Geum.ru

Программа дисциплины Концепции современного естествознания для направления 080500. 62 менеджмент подготовки бакалавра Автор Столярова О. Е

Вид материалаПрограмма дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4   5



Формы рубежного контроля и структура итоговой оценки

Итоговая оценка по учебной дисциплине складывается из следующих элементов:
  • Посещение лекций (не менее 70 %) (10 % оценки)
  • Работа на семинарских занятиях (доклады, обсуждения) (30 % оценки)
  • 1 эссе 3-4 тыс. слов (20 % оценки)
  • Устный зачет (40 % оценки)



Базовый учебник


Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003.


Содержание программы


Тема 1. Введение. Наука в системе культуры.


Концепции современного естествознания – предмет, цели и задачи курса. Общая характеристика науки. Зачем гуманитариям изучать естествознание.

Спор двух культур. Ч. Сноу. Физики и лирики. Объективность и субъективность. Дуализм и проблема единства мира. Необходимость преодоления разрыва между «науками о природе» и «науками о духе». Ко-эволюционные стратегии. Курс КСЕ как выражение ко-эволюционной стратегии.

Структура курса. Краткая периодизация науки. Античность. Средние века. Возрождение. Формирование новой науки и становление экспериментального метода. Философское обоснование новой науки. Расцвет классической механики. Электромагнитная картина мира. Новая научная революция. Неклассическое естествознание: физика, химия, астрономия, биология, синергетика. Философское осмысление неклассической и постнеклассической науки.

От онтологии к эпистемологии. Общие вопросы – прерогатива философии. Что мы знаем о мире. Как мы знаем то, что мы знаем о мире. Зависимость эпистемологии и методологии от онтологии. Как изменяются представления о мире, и как это сказывается на понимании познания и научной рациональности.

Культура и наука. Материальное и духовное. Специфика научного познания. Объяснение. Причинное объяснение. 2 уровня объяснений. Понимание. Объективность науки. Характерные черты (классической) науки. Универсальность. Фрагментарность. Общезначимость. Систематичность. Незавершенность. Преемственность. Критичность. Внеморальность. Рациональность. Чувственность.

Структура естественнонаучного знания. Метод. Дедукция и индукция. Эмпирический и теоретический уровни методологии. Эмпирические методы. Наблюдение. Описание. Измерение. Эксперимент. Теоретические методы. Абстрагирование. Моделирование. Образование понятий, гипотез. Научная теория.

Позитивизм и антипозитивизм. Обратная зависимость эмпирического уровня от теоретического. Научная картина мира. Смена картин мира. Эволюция и революции.


Литература


Основная

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 13-32.


Дополнительная

Гайденко П.П. Научная рациональность и философский разум. М., 2003. С. 9-29.

Гайденко П.П. Эволюция понятия науки. Становление и развитие первых научных

Канке В.А. Концепции современного естествознания. М., 2001, с.326-332.

Карнап Р. Философские основания физики. М., 2006.

Койре А. Очерки истории философской мысли. О влиянии философских концепций на развитие научных теорий. М., 2004. С. 12-26.

Кун Т. Структура научных революций. М., 1975.

Поппер К. Логика и рост научного знания. М., 1983.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М. , 1997. С.10-32.

Сноу Ч.П. Две культуры. М., 1973, с.11- 48.

Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М., 2001, с.7-39, 42-45, 48-52.

Степин В.С., Кузнецова Л.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. М., 1996.

Шредингер Э. Мой взгляд на мир. М., 2005.

Тема 2. Сквозные темы науки о природе: пространство-время, материя, движение, вещи и числа. Античное решение. Античный космос и познание.


Первобытное общество и первичное накопление знаний. Мифологическая картина мира. Становление цивилизации. Стадия преднауки. Основные характеристики преднауки. Связь с практикой. Рецептурный характер математики древнейших цивилизаций. Отличия ее от доказательной обоснованной системы положений, которая приходит ей на смену в Древней Греции.

Особенности древнегреческой цивилизации. Пифагореизм и истоки древнегреческой математики Число как соединение единого и многого. Пропорция и гармония. Как вещи составлены из чисел? Несоизмеримость в математике. Начало рефлексии над исходными понятиями науки. Проблемы бесконечности. Парадоксы Зенона. Атомистическое решение проблемы соотношения Единого и Многого.

Платон и онтологическое обоснование математики. Диалектика Платона. Комментарий Гейзенберга по поводу «Тимея». Математический атомизм.

Аристотель: физика и космология, логика и теория познания. Качественная физика.

Эпоха эллинизма. Формирование первой научной картины мира. «Начала» Евклида Становление математической астрономии. Картина мира Аристотеля-Птолемея.

Античный космос и античная модель рациональности: выводы. Целостность. Совершенство. Благо. Недопущение пустоты и бесконечности. Познание как умозрение. Телеологическое объяснение. Иерархическая структура космоса. Связь всего со всем.


Литература


Основная

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 34-141.


Дополнительная


Азимов А. Популярная физика. М., 2006. С. 9-19.


Ахутин А.В. Понятие «природа» в античности и в Новое время. М., 1988. С. 111-163.

Гайденко П.П. Научная рациональность и философский разум. М., 2003. С. 30-138.

Гайденко П.П. Эволюция понятия науки. Становление и развитие первых научных программ. М., 1980. С. 16-427.

Дорфман Я.Г. Всемирная история физики. М., 2007. С. 7-83.

Койре А. Очерки истории философской мысли. О влиянии философских концепций на развитие научных теорий. М., 2004.

Космос и душа. Учения о вселенной и человеке в Античности и в Средние века. Ред. П.П. Гайденко и В.В. Петров. М., 2005. С. 17-101, 321-353.

Кузнецов Б.Г. История философии для физиков и математиков. М., 2007. С. 28-147.

Рожанский И.Д. Развитие естествознания в эпоху античности. М., 1979.


Тема 3. Начало современного естествознания. Предпосылки первой научной революции.


Особенности средневековой культуры. Новая система ценностей и новая онтология. Личный Бог. Чудеса и реабилитация возможного. Новое понимание человека.

Предмет религиозной философии. Схоластический метод познания. Вера и разум. Понятие субстанции и проблема универсалий. Реализм. Концептуализм. Номинализм. Связь номинализма с экспериментаторством. Аристотелизм и христианство. Пересмотр понятий материи, движения, бесконечности, пространства.

Социокультурный переворот 14-16 вв. Становление капиталистических отношений. Великие географические открытия. Книгопечатание. Мировоззренческая революция Возрождения. Естественнонаучная мысль эпохи Возрождения. Органистическая и пантеистическая натурфилософия.

Реформация. Вера и разум. Новые решения. Методологические следствия. Неоплатонизм эпохи Возрождения. Николай Кузанский. Разрушение античного космоса.

«От замкнутого мира к бесконечной вселенной». Гелиоцентрическая система Н. Коперника. Становление новой астрономии: Тихо Браге. Кеплер. Математизация космоса.

Выводы. Новая космология требует новой физики. Галилей: становление классической механики.


Литература


Основная

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 142-202.


Дополнительная


Ахутин А.В. Понятие «природа» в античности и в Новое время. М., 1988. С. 24-66.

Гайденко В.П., Смирнов Г.А. Западноевропейская наука в Средние века. М., 1989.

Гайденко П.П. Научная рациональность и философский разум. М., 2003. С. 139-218.

Гайденко П.П. Эволюция понятия науки. Становление и развитие первых научных программ. М., 1980. С. 380-549.

Дорфман Я.Г. Всемирная история физики. М., 2007. С. 84-126.

Космос и душа. Учения о вселенной и человеке в Античности и в Средние века. Ред. П.П. Гайденко и В.В. Петров. М., 2005. С. 859-876.

Койре А. От замкнутого мира к бесконечной вселенной. М., 2001. С. 1-94.

Койре А. Очерки истории философской мысли. О влиянии философских концепций на развитие научных теорий. М., 2004.

Кузнецов Б.Г. История философии для физиков и математиков. М., 2007. С. 148-203.


Тема 4. Классическая механика.

Социально-экономический контекст. Мануфактурное и машинное производства. Рационализация технологических отношений. Мировоззренческие предпосылки математизации физики.

Связь новой космологии и земной динамики: принцип относительности и инерциальные системы отсчета. Феноменологический характер новой науки. Отказ от поиска целевой причины.

Объединение теории и практики, науки и техники. Вытеснение чудесного как невоспроизводимого и неконтролируемого. Эксперимент. Технологическая база новой науки: возникновение и развитие научных инструментов.

Возрождение атомизма. Математический и физический атомизм. Новое понимание материи. Дуалистическая онтология Р. Декарта. Атомизм и экпериментаторство.

Три закона движения Ньютона. Закон всемирного тяготения. Понятие силы. Импульс. Пространство и время в механике Ньютона. Оптика. Законы природы. Механистический детерминизм. Редукционизм.

Математический аппарат классической механики. Исчисление бесконечно малых. Математика переменных величин. Функция. Аналитическая геометрия. Проективная геометрия. Первые работы по теории вероятностей. Дисциплинарный рост новой науки.

Субъект-объектная модель и проблема метода. Философское обоснование новой науки.


Литература


Основная

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 194-214.


Дополнительная


Азимов А. Популярная физика. М., 2006. С. 19-131.

Ахутин А.В. Понятие «природа» в античности и в Новое время. М., 1988. С.111-183.

Гайденко П.П. История новоевропейской философии в ее связи с наукой. М., 2000. С. 61-376.

Гайденко П.П. Научная рациональность и философский разум. М., 2003. С. 219-346.

Дорфман Я.Г. Всемирная история физики. М., 2007. С. 129-255.

Койре А. От замкнутого мира к бесконечной вселенной. М., 2001. С. 95-246.

Койре А. Очерки истории философской мысли. О влиянии философских концепций на развитие научных теорий. М., 2004. С. 154-246.

Кузнецов Б.Г. История философии для физиков и математиков. М., 2007. С. 204-293.

Пенроуз Р. Новый ум короля. М., 2004. С. 147- 168.

Пуанкаре А. О науке. М., 1983. С. 79-103, 300-306.

Перельман Я.И. Занимательная механика. Знаете ли вы физику? М., 2006.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М. , 1997. С 55-75.

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 1-2. М., 2004. С. 21-262.

Хокинг С. Краткая история времени. М., 2003. С. 30-55.

Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. – Эйнштейн А. Собр. Научных трудов. Т. 4. С. 401-452.


Тема 5. От классической к неклассической физике. Термодинамика и электромагнетизм.


Характеристика эпохи. Социально-экономическое развитие в 18-19 вв. Расширение технологической базы естественных наук. Промышленный переворот. Крупная машинная индустрия.

Освоение ньютоновского метода. Теоретический фундамент классической физики. Физика тепловых и молекулярных явлений. Стохастические законы. Классическая термодинамика. Понятие энтропии. Обратимые и необратимые процессы.

Изучение магнитных и электрических явлений: краткая история. Электростатика. Грей. Дюфе. Лейденская банка (1745). Франклин. Понятие электрического заряда и закон его сохранения. Вольтов столб. Крутильные весы Кулона.

Как осуществляется взаимодействие двух зарядов? Дальнодействие. Электродинамика. Связь электричества и магнетизма. Ампер. Фарадей. Понятие поля. Поле и действие заряда в поле. Что такое поле? Силовые линии поля. Отрицательные и положительные заряды. Характеристики поля. Напряженность поля. Работа заряда. Электромагнитная индукция. Фарадей против атомизма. Дискретный характер механики и континуализм полевой концепции.

Теория света: краткая история. Законы, описывающие поведение света. Преломление. Декарт о преломлении света. Ньютон и Гюйгенс: гипотезы света. Корпускулярная модель. Волновая модель. Принцип Гюйгенса-Френеля. Первое измерение скорости света. Интерференция, дифракция, поляризация. Опыты Юнга. Волновое поведение света. Фуко и Физо: измерение скорости света в воде и воздухе. Продольна или поперечна световая волна? Как эфир взаимодействует с движущимся источником света? Проблема эфира.

Теория Максвелла. Эмпирический материал и законы поведения электричества. Уравнения. Связь электрического и магнитного полей. Основные положения единой теории поля. Электромагнитные и световые волны. Перпендикулярность волн. Герц. Радио. Механические модели эфира. Инвариантны ли уравнения Максвелла относительно преобразований Галилея? Механика Ньютона и теория Максвелла: общее и различия. Дальнодействие и близкодействие. Новые дифференциальные уравнения.

Открытия конца 19 в. Рентгеновские лучи. Электрон. Радиоактивность. Фотоэффект. Проблема объединения великих теорий и кризис в физике. Атом и химические элементы. Элементарные частицы. Кванты. Ультрафиолетовая катастрофа. Поле и вызов механике. Энергия и масса. Конец материи. Неэвклидовы геометрии. Кризис оснований математики.


Литература


Основная

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 214-297.


Дополнительная


Азимов А. Популярная физика. М., 2006. С. 153-372, 411-572.

Дорфман Я.Г. Всемирная история физики. М., 2007. С. 256-347.

Карнап Р. Философские основания физики. М., 2006. С. 179-241, 253-299.

Пенроуз Р. Новый ум короля. М., 2004. С. 169-180.

Перельман Я.И. Занимательная механика. Знаете ли вы физику? М., 2006.

Пуанкаре А. О науке. М., 1983. С. 38-79, 103-196, 233-280, 525-631.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М. , 1997. С. 76-87, 134-154.

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 3, 4, 5.

Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. – Эйнштейн А. Собр. Научных трудов. Т. 4.


Тема 6. Неклассическая физика: мега-, макро- и микроуровни.


Механистическая картина мира и принцип относительности. Преобразования Галилея. Понятия пространства и времени в классической механике. Классическое правило сложения скоростей. Понятие одновременности. Электромагнитные явления и нарушения принципа относительности. Эксперимент Майкельсона. Отрицательный результат опыта Майкельсона и попытки его объяснения. Фундаментальные противоречия в основаниях классической механики.

Преобразования Лоренца. Попытка сохранить эфир. Гипотеза о сокращении тел в направлении движения. Связь между преобразованиями Лоренца и Галилея.

Основные постулаты СТО. Разрушение одновременности. Относительность одновременности. Выводы о закономерностях пространственно-временных отношений вещей. Относительность размеров тел. Релятивистская формула сложения скоростей. Связь массы и энергии. Математический аппарат СТО. Пространство-время Минковского. Геометрическая форма выражения постоянства скорости света. Четырехмерное пространство-время. Парадокс близнецов.

Общая теория относительности. Противоречия между новой теорией и ньютоновской теорией гравитации. Мгновенное распространение гравитации. Скорость света. Интерпретация гравитации как искривления пространства. Отклонение светового луча. Неинерциальные системы отсчета. Ускорение. Эквивалентность инертной и гравитационной масс. Все тела отсчета равноценны для описания природы. Эффект от гравитационного поля равен эффекту от ускорения. ОТО и геометрия. Пространственно-временная картина движения. Искривление мировых линий. Искривление пространства-времени. Экспериментальная проверка теории относительности. Значение теории относительности.

Микрообъекты. Свойства микромира и волновая механика. Начало квантовой теории. «Частицы» и «поля» классической теории. Принцип равномерного распределения энергии: непоследовательность физического описания в терминах частиц и полей. Нестабильность классического атома. Исследование радиоактивного излучения. Элементарные частицы. Первая модель атома Резерфорда. Противоречия между этой моделью и законами/уравнениями Максвелла. Фотоэффект. Частота света. Возрождение корпускулярной теории. Кванты света.

Гипотеза Планка. Квант. Фотоэффект и квант энергии. Фотон. Частица или волна? Луи де Бройль: волновое поведение частиц. Гипотеза атома и законы физики: эмпирические и теоретические. Модификация планетарной модели атома Н.Бором. 2 постулата Бора. «Старая квантовая теория». «Новая квантовая механика». Матричная механика (Гейзенберг) и волновая механика (Шредингер). Эксперимент с двумя щелями. Корпускулярно-волновая природа микрообъектов. Принцип неопределенности. Статистические законы против детерминизма. Статистические методы классической физики и их отличие от статистических законов квантовой физики. Состояние системы в квантовой механике и волновая функция описания. Модель атома Бора, ее трудности и разрешение этих трудностей квантовой механикой. Квантово-механическая модель атома.

Проблема интерпретации квантовой механики. Принцип дополнительности. Отличия квантовой механики от классической механики. Квантовая механика и философия.

Статистическая физика. Изучение необратимых систем. Вероятность и системный подход.

Теории элементарных частиц. Четыре типа взаимодействия в физике. Структурные уровни мира и проблема согласования физических концепций. Релятивистская-квантовая-статистическая физика. Теория суперструн. Перспективы физики.

Химия. Особое место химии в структуре неклассического естествознания. Краткая история химии. Основа химии – атомно-молекулярное учение. Вещество. Химические связи. Химические системы.

Методологические установки неклассической физики. Неклассические способы описания и неклассическая объективность. Проблема обоснования неклассической науки. (неопозитивизм–постпозитивизм).


Литература


Основная

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 308-379.


Дополнительная

Азимов А. Популярная физика. М., 2006. С. 511-746.

Азимов А. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии. М., 1983.

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое.

Грин Б. Элегантная Вселенная. М., 2007.

Девис П. Суперсила. М., 1989, С. 10-27.

Дирак П. Принципы квантовой механики. М., 1960.

Канке В.А. Концепции современного естествознания. М., 2001. С. 21-83, 107-117.

Карнап Р. Философские основания физики. М., 2006. С. 179-297, 361-380.

Князев В.Н. Концепция взаимодействия в современной физике. М., 1991, с.37-81.

Кузнецов Б.Г. Эйнштейн. М., 1963.

Пенроуз Р. Новый ум короля. М., 2004. С. 175-322.

Печенкин А.А. Взаимодействие физики и химии (философский анализ). М., 1986.

Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 2001.

Пуанкаре А. О науке. М., 1983. С. 38-78, 300-365, 436-454, 542-654.

Рейхенбах Г. Философские проблемы пространства и времени. М., 2003.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М. , 1997. С. 88-154, 173-186.

Спасский Б.И. Физика для философов. М., 1989.

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 1-2. С. 264-312. Вып. 4.

Хокинг С. Краткая история времени. М., 2003.

Шредингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика. М., 1972.

Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. – Эйнштейн А. Собр. Научных трудов. Т. 4.


Тема 7. Астрономия: «стрела времени».


Место астрономии в структуре неклассической физики.

Эволюция взглядов на вселенную. Особенности астрономии в XX в.: изменение способов познания. Влияние на астрономию ОТО и квантовой механики. Космические объекты.

Бесконечная Вселенная. Проблема гравитационного сжатия. Статическая Вселенная и гравитация: неустойчивость Вселенной. Открытия Хаббла. Расширяющаяся Вселенная. Расширение Вселенной. Постулаты Фридмана. Модели Фридмана. Какая же модель Фридмана годится для нашей Вселенной? Гравитационные эффекты черных дыр. Большой взрыв. Горячая модель Большого взрыва. Взаимодействия элементарных частиц. Модель Гамова. Вопросы, которые ставит теория Большого взрыва. Проблема единой теории. Инфляционная космология. Эволюция вселенной.

Антропный принцип. Фундаментальные физические константы. Тонкая подстройка Вселенной. Возникновение органического мира, человека и общества. Сильный антропный принцип. Слабый антропный принцип. Методологические установки неклассической астрономии. Проблема внеземных цивилизаций.


Литература


Основная

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 380-457.


Дополнительная


Астрономия и современная картина мира. М., 1996.

Грин Б. Элегантная Вселенная. М., 2007.

Девис П. Случайная Вселенная. М., 1985.

Девис П. Суперсила. М., 1989.

Лидсей Д.Э. Рождение Вселенной. М., 2005.

Канке В.А. Концепции современного естествознания. М., 2001. С. 84-107.

Латыпов Н.Н., Бейлин В.А., Верешков Г.М. Вакуум, элементарные частицы и Вселенная. М., 2001.

Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. М., 1990.

Павленко А.Н. Европейская космология: основания эпистемологического поворота. М., 1997.

Пенроуз Р. Новый ум короля. М., 2004. С. 267-322.

Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 2001.

Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. М., 1995.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М. , 1997. С. 155-172.

Хокинг С. Краткая история времени. М., 2003.