Учебник содержит в сжатой и доступной форме все основные вопросы для изучения концепций современного естествознания. В нем изложены фундаментальные концепции, принципы и законы природы, а также отражены естественно-научные аспекты современных технологий, энергетики и экологии.
Для студентов и преподавателей колледжей, средних специальных учебных заведений, специализированных лицеев и школ. Может быть интересен и полезен широкому кругу читателей.
Предисловие 3
Введение 4
ГЛАВА I. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ЗНАНИЯ И СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 7
Роль естествознания в формировании профессиональных знаний 15
Естественно-научные знания и сфера управления 22
Процесс естественно-научного познания 28
Эксперимент — основа естествознания 35
Фундаментальные и прикладные проблемы естествознания 39
Естествознание и математика 46
Развитие естествознания и псевдонаучные тенденции 52
Естествознание и нравственность 61
Рациональное и иррациональное начала познания 67
ГЛАВА II. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ЗАКОНЫ 85
Физика — фундаментальная отрасль естествознания 85
Материя и движение, время и пространство 95
Концепция атомизма. Дискретность и непрерывность материи 101
Фундаментальные взаимодействия 104
Принцип относительности 112
Свойства пространства — времени и законы сохранения 116
Фундаментальные законы Ньютона 121
Статистические и термодинамические свойства макросистем 126
Термодинамические законы 132
Электромагнитная концепция 137
Корпускулярно-волновые свойства света 143
ГЛАВА III. АТОМНЫЙ И НУКЛОННЫЙ УРОВНИСТРОЕНИЯ МАТЕРИИ 153
Структура атомов 153
Кориускудярно-волновые свойства микрочастиц 157
Вероятностный характер микропроцессов 160
Современные атомные системы 166
Ядерные процессы 169
Элементарные частицы 179
Перспективы развития физики микромира 182
ГЛАВА IV. КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ 188
Сущность концепции развития 188
Эволюция Вселенной 193
Структура Вселенной 201
Средства наблюдения объектов Вселенной 205
Проблема поиска внеземных цивилизаций 210
Солнечная система — часть Вселенной 213
Земля — планета Солнечной системы 220
ГЛАВА V. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ЗНАНИЯ О ВЕЩЕСТВЕ 233
Развитие химических знаний 233
Синтез химических веществ 238
Современный катализ 244
Природные запасы сырья 252
Новые химические элементы 261
Перспективные химические процессы 265
Современные материалы 271
ГЛАВА VI. БИОСФЕРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ 294
Зарождение живой материи 294
Носитель генетической информации 298
Структура и функции белков 304
Строение и разновидности клеток 307
Происхождение жизни 312
Эволюция жизни 317
Растительный и животный мир 333
Человек — феномен природы 346
Продление жизни организма 358
Формирование ноосферы 366
ГЛАВА VII. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЭНЕРГЕТИКИ 370
Развитие средств информационных технологий 370
Альтернативные компьютеры 376
Микро- и наноэлектронные технологии 384
Лазерные технологии 395
Ракетно-космические технологии 405
Современные биотехнологии 407
Энергия — источник благосостояния 416
Производство и потребление энергии 418
Повышение эффективности энергосистем 426
Гидро- и геотермальные источники энергии 433
Гелио- и ветроэнергетика 440
Атомная энергетика 446
ГЛАВА VII». ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИИ 455
Глобальные катастрофы и эволюция жизни 455
Предотвращение экологической катастрофы 459
Равновесие климата 463
Парниковый эффект и кислотные осадки 467
Сохранение озонового слоя 473
бодные ресурсы и их сохранение 477
Радиоактивное воздействие на биосферу 481
Роль естественно-научных знаний в сохранении окружающей среды 489
ГЛАВА IX. ГАРМОНИЯ ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕКА 495
Человек и природа 495
Сохранение природных ресурсов 497
Обновление энергосистем и экономия энергии 503
Экономия ресурсов на транспорте 514
Города и природа 520
Решение проблем утилизации 525
Перспективные технологии и окружающая среда 532
Глобализация биосферных процессов 534
Заключение 539
Словарь специальных терминов 541
