunem în detaliu tot materialul științific acumulat pe o perioadă lungă de timp în toate ramurile științelor naturii, atunci obținem un volum uriaș, care poate fi necesar, dar nu foarte util nici măcar specialiștilor restrânși în științe ale naturii, să nu menționați specialiști în științe umaniste. Sarcina de a prezenta materialul științelor naturale este și mai complicată de faptul că forma acestuia ar trebui să fie accesibilă viitorilor specialiști, pentru care știința naturii nu este o disciplină care formează cunoștințe profesionale.
Pentru rezolvarea acestei probleme este nevoie de o abordare filosofică generalizantă, ținând cont de metodele avansate ale didacticii, bazate pe legile asimilării cunoștințelor și dobândirii deprinderilor și abilităților. Esența acestei abordări constă în prezentarea materialului de științe naturale la nivel de concepte - ideile fundamentale și sistemul de vederi. Abordarea sistemelor conceptuale este utilă nu numai pentru înțelegerea dezvoltării științelor naturale în sine și a fenomenelor și legile naturii studiate de aceasta, ci și pentru familiarizarea cu cele mai importante realizări ale științei naturale, pe baza cărora tehnologiile moderne intensive în știință se dezvoltă cu succes, care contribuie la îmbunătățirea calității produselor și la respectarea naturii.
Multe realizări ale științelor naturale moderne care formează baza pentru tehnologii intensive în știință, sunt asociate cu un studiu cuprinzător al obiectelor și fenomenelor naturale. Cu implicarea mijloacelor tehnice moderne de experimentare, tocmai un astfel de studiu a făcut posibil nu numai crearea de materiale superputernice, supraconductoare și multe alte materiale cu proprietăți neobișnuite, ci și de a arunca o privire nouă asupra proceselor biologice care au loc în interiorul celulă și chiar în interiorul moleculei. Cele mai multe ramuri ale științelor naturale moderne sunt într-un fel sau altul legate de cercetarea moleculară a anumitor obiecte, ceea ce reunește mulți oameni de știință a naturii care se ocupă de probleme înalt specializate. Rezultatele acestui tip de cercetare sunt dezvoltarea și producerea de noi produse de înaltă calitate și, mai ales, bunuri de larg consum. Pentru a ști la ce preț sunt oferite astfel de produse - cea mai importantă componentă a economiei, care sunt perspectivele de dezvoltare a tehnologiilor moderne intensive în știință strâns legate de problemele economice, sociale, politice și de altă natură, cunoștințele fundamentale ale științelor naturale sunt necesare, inclusiv o înțelegere conceptuală generală a proceselor moleculare pe care se bazează cele mai importante realizări ale științei naturale moderne.
Mijloacele moderne ale științei naturii - știința legilor fundamentale, a fenomenelor naturale și a diferitelor proprietăți ale obiectelor naturale - fac posibilă studierea multor procese complexe la nivelul nucleelor, atomilor, moleculelor, celulelor. Fructele înțelegerii adevărate cunoștințe despre natură tocmai la un nivel atât de profund sunt cunoscute de fiecare persoană educată. Materiale sintetice și compozite, enzime artificiale, cristale artificiale - toate acestea nu sunt doar obiecte reale de dezvoltare ale oamenilor de știință naturală, ci și produse de consum ale diverselor industrii care produc o gamă largă de bunuri de larg consum. În acest sens, studiul problemelor științelor naturii la nivel molecular în cadrul unor idei fundamentale – concepte – este, fără îndoială, relevant, util și necesar pentru viitorii specialiști de înaltă calificare în științe naturale și tehnologie, precum și pentru cei ale căror activități profesionale sunt nu are legătură directă cu știința naturii, adică pentru viitorii economiști, specialiști în management, experți în mărfuri, avocați, sociologi, psihologi, jurnaliști, manageri etc.
V timpuri recente din ce în ce mai des se vorbește nu despre interacțiunea chimică a substanțelor și despre o creștere a activității lor chimice, ci despre o modificare a structurii unei molecule, despre ruperea unui lanț de molecule, despre interacțiunea fasciculelor moleculare, despre conectarea fragmentelor de molecule. Molecule de ADN etc. există cuvintele „moleculă”, „structură moleculară”, etc. Aceasta înseamnă că nivelul modern al științei naturii reflectă o înțelegere a fenomenelor care au loc în natură, precum și a proceselor observate în laboratoare, luând în considerare luați în considerare structura și comportamentul fiecărei molecule. Datorită acestei înțelegeri, sunt sintetizate substanțe cu proprietăți fundamental noi, care anterior nu existau în natură, și din ele se creează noi mașini, dispozitive, produse etc., se cultivă soiuri de înaltă calitate de plante cultivate, metode eficiente și sunt dezvoltate mijloace de tratare a bolilor etc.
La prima vedere, poate părea că acest tip de cunoștințe nu este deloc necesar, de exemplu, pentru un viitor specialist în management sau jurnalist. În realitate, fără ele, specialistul în management nu va putea alege direcție promițătoare activitățile lor, pentru că orice afacere este cumva legată de o nouă bază materială și de noi tehnologii. În consecință, un specialist în management, dacă este un adevărat specialist, trebuie să aibă cunoștințe profunde și cuprinzătoare. Același lucru se poate spune despre jurnalist: fără o înțelegere profundă a problemei comentate, jurnalistul este incapabil să transmită corect și într-o formă populară unui cerc larg de cititori cele mai importante realizări științifice. Neavând cunoștințele necesare, un jurnalist poate orienta în mod eronat opinia publică și poate provoca o decizie părtinitoare, așa cum s-a întâmplat, de exemplu, când a fost declarat nejustificat un moratoriu temporar asupra ingineriei genetice (1975-1985).
Trebuie spus că cunoștințele științelor naturii cu o înțelegere conceptuală a celor mai importante realizări ale științelor naturale moderne sunt necesare nu numai pentru viitorii economiști, avocați, manageri, antreprenori și alți specialiști de înaltă calificare, ci și pentru orice persoană educată, indiferent de care este. tip de activitate.
Cunoașterea nu vine de la sine. Trebuie să muncești din greu, să studiezi din greu, să înțelegi libertatea ca pe o nevoie conștientă. „Trebuie să studiezi fără rușine, dar să înveți fără încetare”, spunea cunoscutul gânditor Vasile cel Mare (c. 330-379) în vremuri străvechi și doar în acest caz se poate spera la succes.

Concluzie

Natura ca obiect de studiu al științelor naturii este complexă și diversă în manifestările sale: se schimbă constant și se află în mișcare constantă... Cercul de cunoștințe despre acesta devine din ce în ce mai larg, iar zona conjugării sale cu câmpul nemărginit al ignoranței se transformă într-un inel imens neclar, presărat cu idei științifice - semințele științei naturale. Unii dintre ei, cu mugurii lor, vor pătrunde în cercul cunoașterii clasice și vor da viață unor noi idei, noi concepte natural-științifice, în timp ce altele vor rămâne doar în istoria dezvoltării științei. Ele vor fi apoi înlocuite cu altele mai perfecte. Aceasta este dialectica dezvoltării cunoștințelor științifice naturale a lumii înconjurătoare.
Se poate vorbi despre natură ca subiect al științelor naturale într-un limbaj științific strict. Poți spune și despre ea cuvinte simple care au o semnificație profundă, așa cum a făcut gânditorul și naturalistul german Johann Goethe:
"Natură! Înconjurată și îmbrățișată de ea, nu putem nici să ieșim din ea, nici să pătrundem mai adânc în ea... Ea ne prinde în vârtejul dansului ei și se năpustește cu noi până când, obosiți, îi cădem din mâini.
Ne vorbește mereu, dar nu-și dezvăluie secretele. Acționăm în mod constant asupra ei, dar nu avem putere asupra ei.
Ea este singura artistă: din cea mai simplă substanță realizează lucrările opuse, fără cel mai mic efort, cu cea mai mare perfecțiune, și pune un fel de văl delicat pe toate. Ea a gândit și gândește în mod constant, dar nu ca persoană, ci ca natură, are propriul ei sens atotcuprinzător...
Copiii ei sunt nenumărați. Este la fel de generoasă cu toată lumea, dar are favoriți, cărora le dă mult, se sacrifică mult. Ea acceptă marele sub acoperirea ei.
Viața este cea mai bună invenție a ei; moartea pentru ea este un mijloc pentru o viață mai mare.
Ea înconjoară o persoană cu întuneric și o conduce la lumină. Fiecare faptă a ei este bună, căci totul este necesar; ea ezită să fie aspirată la ea; se grăbeşte ca să nu se sature cu ea.
Nu are discursuri și nici limbaj, dar creează mii de limbi și inimi cu care vorbește și simte. Coroana ei este dragostea. Dragostea se apropie doar de ea. Cu o atingere a buzelor ei de paharul iubirii, ea răscumpără o viață întreagă de suferință.
Ea este severă și blândă, iubește și îngrozește, slabă și atotputernică. Să nu-i smulgă mărturisiri de dragoste, să nu ademenească un cadou de la ea, decât dacă îl dă de bunăvoie. Așa cum ea creează, așa poți crea pentru totdeauna.”
.

Concepte ale științelor naturale moderne
An: 2000, 2003, 2009
autor: Karpenkov S.Kh.
gen: Ediție educațională
Editor: KNORUS
ISBN: 978-5-390-00316-9
Limba: Rusă
Format: 2000 - DOC, 2003-PDF, 2009 - DjVu
Calitate: Pagini scanate
Număr de pagini: 672
Descriere: Manualul este scris în conformitate cu Standardele Educaționale de Stat. Ea subliniază problemele cunoașterii științelor naturale ale lumii înconjurătoare, conceptele fundamentale, principiile și legile naturii, ia în considerare problemele de actualitate ale științelor naturale moderne asociate cu studiul proceselor naturale și proprietăților materiei la nivel molecular, reflectă aspectele științifice naturale. de energie, ecologie și evidențiază cele mai importante realizări ale științelor naturale, care se află în centrul tehnologiilor moderne de știință intensivă.
Pentru studenții universitari. Poate fi interesant și util pentru o gamă largă de cititori.

Exemple de pagini ale ediției a 11-a

Faceți clic pentru a închide spoilerul: Exemple de pagini ale ediției a 11-a

Prefață la cea de-a unsprezecea ediție .......................... 3
De la prefață la ediția a zecea ................................ 3
De la prefață la ediția a șaptea ................................ 4
De la prefață la prima ediție .................................. 5
Introducere ............................................................. ............................. 6
Partea 1
LUME NATURALĂ ŞI MODERNĂ
Capitolul 1.
ȘTIINȚA NATURII ȘI LUMEA ÎNîmprejurătoare
1.1. Cunoașterea științelor naturii
și educația modernă ................. 11
1.2. Structura și dezvoltarea științelor naturii .......... 20
1.3. Dezvoltare durabilă și educație științifică ................................ 25
1.4. Rolul științelor naturii în formarea cunoștințelor profesionale ................... 35
1.5. Cunoașterea și managementul științelor naturii ................................. 38
1.6. Probleme fundamentale și aplicate ale științelor naturii ............................. 43
1.7. Știință și Matematică ................. 49
1.8. Dezvoltarea științelor naturii și a tendințelor pseudoștiințifice ................................. 55
1.9. Știința naturii și moralitatea .............. 62
1.10. Principii raționale și iraționale ale cunoașterii .................................. 68
Întrebări de test ........................... 81
Capitolul 2.
CUNOAȘTERE ȘTIINȚIFICE NATURALE ALE LUMII EXTERIOARE
2.1. Procesul cunoaşterii ştiinţifice naturale ........ 84
2.2. Forme ale științelor naturii ......... 96
2.3. Metode și tehnici de cercetare științifică naturală ................................. 105
2.4. Descoperire și dovezi științifice ............ 113
2.5. Experimentul este baza științei naturii .......... 119
2.6. Mijloace moderne de cercetare științifică naturală ................................. 121
2.7. Cele mai importante realizări ale științei naturii moderne ............................. 126
Întrebări de test ........................... 131
Partea a II-a
LEGILE FUNDAMENTALE ȘI CONCEPTE NATURALE
Capitolul 3.
LEGILE SI PRINCIPII FUNDAMENTALE
3.1. Fizica este o ramură fundamentală a științelor naturii ............................. 135
3.2. Materie și mișcare, timp și spațiu ..... 144
3.3. Conceptul de atomism. Discretenie
şi continuitatea materiei .................. 149
3.4. Interacțiuni fundamentale ............. 151
3.5. Principiul relativității .................. 159
3.6. Proprietățile spațiului, timpului
și legile de conservare ........................ 161
3.7. Legile fundamentale ale lui Newton ............ 165
3.8. Statistică și termodinamică
proprietăţile macrosistemelor ....................... 169
3.9. Legile termodinamice .................. 173
3.10. Conceptul electromagnetic ................ 178
3.11. Proprietățile undei corpusculare ale luminii ........ 183
Întrebări de test ........................... 189
Capitolul 4.
NIVELURI ATOMICE ŞI NUCLEONE ALE STRUCTURII MATERIEI
4.1. Structura atomilor ................................. 192
4.2. Proprietățile undei corpusculare ale microparticulelor 195
4.3. Natura probabilistă a microproceselor ....... 198
4.4. Sisteme atomice moderne ................ 203
4.5. Procese nucleare .......... ................ 206
4.6. Particule elementare ...................... 215
4.7. Perspective pentru dezvoltarea fizicii microlumilor ... 217
Întrebări de test ........................... 221
Partea a III-a CONCEPTE NATURAL-ȘTIINȚIFICE DE DEZVOLTARE Capitolul 5.
CONCEPTUL DE DEZVOLTARE ȘI EVOLUȚIE A UNIVERSULUI
5.1. Esența conceptului de dezvoltare ................ 225
5.2. Evoluția Universului ........................ 229
5.3. Structura universului. ....................... 236
5.4. Mijloace de observare a obiectelor din Univers ....... 239
5.5. Problema căutării civilizațiilor extraterestre... 242
5.6. Sistemul solar face parte din univers .......... 245
5.7. Pământul este o planetă a sistemului solar ........... 252
Întrebări de test ........................... 260
Capitolul 6.
CUNOAȘTERE ȘTIINȚIFICE NATURALE ALE SUBSTANȚEI
6.1. Dezvoltarea cunoștințelor chimice ................. 262
6.2. Sinteza substanțelor chimice .................. 267
6.3. Cataliza modernă ....................... 272
6.4. Formarea substanțelor terestre și extraterestre... 279
6.5. Rezerve naturale de materii prime ..................... 282
6.6. Materii prime organice ......................... 290
6.7. Elemente chimice noi .................. 299
6.8. Procese chimice promițătoare .......... 304
6.9. Materiale moderne ..................... 310
6.10. Materiale prospective .................... 321
Întrebări de test ........................... 331
Capitolul 7.
NIVEL BIOSFERIC DE ORGANIZAREA MATERIEI
7.1. Originea materiei vii .................. 334
7.2. Purtător de informație genetică ........... 337
7.3. Structura și funcția proteinelor .................. 342
7.4. Structura și tipurile de celule .............. 345
7.5. Originea vieții ....................... 350
7.6. Condiții pentru ideea evolutivă ............. 360
7.7. Evoluţia vieţii ................................. 366
7.8. Legume și lumea animală................382
7.9. Omul este un fenomen natural .................. 393
7.10. Suportul vieții umane .................. 402
7.11. Prelungirea vieții unui organism .................. 415
7.12. Formarea noosferei ..................... 421
Întrebări de test ........................... 423
Partea a IV-a
BAZELE ȘTIINȚIFICE NATURALE ALE TEHNOLOGIILOR MODERNE, ENERGIEI ȘI ECOLOGIEI
Capitolul 8.
ASPECTE NATURALE ȘTIINȚICE ALE TEHNOLOGIEI
8.1. Dezvoltarea instrumentelor de tehnologie a informației... 427
8.2. Mijloace moderne de acumulare de informații. .434
8.3. Calculatoare alternative ................. 440
8.4. Sisteme multimedia și lumea virtuală. ... .447
8.5. Tehnologii microelectronice ............... 450
8.6. Nanotehnologie ............................ 456
8.7. Tehnologii laser ........................ 462
8.8. Rachete și tehnologii spațiale .............. 470
8.9. Biotehnologia modernă .................. 473
8.10. Tehnologii genetice .......................... 476
8.11. Problema clonării ..................... 479
Întrebări de test ........................... 481
Capitolul 9.
PROBLEME ȘTIINȚIFICE NATURALE ALE ENERGIEI MODERNE
9.1. Energia este o sursă de bunăstare ............ 484
9.2. Conversia energiei ..................... 487
9.3. Eficienta productiei
și consumul de energie ....................... 492
9.4. Centrale termice .................. 493
9.5. Îmbunătățirea eficienței sistemelor de alimentare ....... 495
9.6. Hidro și geotermal
surse de energie .......................... 503
9.7. Energia solară ............................. 510
9.8. Energia eoliană .............................. 513
9.9. Energia nucleară .......................... 516
9.10. Caracteristici ale ingineriei energetice casnice ......... 524
Întrebări de test ........................... 527
Capitolul 10.
ASPECTE NATURISTICE ALE ECOLOGIEI
10.1. Catastrofe globale și evoluția vieții... 529
10.2. Prevenirea dezastru ecologic.....533
10.3. Dezastre naturale și climă .............. 536
10.4. Efectul de seră și precipitațiile acide ....... 544
10.5. Conservarea stratului de ozon .................... 550
10.6. Resursele de apă și conservarea lor .............. 554
10.7. Consumul de energie și mediul nostru de viață. ... .557
10.8. Efectele radiațiilor asupra biosferei ........... 560
10.9. Aspecte științifice naturale ale protecției mediului ......................... 570
Întrebări de test ........................... 575
Capitolul 11.
ARMONIA NATURII ȘI A UMANITĂȚII
11.1. Limitele biosferei .......................... 577
11.2. Conservarea resurselor naturale .............. 584
11.3. Economie de energie .................. 588
11.4. Economisirea resurselor la transport .............. 595
11.5. Orașe și natură ................................. 600
11.6. Rezolvarea problemelor de eliminare .................. 604
11.7. Globalizarea proceselor biosferei ........... 610
11.8. Spre dezvoltare prin educație ................. 614
Întrebări de test ........................... 623
Concluzie ............................................... 625
Glosar termeni specifici ...................... 628
Index de nume .................................... 649
Referințe ................................ 665

Manualul este redactat în conformitate cu standardele educaționale de stat. Ea subliniază problemele cunoașterii științifice naturale a lumii înconjurătoare, conceptele fundamentale, principiile și legile naturii, ia în considerare problemele de actualitate ale științelor naturale moderne asociate cu studiul proceselor naturale și proprietăților substanțelor la nivel molecular, reflectă aspectele științifice naturale. de energie, ecologie și evidențiază cele mai importante realizări ale științelor naturale care stau la baza tehnologiilor moderne de știință intensivă. Conceput pentru studenții universitari. Poate fi interesant și util pentru o gamă largă de cititori.

* * *

Fragmentul introductiv dat al cărții Concepte ale științelor naturale moderne (S. Kh. Karpenkov) oferit de partenerul nostru de carte - compania Liters.

INTRODUCERE

În cele din urmă, îmi dau mâna unei științe cu adevărat utile.

Horaţiu

Fiecare persoană, de la o vârstă foarte fragedă, se distinge prin curiozitate - o dorință naturală de a afla despre lumea din jurul său. „Curiozitatea se aseamănă atât cu cei iluminați, cât și cu cei sălbatici”, remarcabilul istoric și scriitor rus N.M. Karamzin (1766-1826). Odată cu vârsta, curiozitatea inconștientă se dezvoltă treptat în curiozitate - o dorință conștientă de a învăța legile care guvernează natura, de a învăța cum să le aplici în munca ta, anticipând posibilele consecințe ale acesteia. Legile naturii și modul în care sunt aplicate reflectă experiența concentrată a umanității. Bazându-se pe el, o persoană este capabilă să se protejeze de greșeli și îi este mai ușor să atingă obiectivele dorite. Experiența concentrată a umanității se află în centrul oricărui proces educațional.

Știința naturii este un sistem unificat de științe despre legile, fenomenele și proprietățile obiectelor naturale, care include multe ramuri - Stiintele Naturii.

Cele mai importante realizări ale științelor naturale formează baza fundamentală a tehnologiilor moderne de știință intensivă pentru producția de diverse produse, inclusiv bunuri de larg consum. Pentru a ști la ce preț se oferă astfel de produse - cea mai importantă componentă a economiei, care sunt perspectivele de dezvoltare a tehnologiilor moderne strâns legate de problemele economice, sociale și politice, sunt necesare cunoștințe fundamentale despre natură - cunoștințe științifice naturale . În zilele noastre, cunoașterea științelor naturii a devenit o sferă de acțiune activă și este o resursă de bază a economiei, depășind ca importanță resursele materiale: capital, pământ, muncă etc. Cunoștințele științifice naturale și tehnologiile moderne bazate pe acestea formează o nouă imagine de viață, iar o persoană cu studii superioare nu se poate îndepărta de cunoștințele fundamentale despre lumea din jurul său fără a risca să fie neajutorat în activitatea profesională. „Nu există mântuire fără științe naturale omul modern; fără această hrană sănătoasă, fără această educație strictă a gândirii cu fapte, fără această apropiere de viața din jurul nostru ”, - o evaluare atât de înaltă a științelor naturii a fost făcută de scriitorul și filozoful rus A.I. Herzen (1812-1879).

Dacă expunem în detaliu cunoștințele de științe naturale acumulate în toate ramurile științelor naturii, atunci obținem un volum uriaș, poate necesar, dar nu foarte util nici măcar pentru specialiștii în științele naturii, ca să nu mai vorbim de specialiști în științe umaniste și socio-economice. câmpuri. Sarcina de prezentare este și mai complicată de faptul că forma sa ar trebui să fie accesibilă studenților, a căror activitate profesională viitoare nu este direct legată de știința naturii. Pentru a rezolva această problemă, este nevoie de un principiu filosofic generalizator. Esența sa constă în prezentarea cunoștințelor de științe naturale în cadrul unor concepte - idei fundamentale și o abordare sistematică. Principiul conceptual permite studenților să obțină cunoștințe fundamentale și complexe despre natură și, pe baza lor, să studieze discipline mai profund specializate.

Mijloacele moderne ale științelor naturii fac posibilă studierea multor procese complexe la nivelul nucleelor ​​atomice, atomilor, moleculelor, celulelor și apoi sintetizează substanțe cu proprietăți neobișnuite, care nu existau anterior în natură, și din acestea se produc noi materiale pentru diferite mașini. , dispozitive, produse etc. În plus, datorită unor astfel de cercetări, se cultivă plante de cultură cu randament ridicat, se dezvoltă mijloace foarte eficiente de tratare a bolilor etc.

Orice direcție promițătoare a activității umane este direct sau indirect legată de o nouă bază materială și de noile tehnologii, iar cunoașterea esenței lor științifice naturale este cheia succesului. Fără cunoștințe fundamentale despre natură, se poate dezvolta o opinie publică eronată, ceea ce duce la o decizie părtinitoare, așa cum sa întâmplat, de exemplu, când a fost anunțat în mod nejustificat un moratoriu temporar (1975-1985) asupra ingineriei genetice. În consecință, cunoștințele de științe naturale sunt necesare nu numai pentru specialiștii de înaltă calificare, ci și pentru orice persoană educată, indiferent de domeniul său de activitate.

În căutarea valorilor materiale, omenirea modernă a depășit deja starea stabilă a biosferei, care include toate lucrurile vii împreună cu mediul. Aceasta înseamnă că, ca urmare a invaziei civilizației, în natură a fost deja perturbat un echilibru stabil, care asigură de multă vreme circulația substanțelor. Aceasta ne amintește de fenomenele naturale distructive care au devenit mai frecvente în ultimul deceniu: uragane, tornade, inundații, cutremure, secete, care produc pagube materiale enorme și sunt însoțite de un număr tot mai mare de victime umane.

Transformarea unei societăți moderne de consum într-o societate iluminată dezvoltată spiritual este o sarcină extrem de dificilă. Poate fi rezolvată doar prin dezvoltarea întregului sistem de învățământ cu eforturile comune ale oamenilor educați, pentru care steaua călăuzitoare nu este luxul, nu profitul și alți idoli seducătoare, ci împărăția bunătății, libertății și adevărului. O cale nobilă, dar spinoasă către o astfel de împărăție începe cu educația amoroasă în copilăria timpurie, când se pune o bază spirituală și morală pentru asimilarea cunoștințelor în toate etapele educației și continuă pe parcursul vieții fiecărei persoane.

Cunoașterea nu vine de la sine. Trebuie să muncești din greu, să studiezi din greu. „Trebuie să studiezi fără rușine, dar să înveți fără încetare”, așa a spus celebrul gânditor Vasile cel Mare (c. 330–379) în vremuri străvechi și numai în acest caz se poate spera la succes.

Pentru a restrânge rezultatele căutării, vă puteți rafina interogarea specificând câmpurile de căutare. Lista câmpurilor este prezentată mai sus. De exemplu:

Puteți căuta după mai multe câmpuri în același timp:

Operatori logici

Operatorul implicit este ȘI.
Operator ȘIînseamnă că documentul trebuie să se potrivească cu toate elementele din grup:

Cercetare & Dezvoltare

Operator SAUînseamnă că documentul trebuie să se potrivească cu una dintre valorile din grup:

studiu SAU dezvoltare

Operator NU exclude documentele care conțin acest element:

studiu NU dezvoltare

Tipul de căutare

Când scrieți o solicitare, puteți specifica modul în care expresia va fi căutată. Sunt acceptate patru metode: căutarea cu morfologie, fără morfologie, căutarea unui prefix, căutarea unei fraze.
În mod implicit, căutarea se face ținând cont de morfologie.
Pentru a căuta fără morfologie, puneți doar un semn dolar în fața cuvintelor din fraza:

$ studiu $ dezvoltare

Pentru a căuta un prefix, trebuie să puneți un asterisc după solicitare:

studiu *

Pentru a căuta o expresie, trebuie să includeți interogarea între ghilimele duble:

" cercetare si dezvoltare "

Căutați după sinonime

Pentru a include sinonimele cuvintelor în rezultatele căutării, puneți un simbol „ # „înaintea unui cuvânt sau înaintea unei expresii între paranteze.
Când se aplică unui cuvânt, vor fi găsite până la trei sinonime pentru acesta.
Când se aplică unei expresii între paranteze, un sinonim va fi atașat fiecărui cuvânt dacă este găsit.
Nu poate fi combinat cu căutarea non-morfologică, căutarea prin prefix sau căutarea expresiei.

# studiu

Gruparea

Pentru a grupa expresiile de căutare, trebuie să utilizați paranteze. Acest lucru vă permite să controlați logica booleană a cererii.
De exemplu, trebuie să faceți o cerere: găsiți documente al căror autor este Ivanov sau Petrov, iar titlul conține cuvintele cercetare sau dezvoltare:

Căutare aproximativă de cuvinte

Pentru căutare aproximativă trebuie să pui o tildă" ~ „la sfârșitul unui cuvânt dintr-o frază. De exemplu:

brom ~

Căutarea va găsi cuvinte precum „brom”, „rom”, „prom”, etc.
În plus, puteți specifica numărul maxim de editări posibile: 0, 1 sau 2. De exemplu:

brom ~1

În mod implicit, sunt permise 2 editări.

Criteriul de proximitate

Pentru a căuta după proximitate, trebuie să puneți un tilde " ~ „la sfârșitul unei fraze. De exemplu, pentru a găsi documente cu cuvintele cercetare și dezvoltare în termen de 2 cuvinte, utilizați următoarea interogare:

" Cercetare & Dezvoltare "~2

Relevanța expresiei

Folosește " ^ „la sfârșitul expresiei și apoi indicați nivelul de relevanță al acestei expresii în raport cu restul.
Cu cât nivelul este mai ridicat, cu atât expresia este mai relevantă.
De exemplu, în această expresie, cuvântul „cercetare” este de patru ori mai relevant decât cuvântul „dezvoltare”:

studiu ^4 dezvoltare

În mod implicit, nivelul este 1. Valorile permise sunt un număr real pozitiv.

Căutare pe intervale

Pentru a indica intervalul în care ar trebui să fie valoarea unui câmp, specificați valorile limită între paranteze, separate de operator LA.
Se va efectua sortarea lexicografică.

O astfel de interogare va returna rezultate cu un autor de la Ivanov la Petrov, dar Ivanov și Petrov nu vor fi incluși în rezultat.
Pentru a include o valoare într-un interval, utilizați paranteze pătrate. Folosiți acolade pentru a exclude o valoare.