Conceptele lui Gorbaciov despre știința naturală modernă. Concepte ale științelor naturale moderne - Gorbaciov V.V.

Concepte științe naturale moderne. Gorbaciov V.V. ÎN manual sunt conturate principii fizice care fac posibilă explicarea lumii vii din jurul nostru și natura neînsuflețită din punctul de vedere al fizicii moderne, inclusiv post-nonclasice. Sunt luate în considerare problemele fizice fundamentale generale ale mișcării obiectelor materiale în conceptele de mecanică clasică, cuantică și relativistă, relația dintre spațiu și timp, modele de origine, evoluție și organizare a Universului. Sunt conturate fundamentele fizice ale ecologiei și rolul biosferei și noosferei în viața umană și modele sinergetice în economie.
Manualul contine fapte interesanteși ipoteze din diverse domenii ale fizicii și tehnologiei, biologiei, chimiei, sociologiei și altor științe. Cartea include întrebări de auto-test, o listă extinsă de referințe, subiecte abstracte și un dicționar de termeni folosiți în știința naturală modernă.
Destinat studenților, studenților absolvenți și profesorilor universitari. Util pentru o gamă largă de cititori interesați de problemele științelor naturale moderne.
Format: djvu/zip (ed. a II-a, 2005, 672 p.)
Dimensiune: 7,23 MB
Descărcați
Format: pdf / zip (ed. I, 2003, 592 p.)
Dimensiune: 7,2 MB
DescărcațiNota: Aici http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook131/01/index.html este postată versiunea electronică a publicației tipărite: Gorbaciov V.V. Concepte ale științelor naturale moderne. La ora 2: Tutorial. - M.: Editura MGUP, 2000, 274 p.
CONŢINUT
PREFAȚA 3
Prima parte
BAZELE FIZICE ALE STRUCTURII LUMII MATERIALE 5
Capitolul 1. VIZIUNI GENERALE ALE ȘTIINȚEI NATURII 5
1.1. Etapele dezvoltării și formării științelor naturale 11
1.1.1. Programul lui Platon 12
1.1.2. Ideile lui Aristotel 13
1.1.3. Modelul lui Democrit 15
1.2. Probleme ale științelor naturii pe calea înțelegerii lumii 16
1.2.1.Raţionalismul fizic 16
1.2.2. Metode de cunoaștere 17
1.2.3. Percepția holistică a lumii 19
1.2.4. Fizica și misticismul oriental 20
1.2.5. Relația dintre științele naturii și științele umaniste 26
1.2.6. Paradigma sinergetică 30
1.2.7. Principiul universal al științelor naturale - principiul complementarității lui Bohr 31
Întrebări de securitate. .41
Literatura 41
Capitolul 2. MECANICA OBIECTELOR DISCRETE 42
2.1. Tridimensionalitatea spațiului 43
2.2. Spațiu și timp 48
2.3. Caracteristicile mecanicii newtoniene 54
2.4. Mișcarea în mecanică 59
2.5. Legile lui Newton - Galileo 60
2.6. Legile de conservare 64
2.7. Principiile optimității 68
2.8. Imaginea mecanică a lumii 71
Întrebări de test 73
Literatura 73
Capitolul 3. FIZICA CÂMPURILOR 73
3.1. Definiția conceptului de câmp 73
3.2. Faraday - legile lui Maxwell pentru electromagnetism 77
3.3. Câmp electromagnetic 79
3.4. Câmp gravitațional 81
3.5. Imaginea electromagnetică a lumii 83
Întrebări de test 84
Literatura 84
Capitolul 4. TEORIA RELATIVITĂȚII LUI EINSTEIN - O PUNTE ÎNTRE MECANĂ ȘI ELECTROMAGNETISM... 85
4.1. Principii fizice teorie specială relativitatea (SRT) 85
4.1.1. Postulatele lui A. Einstein în SRT 86
4.1.2. Principiul relativității lui G. Galileo 88
4.1.3. Relativitatea și invarianța timpului 91
4.1.4. Constanța vitezei luminii 92
4.1.5. Transformări ale lui G. Lorentz 93
4.1.6. Modificarea duratei și a duratei de timp în STO 94
4.1.7. „Paradoxul geamănului” 96
4.1.8. Modificarea masei în STO 98
4.2. Teoria generală relativitatea (GTR) 99
4.2.1. Postulatele GTR 99
4.2.2. Verificare experimentală OTO 100
4.2.3. Gravitația și curbura spațiului 103
4.2.4. Principalele rezultate ale fundamentelor teoriei relativității 106
Întrebări de test 107
Literatura 107
Capitolul 5. FUNDAMENTELE MECANICII CUANTICE ȘI ELECTRODINAMICII CUANTICE 107
5.1. Descrierea proceselor din microcosmos. 107
5.2. Necesitatea introducerii mecanicii cuantice 109
5.3. Ipoteza lui Planck 113
5.4. Măsurători în mecanica cuantică 116
5.5. Funcția de undă și principiul de incertitudine al lui W. Heisenberg 117
5.6. Mecanica cuantică și reversibilitatea în timp 119
5.7. Electrodinamica cuantică 120
Întrebări de test 121
Literatura 121
Capitolul 6. FIZICA UNIVERSULUI 122
6.1. Modelul cosmologic al lui A. Einstein - A.A. Fridman 123
6.2. Alte modele ale originii Universului 125
6.2.1. Model Big bang 126
6.2.2. CMB 130
6.2.3. Se extinde sau se contractă Universul? 131
6.2.4. Scenariul dezvoltării Universului după Big Bang 133
6.2.5. Umflarea Universului Model 136
6.3. Ideile moderne despre particulele elementare ca bază fundamentală a structurii materiei din Univers 138
6.3.1. Clasificarea particulelor elementare 140
6.3.2. Quark model 142
6.4. Interacțiuni fundamentale și constante ale lumii. ..... 145
6.4.1. Constantele lumii 147
6.4.2. Interacțiunile fundamentale și rolul lor în natură 149
6.4.3. În ce constă materia Universului? 150
6.4.4. Găuri negre 152
6.5. Modelul unui câmp fizic unificat și multidimensionalitatea spațiului - timp 156
6.5.1. Posibilitatea spațiului multidimensional 157
6.6. Stabilitatea Universului și principiul antropic 160
6.6.1. Pluralitatea de lumi. . 161
6.6.2. Structura ierarhică a Universului 164
6.7. Antimateria în Univers și antigalaxiile 167
6.8. Mecanismul formării și evoluției stelelor 169
6.8.1. Ciclul proton-proton 169
6.8.2. Ciclul carbon-azot 171
6.8.3. Evoluția stelelor 172
6.8.4. Pulsari 175
6.8.5. Quasars 178
Întrebări de test 181
Literatura 181
Capitolul 7. PROBLEMA „ORDINE-DEZORDARE” ÎN NATURĂ ȘI SOCIETATE. VIZIUNI SINERGICE 182
7.1. Termodinamică și sinergetică de neechilibru 183
7.2. Dinamica haosului și a ordinii 185
7.3. E. Lorenz model 186
7.4. Structuri disipative 187
7.5. Celulele Benard 187
7.6. Reacțiile Belousov-Zhabotinsky 188
7.7. Haos dinamic 190
7.8. Spațiul de fază 191
7.9. Atractori 192
7.10. Modul de agravare 198
7.11. Model Poincaré pentru descrierea schimbărilor în starea unui sistem 203
7.12. Instabilitati dinamice 205
7.13. Schimbarea energiei în timpul evoluției sistemului 206
7.14. Armonia haosului și ordinii și raportul „de aur” 207
7.15. Sisteme deschise 212
7.16. Principiul producerii entropiei minime 213
Întrebări de test 215
Literatura 215
Capitolul 8. SIMETRIA ȘI ASIMETRIA ÎN DIVERSE MANIFESTĂRI FIZICE 216
8.1. Simetrie și legi de conservare 219
8.2. Simetrie-asimetrie 221
8.3. Legea conservării sarcinii electrice 222
8.4. Simetria oglinzii 223
8.5. Alte tipuri de simetrie 224
8.6. Chiralitatea naturii vii și neînsuflețite 227
8.7. Simetrie și entropie 229
Întrebări de test 230
Literatura 230
Capitolul 9. IMAGINEA ȘTIINȚIFICATĂ NATURALĂ MODERNĂ A LUMII DIN POZIȚIA FIZICII 231
9.1. Clasificarea mecanică 232
9.2. Imaginea fizică modernă a lumii 234
Întrebări de test 238
Literatura 238

Partea a doua
FIZICA VIEI ŞI EVOLUŢIA NATURII ŞI A SOCIETĂŢII 239
Capitolul 10. PROBLEME GENERALE ALE FIZICII VIE 239
Capitolul 11. DE LA FIZICA EXISTENTELOR LA FIZICA EMERGENTULUI 241
11.1. Caracteristicile termodinamice ale dezvoltării sistemelor vii 243
11.1.1. Rolul entropiei pentru organismele vii 244
11.1.2. Instabilitatea ca factor de dezvoltare a viețuitoarelor 247
11.2. Abordarea energetică a descrierii viețuitoarelor 249
11.2.1. Dezechilibru stabil 251
11.3. Niveluri de organizare a sistemelor vii și abordare sistematică la evoluţia vieţuitoarelor 253
11.3.1. Ierarhia nivelurilor de organizare a viețuitoarelor 253
11.3.2. Metoda Fibonacci ca factor de autoorganizare armonică 255
11.3.3. Fizice și metode biologice studierea naturii viețuitoarelor 257
11.3.4. Principiul antropic în fizica viețuitoarelor 259
11.3.5. Evoluția fizică a lui L. Boltzmann și evoluția biologică a lui Ch. Darwin 262
11.4. Interpretarea fizică a legilor biologice 264
11.4.1. Modele fizice în biologie 265
11.4.2. Factorii fizici în dezvoltarea viețuitoarelor 268
11.5. Spațiu și timp pentru organismele vii >. . , 270
11.5.1. Legătura dintre spațiu și energie pentru viețuitoare 271
11.5.2. Timpul biologic al unui sistem viu 272
11.5.3. Timpul psihologic al organismelor vii 276
11.6. Entropia și informația în sistemele vii 280
11.6.1. Valoarea informatiei. . 282
11.6.2. Abordarea cibernetică a descrierii viețuitoarelor 285
11.6.3. Rol legi fiziceîn înțelegerea viețuitoarelor 287
Întrebări de test 289
Literatura 289
Capitolul 12. ASPECTE FIZICE ȘI PRINCIPII ALE BIOLOGIEI 289
12.1. De la atomi la protoviață 289
12.1.1. Ipoteze despre originea vieții 289
12.1.2. Factori necesari pentru originea vieții 293
12.1.3. Teoria originii abiogene a vieții de A. I. Oparin. . .294
12.1.4. Heterotrofe și autotrofe 297
12.2. Procese chimiceși auto-organizarea moleculară 299
12.2.1. Concepte chimiceși definiții 300
12.2.2. Aminoacizi 306
12.2.3. Teoria evoluției chimice în biogeneză 307
12.2.4. Teoria lui M. Eigen a auto-organizarii moleculare 308
12.2.5. Organizare ciclică reactii chimiceși hipercicluri 310
12. 3. Componentele biochimice ale materiei vii 313
12.3.1. Molecule ale naturii vii 313
12.3.2. Monomeri și macromolecule 315
12.3.3. Proteine ​​316
12.3.4. Acizi nucleici 321
12.3.5. Carbohidrați 323
12.3.6. Lipide 327
12.3.7. Rolul apei pentru organismele vii 330
12.4. Ca o cușcă particulă elementară biologie moleculară.... 332
12.4.1. Structura celulară 334
12.4.2. Procesele celulare 338
12.4.3. Membrane celulare 339
12.4.4. Fotosinteza 341
12.4.5. Diviziunea celulară și formarea organismului 342
12.5. Rolul asimetriei în apariția viețuitoarelor 346
12.5.1. Activitatea optică a materiei și chiralitate 347
12.5.2. Homochiralitate și autoorganizare în organismele vii 349
Întrebări de testare. 353
Literatura 353
Capitolul 13. PRINCIPII FIZICE ALE REPRODUCȚIEI ȘI DEZVOLTĂRII SISTEMELOR VIE 354
13.1. Molecule informaționale ale eredității 354
13.1.1. Cod genetic 355
13.1.2. Genele și lumea cuantică 359
13.2. Reproducerea și moștenirea trăsăturilor 360
13.2.1. Genotip și fenotip 361
13.2.2. Legile geneticii de G. Mendel 362
13.2.3. Teoria cromozomală a eredității 363
13.3. Procese de mutageneză și transmitere informații ereditare 365
13.3.1. Mutații și mutageneza radiațiilor 365
13.3.2. Mutațiile și dezvoltarea organismului 370
13.4. Principiul matriceal al sintezei macromoleculelor informaționale și geneticii moleculare 373
13.4.1. Transferul de informații ereditare prin replicare. . . 373
13.4.2. Sinteza șablonului prin reduplicare convariantă 375
13.4.3. Transcrierea 375
13.4.4. Difuzare 376
13.4.5. Diferențele dintre proteine ​​și acizi nucleici 379
13.4.6. Noul mecanism de transmitere a informațiilor ereditare și a bolilor prionice 380
Întrebări de test 382
Literatura 382
Capitolul 14. ÎNȚELEGEREA FIZICĂ A DEZVOLTĂRII EVOLUȚIONARE ȘI INDIVIDUALE A ORGANISMELOR 383
14.1. Ontogeneza si filogeneza. Nivelurile ontogenetice și ale populației de organizare a vieții 383
14.1.1. Legea lui Haeckel pentru ontogeneză și filogenie 383
14.1.2. Nivelul ontogenetic al vieții 384
14.1.3. Populațiile și nivelul populației-specie al viețuitoarelor 385
14.2. Reprezentarea fizică a evoluției 387
14.2.1. Teoria sintetică a evoluției 387
14.2.2. Evoluția populațiilor 388
14.2.3. Factori elementari de evoluție 391
14.2.4. Organism viu în individ și dezvoltare istorică 392
14.2.5. Evoluţia geologică şi schema generala evoluţia Pământului conform N.N. Moiseevu 393
14.3. Axiomele biologiei 396
14.3.1. Prima axiomă 397
14.3.2. A doua axiomă 398
14.3.3. A treia axiomă 400
14.3.4. A patra axiomă 402
14.3.5. Reprezentări fizice ale axiomelor biologiei 404
14.4. Semne ale ființelor vii și definiții ale vieții 406
14.4.1. Set de semne ale ființelor vii 407
14.4.2. Definițiile vieții 410
14.5. Modelul fizic dezvoltarea demografică SP. Kapitsa 414
Întrebări de test 419
Literatura 419
Capitolul 15. DOMENIILE FIZICE ȘI INFORMAȚIONALE ALE STRUCTURILOR BIOLOGICE 420
15.1. Câmpurile fizice și radiațiile unui corp uman funcțional 420
15.1.1. Câmpuri electromagneticeși radiații de la un organism viu 422
15.1.2. Radiații termice și alte tipuri de radiații 429
15.2. Mecanismul de interacțiune a radiațiilor umane cu mediul. . 431
15.2.1. Radiații electromagnetice și ionizante 431
15.2.2. Posibilități de diagnosticare și tratament medical pe baza radiațiilor din corpul uman 436
15.3. Dispozitiv de memorie. Reproducerea și transmiterea informațiilor în organism 440
15.3.1. Procesele fizice de transmitere a semnalului informațional într-un organism viu 441
15.3.2. Baza fizică a memoriei 444
15.3.3. Creierul uman și computerul 448
Întrebări de test 450
Literatura 450
Capitolul 16. ASPECTE FIZICE ALE BIOSFEREI ȘI FUNDAMENTELE ECOLOGIEI 450
16.1. Organizarea structurală a biosferei 450
16.1.1. Biocenoze. - 451
16.1.2. Geocenoze și biogeocenoze. Ecosisteme 452
16.1.3. Conceptul de biosfere 453
16.1.4. Ciclul biologic al substanțelor din natură 455
16.1.5. Rolul energiei în evoluție 456
16.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky și materia vie 458
16.2.1. Materia vie 458
16.2.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky 460
16.3. Reprezentări fizice ale evoluției biosferei și trecerii la noosferă 462
16.3.1. Principalele etape ale evoluției biosferei 462
16.3.2. Noosfera 463
16.3.3. Transformarea biosferei în noosferă. 464
16.4. Factorii fizici ai influenței spațiului asupra proceselor terestre 467
16.4.1. Legătura dintre spațiu și Pământ conform conceptului lui A. L. Chizhevsky 470
16.5. Bazele fizice ale ecologiei 474
16.5.1. Creșterea sarcinii antropice mediu 474
16.5.2. Principiile fizice ale degradării mediului 479
16.6. Principiile dezvoltării durabile 481
16.6.1. Evaluările stabilității biosferei 481
16.6.2. Conceptul și necesitatea dezvoltării durabile educație pentru mediu 484
Întrebări de test 486
Literatura 486

Partea a treia
CONCEPTE DE ȘTIINȚA NATURII ÎN UMANITĂȚI 487
Capitolul 17. PRINCIPII ȘI MECANISME GENERALE ȘTIINȚIFICE NATURALE ÎN IMAGINEA EVOLUȚIONARĂ A LUMII 487
17.1. Principiile de bază ale evoluționismului universal 489
17.2. Evoluționism universal și metodologie de aplicare a triadei darwiniene în evoluție sisteme complexe de orice natură. . 490
17.3. Evoluționism universal și sinergetică 493
17.4. Raționalismul modern și evoluționismul universal. .498
17.5. Înțelegerea fizică a teoriei pasionalității L. N. Gumilyov 503
Capitolul 18. PROBLEME GLOBALE ALE TIMPULUI MODERN 505
18.1. Apariția societate informaţională 505
18.2. Globalizarea și dezvoltare durabilă 512
18.3. Sociosinergetica 515
18.4. Civilizație și sinergetică 521
18.5. Globalizarea și prognoza sinergetică a dezvoltării umane 527
Capitolul 19. VIZIUNI SINERGISTICE PRIVIND DEZVOLTAREA ȘI MANAGEMENTUL ECONOMICE 533
19.1. Modele fizice de autoorganizare în economie 533
19.2. Modelul economic al undelor lungi N. D. Kondratiev 537
19.3. Reversibilitatea și ireversibilitatea proceselor în economie 540
19.4. Vederi sinergice asupra durabilității în economie 541
19.5. Modelarea pieței fizice 543
19.6. Natura ciclică a proceselor economice în modelul lui N. D. Kondratiev 544
19.7. Modelul proceselor oscilatorii în economie 548
19.8. Management evolutiv 550
Întrebări de test 555
Literatura 555

Concluzie
PARADIGMA EVOLUȚIONAR-SINERGISTĂ: DE LA ȘTIINȚA NATURII HOLISTICĂ LA CULTURA HOLISTICĂ 503
Aplicații
1. Idei newtoniene despre timp și spațiu 566
2. Principiul antropic (AL) 567
3. Proporția de aur ca criteriu al armoniei 570
4. Paradigma sinergetică 576
5. Rolul apei în natură și în organismele vii, 580
6. Influența impactului radiațiilor asupra mediului 584
Notele 587
Literatura 593
Subiecte cursuri, rezumate și rapoarte 600
Întrebări pentru test și examen 604
Glosar de termeni 608

Atenție: informăm administratorul despre link-uri de descărcare nefuncționale printr-un comentariu sub pagina curentă, sau prin contactele din partea de sus!

Deci, să rezumam astăzi: puteți oricând descărca orice material disponibil gratuit de pe site-ul nostru. Dacă nu ați găsit pe site-ul nostru planeta GDZ, acel material, teme gata făcute, bilete la examene, teste sau un eseu. Există mai multe soluții la această problemă: 1. întoarcerea acasă planeta gdz, alege categoria care ți se potrivește cel mai bine. 2.folosiți căutarea inteligentă, dar acest lucru se poate face și din pagina curentă din colțul din dreapta site-ului. Introdu text și expresie de căutare. 3. dacă în urma procedurilor de mai sus încă nu ați găsit materialul de care aveți nevoie, atunci avem o mare rugăminte să spuneți administratorului nostru ce ați dori să găsiți pe portalul nostru planeta gdz. Și în viitorul apropiat, administratorul nostru va găsi materialul pe care nu l-ați solicitat și îl va publica pe site, dacă drepturile de autor nu sunt încălcate! Atenție: dacă dumneavoastră, dragă utilizator, observați o încălcare a drepturilor de autor, vă rugăm să informați administratorul, cu dovada minimă a dreptului. Succes tuturor în studii și termină instituție de învățământ excelent!

Program gratuit Stdu Viewer pentru citirea fisierelor PDF, DJVU, fb2, epub si alte formate, puteti aici sau in partea de sus a site-ului in sectiunea: program de citit fisiere, carti, gdz.

Ed. a II-a, rev. si suplimentare - M.: 2005. -672 p.

Manualul conturează principiile fizice care fac posibilă explicarea lumii vieții și a naturii neînsuflețite din jurul nostru din punctul de vedere al fizicii moderne, inclusiv post-nonclasice. Sunt luate în considerare problemele fizice fundamentale generale ale mișcării obiectelor materiale în conceptele de mecanică clasică, cuantică și relativistă, relația dintre spațiu și timp, modele de origine, evoluție și organizare a Universului. Sunt conturate fundamentele fizice ale ecologiei și rolul biosferei și noosferei în viața umană și modele sinergetice în economie.

Manualul conține fapte și ipoteze interesante din diverse domenii ale fizicii și tehnologiei, biologiei, chimiei, sociologiei și altor științe. Cartea include întrebări de auto-test, o listă extinsă de referințe, subiecte abstracte și un dicționar de termeni folosiți în știința naturală modernă.

Destinat studenților, studenților absolvenți și profesorilor universitari. Util pentru o gamă largă de cititori interesați de problemele științelor naturale moderne.

Format: djvu (2- ed., 200 5, 672 p.)

Dimensiune: 7,23 MB

Descărcați: yandex.disc

Format: pdf (1- ed., 2003, 592 p. )

Dimensiune: 7,8 MB

Descărcați: yandex.disc

Nota: Aici http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook131/01/index.htmlpostat Versiunea electronică a publicației tipărite: Gorbaciov V.V. Concepte ale științelor naturale moderne. La ora 2: Tutorial. - M.: Editura MGUP, 2000, 274 p.

CONŢINUT
PREFAȚA 3

Prima parte
BAZELE FIZICE ALE STRUCTURII LUMII MATERIALE 5
Capitolul 1. VIZIUNI GENERALE ALE ȘTIINȚEI NATURII 5
1.1. Etapele dezvoltării și formării științelor naturale 11
1.1.1. Programul lui Platon 12
1.1.2. Ideile lui Aristotel 13
1.1.3. Modelul lui Democrit 15
1.2. Probleme ale științelor naturii pe calea înțelegerii lumii 16
1.2.1.Raţionalismul fizic 16
1.2.2. Metode de cunoaștere 17
1.2.3. Percepția holistică a lumii 19
1.2.4. Fizica și misticismul oriental 20
1.2.5. Relația dintre științele naturii și științele umaniste 26
1.2.6. Paradigma sinergetică 30
1.2.7. Principiul universal al științelor naturale - principiul complementarității lui Bohr 31
Întrebări de testare. .41
Literatura 41
Capitolul 2. MECANICA OBIECTELOR DISCRETE 42
2.1. Tridimensionalitatea spațiului 43
2.2. Spațiu și timp 48
2.3. Caracteristicile mecanicii newtoniene 54
2.4. Mișcarea în mecanică 59
2.5. Legile lui Newton - Galileo 60
2.6. Legile de conservare 64
2.7. Principiile optimității 68
2.8. Imaginea mecanică a lumii 71
Întrebări de test 73
Literatura 73
Capitolul 3. FIZICA CÂMPURILOR 73
3.1. Definiția conceptului de câmp 73
3.2. Faraday - legile lui Maxwell pentru electromagnetism 77
3.3. Câmp electromagnetic 79
3.4. Câmp gravitațional 81
3.5. Imaginea electromagnetică a lumii 83
Întrebări de test 84
Literatura 84
Capitolul 4. TEORIA RELATIVITĂȚII LUI EINSTEIN - O PUNTE ÎNTRE MECANĂ ȘI ELECTROMAGNETISM... 85
4.1. Principiile fizice ale teoriei speciale a relativității (STR) 85
4.1.1. Postulatele lui A. Einstein în SRT 86
4.1.2. Principiul relativității lui G. Galileo 88
4.1.3. Relativitatea și invarianța timpului 91
4.1.4. Constanța vitezei luminii 92
4.1.5. Transformări ale lui G. Lorentz 93
4.1.6. Modificarea duratei și a duratei de timp în STO 94
4.1.7. „Paradoxul geamănului” 96
4.1.8. Modificarea masei în STO 98
4.2. Teoria generală a relativității (GR) 99
4.2.1. Postulatele GTR 99
4.2.2. Verificarea experimentală a OTO 100
4.2.3. Gravitația și curbura spațiului 103
4.2.4. Principalele rezultate ale fundamentelor teoriei relativității 106
Întrebări de test 107
Literatura 107
Capitolul 5. FUNDAMENTELE MECANICII CUANTICE ȘI ELECTRODINAMICII CUANTICE 107
5.1. Descrierea proceselor din microcosmos. 107
5.2. Necesitatea introducerii mecanicii cuantice 109
5.3. Ipoteza lui Planck 113
5.4. Măsurători în mecanica cuantică 116
5.5. Funcția de undă și principiul de incertitudine al lui W. Heisenberg 117
5.6. Mecanica cuantică și reversibilitatea în timp 119
5.7. Electrodinamica cuantică 120
Întrebări de test 121
Literatura 121
Capitolul 6. FIZICA UNIVERSULUI 122
6.1. Modelul cosmologic al lui A. Einstein - A.A. Fridman 123
6.2. Alte modele ale originii Universului 125
6.2.1. Modelul Big Bang 126
6.2.2. CMB 130
6.2.3. Se extinde sau se contractă Universul? 131
6.2.4. Scenariul dezvoltării Universului după Big Bang 133
6.2.5. Umflarea Universului Model 136
6.3. Ideile moderne despre particulele elementare ca bază fundamentală a structurii materiei din Univers 138
6.3.1. Clasificarea particulelor elementare 140
6.3.2. Quark model 142
6.4. Interacțiuni fundamentale și constante ale lumii. ..... 145
6.4.1. Constantele lumii 147
6.4.2. Interacțiunile fundamentale și rolul lor în natură 149
6.4.3. În ce constă materia Universului? 150
6.4.4. Găuri negre 152
6.5. Modelul unui câmp fizic unificat și multidimensionalitatea spațiului - timp 156
6.5.1. Posibilitatea spațiului multidimensional 157
6.6. Stabilitatea Universului și principiul antropic 160
6.6.1. Pluralitatea de lumi. . 161
6.6.2. Structura ierarhică a Universului 164
6.7. Antimateria în Univers și antigalaxiile 167
6.8. Mecanismul formării și evoluției stelelor 169
6.8.1. Ciclul proton-proton 169
6.8.2. Ciclul carbon-azot 171
6.8.3. Evoluția stelelor 172
6.8.4. Pulsari 175
6.8.5. Quasars 178
Întrebări de test 181
Literatura 181
Capitolul 7. PROBLEMA „ORDINE-DEZORDARE” ÎN NATURĂ ȘI SOCIETATE.
7.1. Termodinamică și sinergetică de neechilibru 183
VIZIUNI SINERGICE 182
7.2. Dinamica haosului și a ordinii 185
7.3. E. Lorenz model 186
7.4. Structuri disipative 187
7.5. Celulele Benard 187
7.6. Reacțiile Belousov-Zhabotinsky 188
7.7. Haos dinamic 190
7.8. Spațiul de fază 191
7.9. Atractori 192
7.10. Modul de agravare 198
7.11. Model Poincaré pentru descrierea schimbărilor în starea unui sistem 203
7.12. Instabilitati dinamice 205
7.13. Schimbarea energiei în timpul evoluției sistemului 206
7.14. Armonia haosului și ordinii și raportul „de aur” 207
7.15. Sisteme deschise 212
7.16. Principiul producerii entropiei minime 213
Întrebări de test 215
Literatura 215
8.1. Simetrie și legi de conservare 219
Capitolul 8. SIMETRIA ȘI ASIMETRIA ÎN DIVERSE MANIFESTĂRI FIZICE 216
8.2. Simetrie-asimetrie 221
8.3. Legea conservării sarcinii electrice 222
8.4. Simetria oglinzii 223
8.5. Alte tipuri de simetrie 224
8.6. Chiralitatea naturii vii și neînsuflețite 227
8.7. Simetrie și entropie 229
Întrebări de test 230
Literatura 230
9.1. Clasificarea mecanică 232
Capitolul 9. IMAGINEA ȘTIINȚIFICATĂ NATURALĂ MODERNĂ A LUMII DIN POZIȚIA FIZICII 231
9.2. Imaginea fizică modernă a lumii 234
Întrebări de test 238

Literatura 238
Partea a doua
FIZICA VIEI ŞI EVOLUŢIA NATURII ŞI A SOCIETĂŢII 239
Capitolul 10. PROBLEME GENERALE ALE FIZICII VIE 239
11.1. Caracteristicile termodinamice ale dezvoltării sistemelor vii 243
11.1.1. Rolul entropiei pentru organismele vii 244
11.1.2. Instabilitatea ca factor de dezvoltare a viețuitoarelor 247
11.2. Abordarea energetică a descrierii viețuitoarelor 249
11.2.1. Dezechilibru stabil 251
11.3. Niveluri de organizare a sistemelor vii și o abordare sistemică a evoluției viețuitoarelor 253
11.3.1. Ierarhia nivelurilor de organizare a viețuitoarelor 253
11.3.2. Metoda Fibonacci ca factor de autoorganizare armonică 255
11.3.3. Metode fizice și biologice de studiere a naturii viețuitoarelor 257
11.3.4. Principiul antropic în fizica viețuitoarelor 259
11.3.5. Evoluția fizică a lui L. Boltzmann și evoluția biologică a lui Ch. Darwin 262
11.4. Interpretarea fizică a legilor biologice 264
11.4.1. Modele fizice în biologie 265
11.4.2. Factorii fizici în dezvoltarea viețuitoarelor 268
11.5. Spațiu și timp pentru organismele vii >. . , 270
11.5.1. Legătura dintre spațiu și energie pentru viețuitoare 271
11.5.2. Timpul biologic al unui sistem viu 272
11.5.3. Timpul psihologic al organismelor vii 276
11.6. Entropia și informația în sistemele vii 280
11.6.1. Valoarea informatiei. . 282
11.6.2. Abordarea cibernetică a descrierii viețuitoarelor 285
11.6.3. Rolul legilor fizice în înțelegerea viețuitoarelor 287
Întrebări de test 289
Literatura 289
Capitolul 12. ASPECTE FIZICE ȘI PRINCIPII ALE BIOLOGIEI 289
12.1. De la atomi la protoviață 289
12.1.1. Ipotezele originii vieții 289
12.1.2. Factori necesari pentru originea vieții 293
12.1.3. Teoria originii abiogene a vieții de A. I. Oparin. . .294
12.1.4. Heterotrofe și autotrofe 297
12.2. Procese chimice și autoorganizare moleculară 299
12.2.1. Concepte și definiții chimice 300
12.2.2. Aminoacizi 306
12.2.3. Teoria evoluției chimice în biogeneză 307
12.2.4. Teoria auto-organizarii moleculare a lui M. Eigen 308
12.2.5. Organizarea ciclică a reacțiilor chimice și a hiperciclurilor 310
12. 3. Componentele biochimice ale materiei vii 313
12.3.1. Molecule ale naturii vii 313
12.3.2. Monomeri și macromolecule 315
12.3.3. Proteine ​​316
12.3.4. Acizi nucleici 321
12.3.5. Carbohidrați 323
12.3.6. Lipide 327
12.3.7. Rolul apei pentru organismele vii 330
12.4. Celula ca particulă elementară a biologiei moleculare.... 332
12.4.1. Structura celulară 334
12.4.2. Procesele celulare 338
12.4.3. Membrane celulare 339
12.4.4. Fotosinteza 341
12.4.5. Diviziunea celulară și formarea organismului 342
12.5. Rolul asimetriei în apariția viețuitoarelor 346
12.5.1. Activitatea optică a materiei și chiralitate 347
12.5.2. Homochiralitate și autoorganizare în organismele vii 349
Întrebări de testare. 353
Literatura 353
Capitolul 13. PRINCIPII FIZICE ALE REPRODUCȚIEI ȘI DEZVOLTĂRII SISTEMELOR VIE 354
13.1. Molecule informaționale ale eredității 354
13.1.1. Cod genetic 355
13.1.2. Genele și lumea cuantică 359
13.2. Reproducerea și moștenirea trăsăturilor 360
13.2.1. Genotip și fenotip 361
13.2.2. Legile geneticii de G. Mendel 362
13.2.3. Teoria cromozomală a eredității 363
13.3. Procese de mutageneză și transmitere a informațiilor ereditare 365
13.3.1. Mutații și mutageneza radiațiilor 365
13.3.2. Mutațiile și dezvoltarea organismului 370
13.4. Principiul matriceal al sintezei macromoleculelor informaționale și geneticii moleculare 373
13.4.1. Transferul de informații ereditare prin replicare. . . 373
13.4.2. Sinteza șablonului prin reduplicare convariantă 375
13.4.3. Transcrierea 375
13.4.4. Difuzare 376
13.4.5. Diferențele dintre proteine ​​și acizi nucleici 379
13.4.6. Noul mecanism de transmitere a informațiilor ereditare și a bolilor prionice 380
Întrebări de test 382
Literatura 382
Capitolul 14. ÎNȚELEGEREA FIZICĂ A DEZVOLTĂRII EVOLUȚIONARE ȘI INDIVIDUALE A ORGANISMELOR 383
14.1. Ontogeneza si filogeneza. Nivelurile ontogenetice și ale populației de organizare a vieții 383
14.1.1. Legea lui Haeckel pentru ontogeneză și filogenie 383
14.1.2. Nivelul ontogenetic al vieții 384
14.1.3. Populațiile și nivelul populației-specie al viețuitoarelor 385
14.2. Reprezentarea fizică a evoluției 387
14.2.1. Teoria sintetică a evoluției 387
14.2.2. Evoluția populațiilor 388
14.2.3. Factori elementari de evoluție 391
14.2.4. Organismul viu în dezvoltarea individuală și istorică 392
14.2.5. Evoluția geologică și schema generală a evoluției Pământului conform N.N.
Moiseevu 393
14.3. Axiomele biologiei 396
14.3.1. Prima axiomă 397
14.3.2. A doua axiomă 398
14.3.3. A treia axiomă 400
14.3.4. A patra axiomă 402
14.3.5. Reprezentări fizice ale axiomelor biologiei 404
14.4. Semne ale ființelor vii și definiții ale vieții 406
14.4.1. Set de semne ale ființelor vii 407
14.4.2. Definițiile vieții 410
14.5. Modelul fizic al dezvoltării demografice a SP. Kapitsa 414
Întrebări de test 419
Capitolul 15. DOMENIILE FIZICE ȘI INFORMAȚIONALE ALE STRUCTURILOR BIOLOGICE 420
Literatura 419
15.1. Câmpurile fizice și radiațiile unui corp uman funcțional 420
15.1.1. Câmpurile electromagnetice și radiațiile unui organism viu 422
15.1.2. Radiații termice și alte tipuri de radiații 429
15.2. Mecanismul de interacțiune a radiațiilor umane cu mediul. .
431
15.2.1. Radiații electromagnetice și ionizante 431
15.3.1. Procesele fizice de transmitere a semnalului informațional într-un organism viu 441
15.3.2. Baza fizică a memoriei 444
15.3.3. Creierul uman și computerul 448
Întrebări de test 450
Literatura 450
Capitolul 16. ASPECTE FIZICE ALE BIOSFEREI ȘI FUNDAMENTELE ECOLOGIEI 450
16.1. Organizarea structurală a biosferei 450
16.1.1. Biocenoze. - 451
16.1.2. Geocenoze și biogeocenoze. Ecosisteme 452
16.1.3. Conceptul de biosfere 453
16.1.4. Ciclul biologic al substanțelor din natură 455
16.1.5. Rolul energiei în evoluție 456
16.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky și materia vie 458
16.2.1. Materia vie 458
16.2.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky 460
16.3. Reprezentări fizice ale evoluției biosferei și trecerii la noosferă 462
16.3.1. Principalele etape ale evoluției biosferei 462
16.3.2. Noosfera 463
16.3.3. Transformarea biosferei în noosferă. 464
16.4. Factorii fizici ai influenței spațiului asupra proceselor terestre 467
16.4.1. Legătura dintre spațiu și Pământ conform conceptului lui A. L. Chizhevsky 470
16.5. Bazele fizice ale ecologiei 474
16.5.1. Creșterea încărcăturii antropice asupra mediului 474
16.5.2. Principiile fizice ale degradării mediului 479
16.6. Principiile dezvoltării durabile 481
16.6.1. Evaluările stabilității biosferei 481
16.6.2. Conceptul de dezvoltare durabilă și necesitatea educației pentru mediu 484
Întrebări de test 486
Literatura 486

Partea a treia
CONCEPTE DE ȘTIINȚA NATURII ÎN UMANITĂȚI 487
Capitolul 17. PRINCIPII ȘI MECANISME GENERALE ȘTIINȚIFICE NATURALE ÎN IMAGINEA EVOLUȚIONARĂ A LUMII 487
17.1. Principiile de bază ale evoluționismului universal 489
17.2. Evoluționismul universal și metodologia de utilizare a triadei darwiniene în evoluția sistemelor complexe de orice natură. . 490
17.3. Evoluționism universal și sinergetică 493
17.4. Raționalismul modern și evoluționismul universal. .498
17.5. Înțelegerea fizică a teoriei pasionalității L. N. Gumilyov 503
Capitolul 18. PROBLEME GLOBALE ALE TIMPULUI MODERN 505
18.1. Apariția societății informaționale 505
18.2. Globalizarea și dezvoltarea durabilă 512
18.3. Sociosinergetica 515
18.4. Civilizație și sinergetică 521
18.5. Globalizarea și prognoza sinergetică a dezvoltării umane 527
Capitolul 19. VIZIUNI SINERGISTICE PRIVIND DEZVOLTAREA ȘI MANAGEMENTUL ECONOMICE 533
19.1. Modele fizice de autoorganizare în economie 533
19.2. Modelul economic al undelor lungi N. D. Kondratiev 537
19.3. Reversibilitatea și ireversibilitatea proceselor în economie 540
19.4. Vederi sinergice asupra durabilității în economie 541
19.5. Modelarea pieței fizice 543
19.6. Natura ciclică a proceselor economice în modelul lui N. D. Kondratiev 544
19.7. Modelul proceselor oscilatorii în economie 548
19.8. Management evolutiv 550
Întrebări de test 555
Literatura 555

Concluzie
PARADIGMA EVOLUȚIONAR-SINERGISTĂ: DE LA ȘTIINȚA NATURII HOLISTICĂ LA CULTURA HOLISTICĂ 503
Aplicații
1. Idei newtoniene despre timp și spațiu 566
2. Principiul antropic (AL) 567
3. Proporția de aur ca criteriu al armoniei 570
4. Paradigma sinergetică 576
5. Rolul apei în natură și în organismele vii, 580
6. Influența impactului radiațiilor asupra mediului 584
Notele 587
Literatura 593
Subiecte ale lucrărilor trimestriale, eseuri și rapoarte 600
Întrebări pentru test și examen 604
Glosar de termeni 608

Ed. a II-a, rev. si suplimentare - M.: ONICS Secolul XXI, Lumea și Educația”, 2005. -672 p.

Manualul conturează principiile fizice care fac posibilă explicarea lumii vieții și a naturii neînsuflețite din jurul nostru din punctul de vedere al fizicii moderne, inclusiv post-nonclasice. Sunt luate în considerare problemele fizice fundamentale generale ale mișcării obiectelor materiale în conceptele de mecanică clasică, cuantică și relativistă, relația dintre spațiu și timp, modele de origine, evoluție și organizare a Universului. Sunt conturate fundamentele fizice ale ecologiei și rolul biosferei și noosferei în viața umană și modele sinergetice în economie.

Manualul conține fapte și ipoteze interesante din diverse domenii ale fizicii și tehnologiei, biologiei, chimiei, sociologiei și altor științe. Cartea include întrebări de auto-test, o listă extinsă de referințe, subiecte abstracte și un dicționar de termeni folosiți în știința naturală modernă.

Destinat studenților, studenților absolvenți și profesorilor universitari. Util pentru o gamă largă de cititori interesați de problemele științelor naturale moderne.

CONŢINUT

PREFAȚA 3

Prima parte
BAZELE FIZICE ALE STRUCTURII LUMII MATERIALE 5
Capitolul 1. VIZIUNI GENERALE ALE ȘTIINȚEI NATURII 5
1.1. Etapele dezvoltării și formării științelor naturale 11
1.1.1. Programul lui Platon 12
1.1.2. Ideile lui Aristotel 13
1.1.3. Modelul lui Democrit 15
1.2. Probleme ale științelor naturii pe calea înțelegerii lumii 16
1.2.1.Raţionalismul fizic 16
1.2.2. Metode de cunoaștere 17
1.2.3. Percepția holistică a lumii 19
1.2.4. Fizica și misticismul oriental 20
1.2.5. Relația dintre științele naturii și științele umaniste 26
1.2.6. Paradigma sinergetică 30
1.2.7. Principiul universal al științelor naturale - principiul complementarității lui Bohr 31
Întrebări de testare. .41
Literatura 41
Capitolul 2. MECANICA OBIECTELOR DISCRETE 42
2.1. Tridimensionalitatea spațiului 43
2.2. Spațiu și timp 48
2.3. Caracteristicile mecanicii newtoniene 54
2.4. Mișcarea în mecanică 59
2.5. Legile lui Newton - Galileo 60
2.6. Legile de conservare 64
2.7. Principiile optimității 68
2.8. Imaginea mecanică a lumii 71
Întrebări de test 73
Literatura 73
Capitolul 3. FIZICA CÂMPURILOR 73
3.1. Definiția conceptului de câmp 73
3.2. Faraday - legile lui Maxwell pentru electromagnetism 77
3.3. Câmp electromagnetic 79
3.4. Câmp gravitațional 81
3.5. Imaginea electromagnetică a lumii 83
Întrebări de test 84
Literatura 84
Capitolul 4. TEORIA RELATIVITĂȚII LUI EINSTEIN - O PUNTE ÎNTRE MECANĂ ȘI ELECTROMAGNETISM... 85
4.1. Principiile fizice ale teoriei speciale a relativității (STR) 85
4.1.1. Postulatele lui A. Einstein în SRT 86
4.1.2. Principiul relativității lui G. Galileo 88
4.1.3. Relativitatea și invarianța timpului 91
4.1.4. Constanța vitezei luminii 92
4.1.5. Transformări ale lui G. Lorentz 93
4.1.6. Modificarea duratei și a duratei de timp în STO 94
4.1.7. „Paradoxul geamănului” 96
4.1.8. Modificarea masei în STO 98
4.2. Teoria generală a relativității (GR) 99
4.2.1. Postulatele GTR 99
4.2.2. Verificarea experimentală a OTO 100
4.2.3. Gravitația și curbura spațiului 103
4.2.4. Principalele rezultate ale fundamentelor teoriei relativității 106
Întrebări de test 107
Literatura 107
Capitolul 5. FUNDAMENTELE MECANICII CUANTICE ȘI ELECTRODINAMICII CUANTICE 107
5.1. Descrierea proceselor din microcosmos. 107
5.2. Necesitatea introducerii mecanicii cuantice 109
5.3. Ipoteza lui Planck 113
5.4. Măsurători în mecanica cuantică 116
5.5. Funcția de undă și principiul de incertitudine al lui W. Heisenberg 117
5.6. Mecanica cuantică și reversibilitatea în timp 119
5.7. Electrodinamica cuantică 120
Întrebări de test 121
Literatura 121
Capitolul 6. FIZICA UNIVERSULUI 122
6.1. Modelul cosmologic al lui A. Einstein - A.A. Fridman 123
6.2. Alte modele ale originii Universului 125
6.2.1. Modelul Big Bang 126
6.2.2. CMB 130
6.2.3. Se extinde sau se contractă Universul? 131
6.2.4. Scenariul dezvoltării Universului după Big Bang 133
6.2.5. Umflarea Universului Model 136
6.3. Ideile moderne despre particulele elementare ca bază fundamentală a structurii materiei din Univers 138
6.3.1. Clasificarea particulelor elementare 140
6.3.2. Quark model 142
6.4. Interacțiuni fundamentale și constante ale lumii. ..... 145
6.4.1. Constantele lumii 147
6.4.2. Interacțiunile fundamentale și rolul lor în natură 149
6.4.3. În ce constă materia Universului? 150
6.4.4. Găuri negre 152
6.5. Modelul unui câmp fizic unificat și multidimensionalitatea spațiului - timp 156
6.5.1. Posibilitatea spațiului multidimensional 157
6.6. Stabilitatea Universului și principiul antropic 160
6.6.1. Pluralitatea de lumi. . 161
6.6.2. Structura ierarhică a Universului 164
6.7. Antimateria în Univers și antigalaxiile 167
6.8. Mecanismul formării și evoluției stelelor 169
6.8.1. Ciclul proton-proton 169
6.8.2. Ciclul carbon-azot 171
6.8.3. Evoluția stelelor 172
6.8.4. Pulsari 175
6.8.5. Quasars 178
Întrebări de test 181
Literatura 181
Capitolul 7. PROBLEMA „ORDINE-DEZORDARE” ÎN NATURĂ ȘI SOCIETATE. VIZIUNI SINERGICE 182
7.1. Termodinamică și sinergetică de neechilibru 183
7.2. Dinamica haosului și a ordinii 185
7.3. E. Lorenz model 186
7.4. Structuri disipative 187
7.5. Celulele Benard 187
7.6. Reacțiile Belousov-Zhabotinsky 188
7.7. Haos dinamic 190
7.8. Spațiul de fază 191
7.9. Atractori 192
7.10. Modul de agravare 198
7.11. Model Poincaré pentru descrierea schimbărilor în starea unui sistem 203
7.12. Instabilitati dinamice 205
7.13. Schimbarea energiei în timpul evoluției sistemului 206
7.14. Armonia haosului și ordinii și raportul „de aur” 207
7.15. Sisteme deschise 212
7.16. Principiul producerii entropiei minime 213
Întrebări de test 215
Literatura 215
Capitolul 8. SIMETRIA ȘI ASIMETRIA ÎN DIVERSE MANIFESTĂRI FIZICE 216
8.1. Simetrie și legi de conservare 219
8.2. Simetrie-asimetrie 221
8.3. Legea conservării sarcinii electrice 222
8.4. Simetria oglinzii 223
8.5. Alte tipuri de simetrie 224
8.6. Chiralitatea naturii vii și neînsuflețite 227
8.7. Simetrie și entropie 229
Întrebări de test 230
Literatura 230
Capitolul 9. IMAGINEA ȘTIINȚIFICATĂ NATURALĂ MODERNĂ A LUMII DIN POZIȚIA FIZICII 231
9.1. Clasificarea mecanică 232
9.2. Imaginea fizică modernă a lumii 234
Întrebări de test 238
Literatura 238

Partea a doua
FIZICA VIEI ŞI EVOLUŢIA NATURII ŞI A SOCIETĂŢII 239
Capitolul 10. PROBLEME GENERALE ALE FIZICII VIE 239
Capitolul 11. DE LA FIZICA EXISTENTELOR LA FIZICA EMERGENTULUI 241
11.1. Caracteristicile termodinamice ale dezvoltării sistemelor vii 243
11.1.1. Rolul entropiei pentru organismele vii 244
11.1.2. Instabilitatea ca factor de dezvoltare a viețuitoarelor 247
11.2. Abordarea energetică a descrierii viețuitoarelor 249
11.2.1. Dezechilibru stabil 251
11.3. Niveluri de organizare a sistemelor vii și o abordare sistemică a evoluției viețuitoarelor 253
11.3.1. Ierarhia nivelurilor de organizare a viețuitoarelor 253
11.3.2. Metoda Fibonacci ca factor de autoorganizare armonică 255
11.3.3. Metode fizice și biologice de studiere a naturii viețuitoarelor 257
11.3.4. Principiul antropic în fizica viețuitoarelor 259
11.3.5. Evoluția fizică a lui L. Boltzmann și evoluția biologică a lui Ch. Darwin 262
11.4. Interpretarea fizică a legilor biologice 264
11.4.1. Modele fizice în biologie 265
11.4.2. Factorii fizici în dezvoltarea viețuitoarelor 268
11.5. Spațiu și timp pentru organismele vii >. . , 270
11.5.1. Legătura dintre spațiu și energie pentru viețuitoare 271
11.5.2. Timpul biologic al unui sistem viu 272
11.5.3. Timpul psihologic al organismelor vii 276
11.6. Entropia și informația în sistemele vii 280
11.6.1. Valoarea informatiei. . 282
11.6.2. Abordarea cibernetică a descrierii viețuitoarelor 285
11.6.3. Rolul legilor fizice în înțelegerea viețuitoarelor 287
Întrebări de test 289
Literatura 289
Capitolul 12. ASPECTE FIZICE ȘI PRINCIPII ALE BIOLOGIEI 289
12.1. De la atomi la protoviață 289
12.1.1. Ipotezele originii vieții 289
12.1.2. Factori necesari pentru originea vieții 293
12.1.3. Teoria originii abiogene a vieții de A. I. Oparin. . .294
12.1.4. Heterotrofe și autotrofe 297
12.2. Procese chimice și autoorganizare moleculară 299
12.2.1. Concepte și definiții chimice 300
12.2.2. Aminoacizi 306
12.2.3. Teoria evoluției chimice în biogeneză 307
12.2.4. Teoria auto-organizarii moleculare a lui M. Eigen 308
12.2.5. Organizarea ciclică a reacțiilor chimice și a hiperciclurilor 310
12. 3. Componentele biochimice ale materiei vii 313
12.3.1. Molecule ale naturii vii 313
12.3.2. Monomeri și macromolecule 315
12.3.3. Proteine ​​316
12.3.4. Acizi nucleici 321
12.3.5. Carbohidrați 323
12.3.6. Lipide 327
12.3.7. Rolul apei pentru organismele vii 330
12.4. Celula ca particulă elementară a biologiei moleculare.... 332
12.4.1. Structura celulară 334
12.4.2. Procesele celulare 338
12.4.3. Membrane celulare 339
12.4.4. Fotosinteza 341
12.4.5. Diviziunea celulară și formarea organismului 342
12.5. Rolul asimetriei în apariția viețuitoarelor 346
12.5.1. Activitatea optică a materiei și chiralitate 347
12.5.2. Homochiralitate și autoorganizare în organismele vii 349
Întrebări de testare. 353
Literatura 353
Capitolul 13. PRINCIPII FIZICE ALE REPRODUCȚIEI ȘI DEZVOLTĂRII SISTEMELOR VIE 354
13.1. Molecule informaționale ale eredității 354
13.1.1. Cod genetic 355
13.1.2. Genele și lumea cuantică 359
13.2. Reproducerea și moștenirea trăsăturilor 360
13.2.1. Genotip și fenotip 361
13.2.2. Legile geneticii de G. Mendel 362
13.2.3. Teoria cromozomală a eredității 363
13.3. Procese de mutageneză și transmitere a informațiilor ereditare 365
13.3.1. Mutații și mutageneza radiațiilor 365
13.3.2. Mutațiile și dezvoltarea organismului 370
13.4. Principiul matriceal al sintezei macromoleculelor informaționale și geneticii moleculare 373
13.4.1. Transferul de informații ereditare prin replicare. . . 373
13.4.2. Sinteza șablonului prin reduplicare convariantă 375
13.4.3. Transcrierea 375
13.4.4. Difuzare 376
13.4.5. Diferențele dintre proteine ​​și acizi nucleici 379
13.4.6. Noul mecanism de transmitere a informațiilor ereditare și a bolilor prionice 380
Întrebări de test 382
Literatura 382
Capitolul 14. ÎNȚELEGEREA FIZICĂ A DEZVOLTĂRII EVOLUȚIONARE ȘI INDIVIDUALE A ORGANISMELOR 383
14.1. Ontogeneza si filogeneza. Nivelurile ontogenetice și ale populației de organizare a vieții 383
14.1.1. Legea lui Haeckel pentru ontogeneză și filogenie 383
14.1.2. Nivelul ontogenetic al vieții 384
14.1.3. Populațiile și nivelul populației-specie al viețuitoarelor 385
14.2. Reprezentarea fizică a evoluției 387
14.2.1. Teoria sintetică a evoluției 387
14.2.2. Evoluția populațiilor 388
14.2.3. Factori elementari de evoluție 391
14.2.4. Organismul viu în dezvoltarea individuală și istorică 392
14.2.5. Evoluția geologică și schema generală a evoluției Pământului conform N.N. Moiseevu 393
14.3. Axiomele biologiei 396
14.3.1. Prima axiomă 397
14.3.2. A doua axiomă 398
14.3.3. A treia axiomă 400
14.3.4. A patra axiomă 402
14.3.5. Reprezentări fizice ale axiomelor biologiei 404
14.4. Semne ale ființelor vii și definiții ale vieții 406
14.4.1. Set de semne ale ființelor vii 407
14.4.2. Definițiile vieții 410
14.5. Modelul fizic al dezvoltării demografice a SP. Kapitsa 414
Întrebări de test 419
Literatura 419
Capitolul 15. DOMENIILE FIZICE ȘI INFORMAȚIONALE ALE STRUCTURILOR BIOLOGICE 420
15.1. Câmpurile fizice și radiațiile unui corp uman funcțional 420
15.1.1. Câmpurile electromagnetice și radiațiile unui organism viu 422
15.1.2. Radiații termice și alte tipuri de radiații 429
15.2. Mecanismul de interacțiune a radiațiilor umane cu mediul. . 431
15.2.1. Radiații electromagnetice și ionizante 431
15.2.2. Posibilități de diagnosticare și tratament medical pe baza radiațiilor din corpul uman 436
15.3. Dispozitiv de memorie. Reproducerea și transmiterea informațiilor în organism 440
15.3.1. Procesele fizice de transmitere a semnalului informațional într-un organism viu 441
15.3.2. Baza fizică a memoriei 444
15.3.3. Creierul uman și computerul 448
Întrebări de test 450
Literatura 450
Capitolul 16. ASPECTE FIZICE ALE BIOSFEREI ȘI FUNDAMENTELE ECOLOGIEI 450
16.1. Organizarea structurală a biosferei 450
16.1.1. Biocenoze. - 451
16.1.2. Geocenoze și biogeocenoze. Ecosisteme 452
16.1.3. Conceptul de biosfere 453
16.1.4. Ciclul biologic al substanțelor din natură 455
16.1.5. Rolul energiei în evoluție 456
16.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky și materia vie 458
16.2.1. Materia vie 458
16.2.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky 460
16.3. Reprezentări fizice ale evoluției biosferei și trecerii la noosferă 462
16.3.1. Principalele etape ale evoluției biosferei 462
16.3.2. Noosfera 463
16.3.3. Transformarea biosferei în noosferă. 464
16.4. Factorii fizici ai influenței spațiului asupra proceselor terestre 467
16.4.1. Legătura dintre spațiu și Pământ conform conceptului lui A. L. Chizhevsky 470
16.5. Bazele fizice ale ecologiei 474
16.5.1. Creșterea încărcăturii antropice asupra mediului 474
16.5.2. Principiile fizice ale degradării mediului 479
16.6. Principiile dezvoltării durabile 481
16.6.1. Evaluările stabilității biosferei 481
16.6.2. Conceptul de dezvoltare durabilă și necesitatea educației pentru mediu 484
Întrebări de test 486
Literatura 486

Partea a treia
CONCEPTE DE ȘTIINȚA NATURII ÎN UMANITĂȚI 487
Capitolul 17. PRINCIPII ȘI MECANISME GENERALE ȘTIINȚIFICE NATURALE ÎN IMAGINEA EVOLUȚIONARĂ A LUMII 487
17.1. Principiile de bază ale evoluționismului universal 489
17.2. Evoluționismul universal și metodologia de utilizare a triadei darwiniene în evoluția sistemelor complexe de orice natură. . 490
17.3. Evoluționism universal și sinergetică 493
17.4. Raționalismul modern și evoluționismul universal. .498
17.5. Înțelegerea fizică a teoriei pasionalității L. N. Gumilyov 503
Capitolul 18. PROBLEME GLOBALE ALE TIMPULUI MODERN 505
18.1. Apariția societății informaționale 505
18.2. Globalizarea și dezvoltarea durabilă 512
18.3. Sociosinergetica 515
18.4. Civilizație și sinergetică 521
18.5. Globalizarea și prognoza sinergetică a dezvoltării umane 527
Capitolul 19. VIZIUNI SINERGISTICE PRIVIND DEZVOLTAREA ȘI MANAGEMENTUL ECONOMICE 533
19.1. Modele fizice de autoorganizare în economie 533
19.2. Modelul economic al undelor lungi N. D. Kondratiev 537
19.3. Reversibilitatea și ireversibilitatea proceselor în economie 540
19.4. Vederi sinergice asupra durabilității în economie 541
19.5. Modelarea pieței fizice 543
19.6. Natura ciclică a proceselor economice în modelul lui N. D. Kondratiev 544
19.7. Modelul proceselor oscilatorii în economie 548
19.8. Management evolutiv 550
Întrebări de test 555
Literatura 555

Concluzie
PARADIGMA EVOLUȚIONAR-SINERGISTĂ: DE LA ȘTIINȚA NATURII HOLISTICĂ LA CULTURA HOLISTICĂ 503
Aplicații
1. Idei newtoniene despre timp și spațiu 566
2. Principiul antropic (AL) 567
3. Proporția de aur ca criteriu al armoniei 570
4. Paradigma sinergetică 576
5. Rolul apei în natură și în organismele vii, 580
6. Influența impactului radiațiilor asupra mediului 584
Notele 587
Literatura 593
Subiecte ale lucrărilor trimestriale, eseuri și rapoarte 600
Întrebări pentru test și examen 604
Glosar de termeni 608

Nume: Concepte ale științelor naturale moderne.

Manualul conturează principiile fizice care fac posibilă explicarea lumii vieții și a naturii neînsuflețite din jurul nostru din punctul de vedere al fizicii moderne, inclusiv post-nonclasice. Sunt luate în considerare problemele fizice fundamentale generale ale mișcării obiectelor materiale în conceptele de mecanică clasică, cuantică și relativistă, relația dintre spațiu și timp, modele de origine, evoluție și organizare a Universului. Sunt conturate fundamentele fizice ale ecologiei și rolul biosferei și noosferei în viața umană și modele sinergetice în economie.
Manualul conține fapte și ipoteze interesante din diverse domenii ale fizicii și tehnologiei, biologiei, chimiei, sociologiei și altor științe. Cartea include întrebări de auto-test, o listă extinsă de referințe, subiecte abstracte și un dicționar de termeni folosiți în știința naturală modernă.
Destinat studenților, studenților absolvenți și profesorilor universitari. Util pentru o gamă largă de cititori interesați de problemele științelor naturale moderne.

Cursul „Concepte ale științelor naturale moderne” este o sinteză a înțelepciunii civilizațiilor antice, a realizărilor științelor naturale și umane, deschizând calea către o înțelegere a naturii, a omului și a societății. Acesta acoperă o gamă largă de probleme și este fundamental, fundamental pentru toată educația modernă.
Unul dintre scopurile principale ale manualului este de a implica cititorul în procesul creativ al autocunoașterii, de a arăta că fără implicarea științei este imposibil să înțelegem scopul cuiva pe Pământ, dar în același timp există încă multe necunoscute. fenomene care sunt dincolo de controlul științei. Cursul este structurat în așa fel încât studiul său să fie creativ, formând vederi asupra lumii. Mai mult, corespunde perfect tradițiilor educația națională cu școala sa de fundamentalitate și amploarea abordării pentru a explica esența lucrurilor.

Prima parte
BAZELE FIZICE ALE STRUCTURII LUMII MATERIALE 5
Capitolul 1. VIZIUNI GENERALE ALE ȘTIINȚEI NATURII 5
1.1. Etapele dezvoltării și formării științelor naturale 11
1.1.1. Programul lui Platon 12
1.1.2. Ideile lui Aristotel 13
1.1.3. Modelul lui Democrit 15
1.2. Probleme ale științelor naturii pe calea înțelegerii lumii 16
1.2.1.Raţionalismul fizic 16
1.2.2. Metode de cunoaștere 17
1.2.3. Percepția holistică a lumii 19
1.2.4. Fizica și misticismul oriental 20
1.2.5. Relația dintre științele naturii și științele umaniste 26
1.2.6. Paradigma sinergetică 30
1.2.7. Principiul universal al științelor naturale - principiul complementarității lui Bohr 31
Întrebări de testare. .41
Literatura 41
Capitolul 2. MECANICA OBIECTELOR DISCRETE 42
2.1. Tridimensionalitatea spațiului 43
2.2. Spațiu și timp 48
2.3. Caracteristicile mecanicii newtoniene 54
2.4. Mișcarea în mecanică 59
2.5. Legile lui Newton - Galileo 60
2.6. Legile de conservare 64
2.7. Principiile optimității 68
2.8. Imaginea mecanică a lumii 71
Întrebări de test 73
Literatura 73
Capitolul 3. FIZICA CÂMPURILOR 73
3.1. Definiția conceptului de câmp 73
3.2. Faraday - legile lui Maxwell pentru electromagnetism 77
3.3. Câmp electromagnetic 79
3.4. Câmp gravitațional 81
3.5. Imaginea electromagnetică a lumii 83
Întrebări de test 84
Literatura 84
Capitolul 4. TEORIA RELATIVITĂȚII LUI EINSTEIN - O PUNTE ÎNTRE MECANĂ ȘI ELECTROMAGNETISM... 85
4.1. Principiile fizice ale teoriei speciale a relativității (STR) 85
4.1.1. Postulatele lui A. Einstein în SRT 86
4.1.2. Principiul relativității lui G. Galileo 88
4.1.3. Relativitatea și invarianța timpului 91
4.1.4. Constanța vitezei luminii 92
4.1.5. Transformări ale lui G. Lorentz 93
4.1.6. Modificarea duratei și a duratei de timp în STO 94
4.1.7. „Paradoxul geamănului” 96
4.1.8. Modificarea masei în STO 98
4.2. Teoria generală a relativității (GR) 99
4.2.1. Postulatele GTR 99
4.2.2. Verificarea experimentală a OTO 100
4.2.3. Gravitația și curbura spațiului 103
4.2.4. Principalele rezultate ale fundamentelor teoriei relativității 106
Întrebări de test 107
Literatura 107
Capitolul 5. FUNDAMENTELE MECANICII CUANTICE ȘI ELECTRODINAMICII CUANTICE 107
5.1. Descrierea proceselor din microcosmos. 107
5.2. Necesitatea introducerii mecanicii cuantice 109
5.3. Ipoteza lui Planck 113
5.4. Măsurători în mecanica cuantică 116
5.5. Funcția de undă și principiul de incertitudine al lui W. Heisenberg 117
5.6. Mecanica cuantică și reversibilitatea în timp 119
5.7. Electrodinamica cuantică 120
Întrebări de test 121
Literatura 121
Capitolul 6. FIZICA UNIVERSULUI 122
6.1. Modelul cosmologic al lui A. Einstein - A.A. Fridman 123
6.2. Alte modele ale originii Universului 125
6.2.1. Modelul Big Bang 126
6.2.2. CMB 130
6.2.3. Se extinde sau se contractă Universul? 131
6.2.4. Scenariul dezvoltării Universului după Big Bang 133
6.2.5. Umflarea Universului Model 136
6.3. Ideile moderne despre particulele elementare ca bază fundamentală a structurii materiei din Univers 138
6.3.1. Clasificarea particulelor elementare 140
6.3.2. Quark model 142
6.4. Interacțiuni fundamentale și constante ale lumii. ..... 145
6.4.1. Constantele lumii 147
6.4.2. Interacțiunile fundamentale și rolul lor în natură 149
6.4.3. În ce constă materia Universului? 150
6.4.4. Găuri negre 152
6.5. Modelul unui câmp fizic unificat și multidimensionalitatea spațiului - timp 156
6.5.1. Posibilitatea spațiului multidimensional 157
6.6. Stabilitatea Universului și principiul antropic 160
6.6.1. Pluralitatea de lumi. . 161
6.6.2. Structura ierarhică a Universului 164
6.7. Antimateria în Univers și antigalaxiile 167
6.8. Mecanismul formării și evoluției stelelor 169
6.8.1. Ciclul proton-proton 169
6.8.2. Ciclul carbon-azot 171
6.8.3. Evoluția stelelor 172
6.8.4. Pulsari 175
6.8.5. Quasars 178
Întrebări de test 181
Literatura 181
Capitolul 7. PROBLEMA „ORDINE-DEZORDARE” ÎN NATURĂ ȘI SOCIETATE. VIZIUNI SINERGICE 182
7.1. Termodinamică și sinergetică de neechilibru 183
7.2. Dinamica haosului și a ordinii 185
7.3. E. Lorenz model 186
7.4. Structuri disipative 187
7.5. Celulele Benard 187
7.6. Reacțiile Belousov-Zhabotinsky 188
7.7. Haos dinamic 190
7.8. Spațiul de fază 191
7.9. Atractori 192
7.10. Modul de agravare 198
7.11. Model Poincaré pentru descrierea schimbărilor în starea unui sistem 203
7.12. Instabilitati dinamice 205
7.13. Schimbarea energiei în timpul evoluției sistemului 206
7.14. Armonia haosului și ordinii și raportul „de aur” 207
7.15. Sisteme deschise 212
7.16. Principiul producerii entropiei minime 213
Întrebări de test 215
Literatura 215
Capitolul 8. SIMETRIA ȘI ASIMETRIA ÎN DIVERSE MANIFESTĂRI FIZICE 216
8.1. Simetrie și legi de conservare 219
8.2. Simetrie-asimetrie 221
8.3. Legea conservării sarcinii electrice 222
8.4. Simetria oglinzii 223
8.5. Alte tipuri de simetrie 224
8.6. Chiralitatea naturii vii și neînsuflețite 227
8.7. Simetrie și entropie 229
Întrebări de test 230
Literatura 230
Capitolul 9. IMAGINEA ȘTIINȚIFICATĂ NATURALĂ MODERNĂ A LUMII DIN POZIȚIA FIZICII 231
9.1. Clasificarea mecanică 232
9.2. Imaginea fizică modernă a lumii 234
Întrebări de test 238
Literatura 238

Partea a doua
FIZICA VIEI ŞI EVOLUŢIA NATURII ŞI A SOCIETĂŢII 239
Capitolul 10. PROBLEME GENERALE ALE FIZICII VIE 239
Capitolul 11. DE LA FIZICA EXISTENTELOR LA FIZICA EMERGENTULUI 241
11.1. Caracteristicile termodinamice ale dezvoltării sistemelor vii 243
11.1.1. Rolul entropiei pentru organismele vii 244
11.1.2. Instabilitatea ca factor de dezvoltare a viețuitoarelor 247
11.2. Abordarea energetică a descrierii viețuitoarelor 249
11.2.1. Dezechilibru stabil 251
11.3. Niveluri de organizare a sistemelor vii și o abordare sistemică a evoluției viețuitoarelor 253
11.3.1. Ierarhia nivelurilor de organizare a viețuitoarelor 253
11.3.2. Metoda Fibonacci ca factor de autoorganizare armonică 255
11.3.3. Metode fizice și biologice de studiere a naturii viețuitoarelor 257
11.3.4. Principiul antropic în fizica viețuitoarelor 259
11.3.5. Evoluția fizică a lui L. Boltzmann și evoluția biologică a lui Ch. Darwin 262
11.4. Interpretarea fizică a legilor biologice 264
11.4.1. Modele fizice în biologie 265
11.4.2. Factorii fizici în dezvoltarea viețuitoarelor 268
11.5. Spațiu și timp pentru organismele vii >. . , 270
11.5.1. Legătura dintre spațiu și energie pentru viețuitoare 271
11.5.2. Timpul biologic al unui sistem viu 272
11.5.3. Timpul psihologic al organismelor vii 276
11.6. Entropia și informația în sistemele vii 280
11.6.1. Valoarea informatiei. . 282
11.6.2. Abordarea cibernetică a descrierii viețuitoarelor 285
11.6.3. Rolul legilor fizice în înțelegerea viețuitoarelor 287
Întrebări de test 289
Literatura 289
Capitolul 12. ASPECTE FIZICE ȘI PRINCIPII ALE BIOLOGIEI 289
12.1. De la atomi la protoviață 289
12.1.1. Ipotezele originii vieții 289
12.1.2. Factori necesari pentru originea vieții 293
12.1.3. Teoria originii abiogene a vieții de A. I. Oparin. . .294
12.1.4. Heterotrofe și autotrofe 297
12.2. Procese chimice și autoorganizare moleculară 299
12.2.1. Concepte și definiții chimice 300
12.2.2. Aminoacizi 306
12.2.3. Teoria evoluției chimice în biogeneză 307
12.2.4. Teoria auto-organizarii moleculare a lui M. Eigen 308
12.2.5. Organizarea ciclică a reacțiilor chimice și a hiperciclurilor 310
12. 3. Componentele biochimice ale materiei vii 313
12.3.1. Molecule ale naturii vii 313
12.3.2. Monomeri și macromolecule 315
12.3.3. Proteine ​​316
12.3.4. Acizi nucleici 321
12.3.5. Carbohidrați 323
12.3.6. Lipide 327
12.3.7. Rolul apei pentru organismele vii 330
12.4. Celula ca particulă elementară a biologiei moleculare.... 332
12.4.1. Structura celulară 334
12.4.2. Procesele celulare 338
12.4.3. Membrane celulare 339
12.4.4. Fotosinteza 341
12.4.5. Diviziunea celulară și formarea organismului 342
12.5. Rolul asimetriei în apariția viețuitoarelor 346
12.5.1. Activitatea optică a materiei și chiralitate 347
12.5.2. Homochiralitate și autoorganizare în organismele vii 349
Întrebări de testare. 353
Literatura 353
Capitolul 13. PRINCIPII FIZICE ALE REPRODUCȚIEI ȘI DEZVOLTĂRII SISTEMELOR VIE 354
13.1. Molecule informaționale ale eredității 354
13.1.1. Cod genetic 355
13.1.2. Genele și lumea cuantică 359
13.2. Reproducerea și moștenirea trăsăturilor 360
13.2.1. Genotip și fenotip 361
13.2.2. Legile geneticii de G. Mendel 362
13.2.3. Teoria cromozomală a eredității 363
13.3. Procese de mutageneză și transmitere a informațiilor ereditare 365
13.3.1. Mutații și mutageneza radiațiilor 365
13.3.2. Mutațiile și dezvoltarea organismului 370
13.4. Principiul matriceal al sintezei macromoleculelor informaționale și geneticii moleculare 373
13.4.1. Transferul de informații ereditare prin replicare. . . 373
13.4.2. Sinteza șablonului prin reduplicare convariantă 375
13.4.3. Transcrierea 375
13.4.4. Difuzare 376
13.4.5. Diferențele dintre proteine ​​și acizi nucleici 379
13.4.6. Noul mecanism de transmitere a informațiilor ereditare și a bolilor prionice 380
Întrebări de test 382
Literatura 382
Capitolul 14. ÎNȚELEGEREA FIZICĂ A DEZVOLTĂRII EVOLUȚIONARE ȘI INDIVIDUALE A ORGANISMELOR 383
14.1. Ontogeneza si filogeneza. Nivelurile ontogenetice și ale populației de organizare a vieții 383
14.1.1. Legea lui Haeckel pentru ontogeneză și filogenie 383
14.1.2. Nivelul ontogenetic al vieții 384
14.1.3. Populațiile și nivelul populației-specie al viețuitoarelor 385
14.2. Reprezentarea fizică a evoluției 387
14.2.1. Teoria sintetică a evoluției 387
14.2.2. Evoluția populațiilor 388
14.2.3. Factori elementari de evoluție 391
14.2.4. Organismul viu în dezvoltarea individuală și istorică 392
14.2.5. Evoluția geologică și schema generală a evoluției Pământului conform N.N. Moiseevu 393
14.3. Axiomele biologiei 396
14.3.1. Prima axiomă 397
14.3.2. A doua axiomă 398
14.3.3. A treia axiomă 400
14.3.4. A patra axiomă 402
14.3.5. Reprezentări fizice ale axiomelor biologiei 404
14.4. Semne ale ființelor vii și definiții ale vieții 406
14.4.1. Set de semne ale ființelor vii 407
14.4.2. Definițiile vieții 410
14.5. Modelul fizic al dezvoltării demografice a SP. Kapitsa 414
Întrebări de test 419
Literatura 419
Capitolul 15. DOMENIILE FIZICE ȘI INFORMAȚIONALE ALE STRUCTURILOR BIOLOGICE 420
15.1. Câmpurile fizice și radiațiile unui corp uman funcțional 420
15.1.1. Câmpurile electromagnetice și radiațiile unui organism viu 422
15.1.2. Radiații termice și alte tipuri de radiații 429
15.2. Mecanismul de interacțiune a radiațiilor umane cu mediul. . 431
15.2.1. Radiații electromagnetice și ionizante 431
15.2.2. Posibilități de diagnosticare și tratament medical pe baza radiațiilor din corpul uman 436
15.3. Dispozitiv de memorie. Reproducerea și transmiterea informațiilor în organism 440
15.3.1. Procesele fizice de transmitere a semnalului informațional într-un organism viu 441
15.3.2. Baza fizică a memoriei 444
15.3.3. Creierul uman și computerul 448
Întrebări de test 450
Literatura 450
Capitolul 16. ASPECTE FIZICE ALE BIOSFEREI ȘI FUNDAMENTELE ECOLOGIEI 450
16.1. Organizarea structurală a biosferei 450
16.1.1. Biocenoze. - 451
16.1.2. Geocenoze și biogeocenoze. Ecosisteme 452
16.1.3. Conceptul de biosfere 453
16.1.4. Ciclul biologic al substanțelor din natură 455
16.1.5. Rolul energiei în evoluție 456
16.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky și materia vie 458
16.2.1. Materia vie 458
16.2.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky 460
16.3. Reprezentări fizice ale evoluției biosferei și trecerii la noosferă 462
16.3.1. Principalele etape ale evoluției biosferei 462
16.3.2. Noosfera 463
16.3.3. Transformarea biosferei în noosferă. 464
16.4. Factorii fizici ai influenței spațiului asupra proceselor terestre 467
16.4.1. Legătura dintre spațiu și Pământ conform conceptului lui A. L. Chizhevsky 470
16.5. Bazele fizice ale ecologiei 474
16.5.1. Creșterea încărcăturii antropice asupra mediului 474
16.5.2. Principiile fizice ale degradării mediului 479
16.6. Principiile dezvoltării durabile 481
16.6.1. Evaluările stabilității biosferei 481
16.6.2. Conceptul de dezvoltare durabilă și necesitatea educației pentru mediu 484
Întrebări de test 486
Literatura 486

Partea a treia
CONCEPTE DE ȘTIINȚA NATURII ÎN UMANITĂȚI 487
Capitolul 17. PRINCIPII ȘI MECANISME GENERALE ȘTIINȚIFICE NATURALE ÎN IMAGINEA EVOLUȚIONARĂ A LUMII 487
17.1. Principiile de bază ale evoluționismului universal 489
17.2. Evoluționismul universal și metodologia de utilizare a triadei darwiniene în evoluția sistemelor complexe de orice natură. . 490
17.3. Evoluționism universal și sinergetică 493
17.4. Raționalismul modern și evoluționismul universal. .498
17.5. Înțelegerea fizică a teoriei pasionalității L. N. Gumilyov 503
Capitolul 18. PROBLEME GLOBALE ALE TIMPULUI MODERN 505
18.1. Apariția societății informaționale 505
18.2. Globalizarea și dezvoltarea durabilă 512
18.3. Sociosinergetica 515
18.4. Civilizație și sinergetică 521
18.5. Globalizarea și prognoza sinergetică a dezvoltării umane 527
Capitolul 19. VIZIUNI SINERGISTICE PRIVIND DEZVOLTAREA ȘI MANAGEMENTUL ECONOMICE 533
19.1. Modele fizice de autoorganizare în economie 533
19.2. Modelul economic al undelor lungi N. D. Kondratiev 537
19.3. Reversibilitatea și ireversibilitatea proceselor în economie 540
19.4. Vederi sinergice asupra durabilității în economie 541
19.5. Modelarea pieței fizice 543
19.6. Natura ciclică a proceselor economice în modelul lui N. D. Kondratiev 544
19.7. Modelul proceselor oscilatorii în economie 548
19.8. Management evolutiv 550
Întrebări de test 555
Literatura 555

Concluzie
PARADIGMA EVOLUȚIONAR-SINERGICĂ: DE LA ȘTIINȚA NATURII HOLISTICĂ LA CULTURA HOLISTICĂ 503
Aplicații
1. Idei newtoniene despre timp și spațiu 566
2. Principiul antropic (AL) 567
3. Proporția de aur ca criteriu al armoniei 570
4. Paradigma sinergetică 576
5. Rolul apei în natură și în organismele vii, 580
6. Influența impactului radiațiilor asupra mediului 584
Notele 587
Literatura 593
Subiecte ale lucrărilor trimestriale, eseuri și rapoarte 600
Întrebări pentru test și examen 604
Glosar de termeni 608

• CONŢINUT
• PREFAȚA 3 Partea întâi
• BAZELE FIZICE ALE STRUCTURII LUMII MATERIALE 5
• Capitolul 1. VIZIUNI GENERALE ALE ȘTIINȚEI NATURII 5
• 1.1. Etapele dezvoltării și formării științelor naturale 11
• 1.1.1. Programul lui Platon 12
• 1.1.2. Ideile lui Aristotel 13
• 1.1.3. Modelul lui Democrit 15
• 1.2. Probleme ale științelor naturii pe calea înțelegerii lumii 16
• 1.2.1.Raţionalismul fizic 16
• 1.2.2. Metode de cunoaștere 17
• 1.2.3. Percepția holistică a lumii 19
• 1.2.4. Fizica și misticismul oriental 20
• 1.2.5. Relația dintre științele naturii și științele umaniste 26
• 1.2.6. Paradigma sinergetică 30
• 1.2.7. Principiul universal al științelor naturale - principiul complementarității lui Bohr 31
• Întrebări de testare. .41
• Literatura 41
• Capitolul 2. MECANICA OBIECTELOR DISCRETE 42
• 2.1. Tridimensionalitatea spațiului 43
• 2.2. Spațiu și timp 48
• 2.3. Caracteristicile mecanicii newtoniene 54
• 2.4. Mișcarea în mecanică 59
• 2.5. Legile lui Newton - Galileo 60
• 2.6. Legile de conservare 64
• 2.7. Principiile optimității 68
• 2.8. Imaginea mecanică a lumii 71
• Întrebări de test 73
• Literatura 73
• Capitolul 3. FIZICA CÂMPURILOR 73
• 3.1. Definiția conceptului de câmp 73
• 3.2. Faraday - legile lui Maxwell pentru electromagnetism 77
• 3.3. Câmp electromagnetic 79
• 3.4. Câmp gravitațional 81
• 3.5. Imaginea electromagnetică a lumii 83
• Întrebări de test 84
• Literatura 84
• Capitolul 4. TEORIA RELATIVITĂȚII LUI EINSTEIN - O PUNTE ÎNTRE MECANĂ ȘI ELECTROMAGNETISM... 85
• 4.1. Principiile fizice ale teoriei speciale a relativității (STR) 85
• 4.1.1. Postulatele lui A. Einstein în SRT 86
• 4.1.2. Principiul relativității lui G. Galileo 88
• 4.1.3. Relativitatea și invarianța timpului 91
• 4.1.4. Constanța vitezei luminii 92
• 4.1.5. Transformări ale lui G. Lorentz 93
• 4.1.6. Modificarea duratei și a duratei de timp în STO 94
• 4.1.7. „Paradoxul geamănului” 96
• 4.1.8. Modificarea masei în STO 98
• 4.2. Teoria generală a relativității (GR) 99
• 4.2.1. Postulatele GTR 99
• 4.2.2. Verificarea experimentală a OTO 100
• 4.2.3. Gravitația și curbura spațiului 103
• 4.2.4. Principalele rezultate ale fundamentelor teoriei relativității 106
• Întrebări de test 107
• Literatura 107
• Capitolul 5. FUNDAMENTELE MECANICII CUANTICE ȘI ELECTRODINAMICII CUANTICE 107
• 5.1. Descrierea proceselor din microcosmos. 107
• 5.2. Necesitatea introducerii mecanicii cuantice 109
• 5.3. Ipoteza lui Planck 113
• 5.4. Măsurători în mecanica cuantică 116
• 5.5. Funcția de undă și principiul de incertitudine al lui W. Heisenberg 117
• 5.6. Mecanica cuantică și reversibilitatea în timp 119
• 5.7. Electrodinamica cuantică 120
• Întrebări de test 121
• Literatura 121
• Capitolul 6. FIZICA UNIVERSULUI 122
• 6.1. Modelul cosmologic al lui A. Einstein - A.A. Fridman 123
• 6.2. Alte modele ale originii Universului 125
• 6.2.1. Modelul Big Bang 126
• 6.2.2. CMB 130
• 6.2.3. Se extinde sau se contractă Universul? 131
• 6.2.4. Scenariul dezvoltării Universului după Big Bang 133
• 6.2.5. Umflarea Universului Model 136
• 6.3. Ideile moderne despre particulele elementare ca bază fundamentală a structurii materiei din Univers 138
• 6.3.1. Clasificarea particulelor elementare 140
• 6.3.2. Quark model 142
• 6.4. Interacțiuni fundamentale și constante ale lumii. ..... 145
• 6.4.1. Constantele lumii 147
• 6.4.2. Interacțiunile fundamentale și rolul lor în natură 149
• 6.4.3. În ce constă materia Universului? 150
• 6.4.4. Găuri negre 152
• 6.5. Modelul unui câmp fizic unificat și multidimensionalitatea spațiului - timp 156
• 6.5.1. Posibilitatea spațiului multidimensional 157
• 6.6. Stabilitatea Universului și principiul antropic 160
• 6.6.1. Pluralitatea de lumi. . 161
• 6.6.2. Structura ierarhică a Universului 164
• 6.7. Antimateria în Univers și antigalaxiile 167
• 6.8. Mecanismul formării și evoluției stelelor 169
• 6.8.1. Ciclul proton-proton 169
• 6.8.2. Ciclul carbon-azot 171
• 6.8.3. Evoluția stelelor 172
• 6.8.4. Pulsari 175
• 6.8.5. Quasars 178
• Întrebări de test 181
• Literatura 181
• Capitolul 7. PROBLEMA „ORDINE-DEZORDARE” ÎN NATURĂ ȘI SOCIETATE. VIZIUNI SINERGICE 182
• 7.1. Termodinamică și sinergetică de neechilibru 183
• 7.2. Dinamica haosului și a ordinii 185
• 7.3. E. Lorenz model 186
• 7.4. Structuri disipative 187
• 7.5. Celulele Benard 187
• 7.6. Reacțiile Belousov-Zhabotinsky 188
• 7.7. Haos dinamic 190
• 7.8. Spațiul de fază 191
• 7.9. Atractori 192
• 7.10. Modul de agravare 198
• 7.11. Model Poincaré pentru descrierea schimbărilor în starea unui sistem 203
• 7.12. Instabilitati dinamice 205
• 7.13. Schimbarea energiei în timpul evoluției sistemului 206
• 7.14. Armonia haosului și ordinii și raportul „de aur” 207
• 7.15. Sisteme deschise 212
• 7.16. Principiul producerii entropiei minime 213
• Întrebări de test 215
• Literatura 215
• Capitolul 8. SIMETRIA ȘI ASIMETRIA ÎN DIVERSE MANIFESTĂRI FIZICE 216
• 8.1. Simetrie și legi de conservare 219
• 8.2. Simetrie-asimetrie 221
• 8.3. Legea conservării sarcinii electrice 222
• 8.4. Simetria oglinzii 223
• 8.5. Alte tipuri de simetrie 224
• 8.6. Chiralitatea naturii vii și neînsuflețite 227
• 8.7. Simetrie și entropie 229
• Întrebări de test 230
• Literatura 230
• Capitolul 9. IMAGINEA ȘTIINȚIFICATĂ NATURALĂ MODERNĂ A LUMII DIN POZIȚIA FIZICII 231
• 9.1. Clasificarea mecanică 232
• 9.2. Imaginea fizică modernă a lumii 234
• Întrebări de test 238
• Literatura 238
• Partea a doua
• FIZICA VIEI ŞI EVOLUŢIA NATURII ŞI A SOCIETĂŢII 239
• Capitolul 10. PROBLEME GENERALE ALE FIZICII VIE 239
• Capitolul 11. DE LA FIZICA EXISTENTELOR LA FIZICA EMERGENTULUI 241
• 11.1. Caracteristicile termodinamice ale dezvoltării sistemelor vii 243
• 11.1.1. Rolul entropiei pentru organismele vii 244
• 11.1.2. Instabilitatea ca factor de dezvoltare a viețuitoarelor 247
• 11.2. Abordarea energetică a descrierii viețuitoarelor 249
• 11.2.1. Dezechilibru stabil 251
• 11.3. Niveluri de organizare a sistemelor vii și o abordare sistemică a evoluției viețuitoarelor 253
• 11.3.1. Ierarhia nivelurilor de organizare a viețuitoarelor 253
• 11.3.2. Metoda Fibonacci ca factor de autoorganizare armonică 255
• 11.3.3. Metode fizice și biologice de studiere a naturii viețuitoarelor 257
• 11.3.4. Principiul antropic în fizica viețuitoarelor 259
• 11.3.5. Evoluția fizică a lui L. Boltzmann și evoluția biologică a lui Ch. Darwin 262
• 11.4. Interpretarea fizică a legilor biologice 264
• 11.4.1. Modele fizice în biologie 265
• 11.4.2. Factorii fizici în dezvoltarea viețuitoarelor 268
• 11.5. Spațiu și timp pentru organismele vii >. . , 270
• 11.5.1. Legătura dintre spațiu și energie pentru viețuitoare 271
• 11.5.2. Timpul biologic al unui sistem viu 272
• 11.5.3. Timpul psihologic al organismelor vii 276
• 11.6. Entropia și informația în sistemele vii 280
• 11.6.1. Valoarea informatiei. . 282
• 11.6.2. Abordarea cibernetică a descrierii viețuitoarelor 285
• 11.6.3. Rolul legilor fizice în înțelegerea viețuitoarelor 287
• Întrebări de test 289
• Literatura 289
• Capitolul 12. ASPECTE FIZICE ȘI PRINCIPII ALE BIOLOGIEI 289
• 12.1. De la atomi la protoviață 289
• 12.1.1. Ipotezele originii vieții 289
• 12.1.2. Factori necesari pentru originea vieții 293
• 12.1.3. Teoria originii abiogene a vieții de A. I. Oparin. . .294
• 12.1.4. Heterotrofe și autotrofe 297
• 12.2. Procese chimice și autoorganizare moleculară 299
• 12.2.1. Concepte și definiții chimice 300
• 12.2.2. Aminoacizi 306
• 12.2.3. Teoria evoluției chimice în biogeneză 307
• 12.2.4. Teoria auto-organizarii moleculare a lui M. Eigen 308
• 12.2.5. Organizarea ciclică a reacțiilor chimice și a hiperciclurilor 310
• 12. 3. Componentele biochimice ale materiei vii 313
• 12.3.1. Molecule ale naturii vii 313
• 12.3.2. Monomeri și macromolecule 315
• 12.3.3. Proteine ​​316
• 12.3.4. Acizi nucleici 321
• 12.3.5. Carbohidrați 323
• 12.3.6. Lipide 327
• 12.3.7. Rolul apei pentru organismele vii 330
• 12.4. Celula ca particulă elementară a biologiei moleculare.... 332
• 12.4.1. Structura celulară 334
• 12.4.2. Procesele celulare 338
• 12.4.3. Membrane celulare 339
• 12.4.4. Fotosinteza 341
• 12.4.5. Diviziunea celulară și formarea organismului 342
• 12.5. Rolul asimetriei în apariția viețuitoarelor 346
• 12.5.1. Activitatea optică a materiei și chiralitate 347
• 12.5.2. Homochiralitate și autoorganizare în organismele vii 349
• Întrebări de testare. 353
• Literatura 353
• Capitolul 13. PRINCIPII FIZICE ALE REPRODUCȚIEI ȘI DEZVOLTĂRII SISTEMELOR VIE 354
• 13.1. Molecule informaționale ale eredității 354
• 13.1.1. Cod genetic 355
• 13.1.2. Genele și lumea cuantică 359
• 13.2. Reproducerea și moștenirea trăsăturilor 360
• 13.2.1. Genotip și fenotip 361
• 13.2.2. Legile geneticii de G. Mendel 362
• 13.2.3. Teoria cromozomală a eredității 363
• 13.3. Procese de mutageneză și transmitere a informațiilor ereditare 365
• 13.3.1. Mutații și mutageneza radiațiilor 365
• 13.3.2. Mutațiile și dezvoltarea organismului 370
• 13.4. Principiul matriceal al sintezei macromoleculelor informaționale și geneticii moleculare 373
• 13.4.1. Transferul de informații ereditare prin replicare. . . 373
• 13.4.2. Sinteza șablonului prin reduplicare convariantă 375
• 13.4.3. Transcrierea 375
• 13.4.4. Difuzare 376
• 13.4.5. Diferențele dintre proteine ​​și acizi nucleici 379
• 13.4.6. Noul mecanism de transmitere a informațiilor ereditare și a bolilor prionice 380
• Întrebări de test 382
• Literatura 382
• Capitolul 14. ÎNȚELEGEREA FIZICĂ A DEZVOLTĂRII EVOLUȚIONARE ȘI INDIVIDUALE A ORGANISMELOR 383
• 14.1. Ontogeneza si filogeneza. Nivelurile ontogenetice și ale populației de organizare a vieții 383
• 14.1.1. Legea lui Haeckel pentru ontogeneză și filogenie 383
• 14.1.2. Nivelul ontogenetic al vieții 384
• 14.1.3. Populațiile și nivelul populației-specie al viețuitoarelor 385
• 14.2. Reprezentarea fizică a evoluției 387
• 14.2.1. Teoria sintetică a evoluției 387
• 14.2.2. Evoluția populațiilor 388
• 14.2.3. Factori elementari de evoluție 391
• 14.2.4. Organismul viu în dezvoltarea individuală și istorică 392
• 14.2.5. Evoluția geologică și schema generală a evoluției Pământului conform N.N. Moiseevu 393
• 14.3. Axiomele biologiei 396
• 14.3.1. Prima axiomă 397
• 14.3.2. A doua axiomă 398
• 14.3.3. A treia axiomă 400
• 14.3.4. A patra axiomă 402
• 14.3.5. Reprezentări fizice ale axiomelor biologiei 404
• 14.4. Semne ale ființelor vii și definiții ale vieții 406
• 14.4.1. Set de semne ale ființelor vii 407
• 14.4.2. Definițiile vieții 410
• 14.5. Modelul fizic al dezvoltării demografice a SP. Kapitsa 414
• Întrebări de test 419
• Literatura 419
• Capitolul 15. DOMENIILE FIZICE ȘI INFORMAȚIONALE ALE STRUCTURILOR BIOLOGICE 420
• 15.1. Câmpurile fizice și radiațiile unui corp uman funcțional 420
• 15.1.1. Câmpurile electromagnetice și radiațiile unui organism viu 422
• 15.1.2. Radiații termice și alte tipuri de radiații 429
• 15.2. Mecanismul de interacțiune a radiațiilor umane cu mediul. . 431
• 15.2.1. Radiații electromagnetice și ionizante 431
• 15.2.2. Posibilități de diagnosticare și tratament medical pe baza radiațiilor din corpul uman 436
• 15.3. Dispozitiv de memorie. Reproducerea și transmiterea informațiilor în organism 440
• 15.3.1. Procesele fizice de transmitere a semnalului informațional într-un organism viu 441
• 15.3.2. Baza fizică a memoriei 444
• 15.3.3. Creierul uman și computerul 448
• Întrebări de test 450
• Literatura 450
• Capitolul 16. ASPECTE FIZICE ALE BIOSFEREI ȘI FUNDAMENTELE ECOLOGIEI 450
• 16.1. Organizarea structurală a biosferei 450
• 16.1.1. Biocenoze. - 451
• 16.1.2. Geocenoze și biogeocenoze. Ecosisteme 452
• 16.1.3. Conceptul de biosfere 453
• 16.1.4. Ciclul biologic al substanțelor din natură 455
• 16.1.5. Rolul energiei în evoluție 456
• 16.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky și materia vie 458
• 16.2.1. Materia vie 458
• 16.2.2. Principiile biogeochimice ale lui V. I. Vernadsky 460
• 16.3. Reprezentări fizice ale evoluției biosferei și trecerii la noosferă 462
• 16.3.1. Principalele etape ale evoluției biosferei 462
• 16.3.2. Noosfera 463
• 16.3.3. Transformarea biosferei în noosferă. 464
• 16.4. Factorii fizici ai influenței spațiului asupra proceselor terestre 467
• 16.4.1. Legătura dintre spațiu și Pământ conform conceptului lui A. L. Chizhevsky 470
• 16.5. Bazele fizice ale ecologiei 474
• 16.5.1. Creșterea încărcăturii antropice asupra mediului 474
• 16.5.2. Principiile fizice ale degradării mediului 479
• 16.6. Principiile dezvoltării durabile 481
• 16.6.1. Evaluările stabilității biosferei 481
• 16.6.2. Conceptul de dezvoltare durabilă și necesitatea educației pentru mediu 484
• Întrebări de test 486
• Literatura 486
• Partea a treia
• CONCEPTE DE ȘTIINȚA NATURII ÎN UMANITĂȚI 487
• Capitolul 17. PRINCIPII ȘI MECANISME GENERALE ȘTIINȚIFICE NATURALE ÎN IMAGINEA EVOLUȚIONARĂ A LUMII 487
• 17.1. Principiile de bază ale evoluționismului universal 489
• 17.2. Evoluționismul universal și metodologia de utilizare a triadei darwiniene în evoluția sistemelor complexe de orice natură. . 490
• 17.3. Evoluționism universal și sinergetică 493
• 17.4. Raționalismul modern și evoluționismul universal. .498
• 17.5. Înțelegerea fizică a teoriei pasionalității L. N. Gumilyov 503
• Capitolul 18. PROBLEME GLOBALE ALE TIMPULUI MODERN 505
• 18.1. Apariția societății informaționale 505
• 18.2. Globalizarea și dezvoltarea durabilă 512
• 18.3. Sociosinergetica 515
• 18.4. Civilizație și sinergetică 521
• 18.5. Globalizarea și prognoza sinergetică a dezvoltării umane 527
• Capitolul 19. VIZIUNI SINERGISTICE PRIVIND DEZVOLTAREA ȘI MANAGEMENTUL ECONOMICE 533
• 19.1. Modele fizice de autoorganizare în economie 533
• 19.2. Modelul economic al undelor lungi N. D. Kondratiev 537
• 19.3. Reversibilitatea și ireversibilitatea proceselor în economie 540
• 19.4. Vederi sinergice asupra durabilității în economie 541
• 19.5. Modelarea pieței fizice 543
• 19.6. Natura ciclică a proceselor economice în modelul lui N. D. Kondratiev 544
• 19.7. Modelul proceselor oscilatorii în economie 548
• 19.8. Management evolutiv 550
• Întrebări de test 555
• Literatura 555
• Concluzie
• PARADIGMA EVOLUȚIONAR-SINERGISTĂ: DE LA ȘTIINȚA NATURII HOLISTICĂ LA CULTURA HOLISTICĂ 503
• Aplicații
• 1. Idei newtoniene despre timp și spațiu 566
• 2. Principiul antropic (AL) 567
• 3. Proporția de aur ca criteriu al armoniei 570
• 4. Paradigma sinergetică 576
• 5. Rolul apei în natură și în organismele vii, 580
• 6. Influența impactului radiațiilor asupra mediului 584
• Notele 587
• Literatura 593
• Subiecte ale lucrărilor trimestriale, eseuri și rapoarte 600
• Întrebări pentru test și examen 604
• Glosar de termeni 608