Conceptos de las ciencias naturales modernas. Karpenkov S.Kh.

6ª ed., Rev. y añadir. - M.: Más alto. shk., 2003 .-- 488 pág.

El libro de texto está escrito de acuerdo con los Estándares Educativos del Estado (GOS 2000). Describe las cuestiones del conocimiento científico-natural del mundo circundante, conceptos fundamentales, principios y leyes de la naturaleza, considera problemas de actualidad de la ciencia natural moderna relacionados con el estudio de los procesos naturales y las propiedades de la materia a nivel molecular, refleja la naturaleza aspectos científicos de la energía, la ecología y destaca los logros más importantes de las ciencias naturales subyacentes a las tecnologías modernas intensivas en ciencia.

Diseñado para estudiantes universitarios. Puede resultar interesante y útil para una amplia gama de lectores.

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PREFACIO A LA SEXTA EDICIÓN

La primera edición del libro propuesto se publicó en 1997. Fue uno de los primeros libros de texto dedicados a la disciplina "Conceptos de Ciencias Naturales Modernas", estudiado por estudiantes de instituciones de educación superior de los campos socioeconómico y humanitario.

Con la acumulación de nuevos materiales e información, las ediciones posteriores se modificaron, complementaron, corrigieron y aclararon significativamente. Durante la revisión, se tuvieron en cuenta muchos años de experiencia impartiendo conferencias y dictando clases prácticas en la State University of Management. Como resultado, el libro de texto fue mejorado y modificado: el número de capítulos se redujo de diecinueve (en la primera edición) a once (en ediciones posteriores), la información obsoleta fue reemplazada por nueva, algunas secciones se escribieron de nuevo, etc. La sexta edición fue revisada y corregida sustancialmente.

En el libro de texto propuesto, el conocimiento fundamental de las ciencias naturales se presenta de forma concisa y accesible, es decir, conocimiento sobre la naturaleza, que toda persona educada necesita no solo para contar los secretos, el poder y la belleza de la naturaleza, sino también para comprender lo que se debe hacer para preservar el medio ambiente y vivir en armonía con la naturaleza.

Al estudiar los conceptos de las ciencias naturales modernas, es útil recordar las instrucciones del publicista ruso D.I. Pisareva (1840-1868): "Necesitamos estudiar en la escuela, pero aún más necesitamos estudiar después de terminar la escuela".

El libro está dirigido a estudiantes de instituciones de educación superior de formas de estudio diurnas, nocturnas y por correspondencia en las especialidades de economía, derecho, administración, filosofía, sociología, ecología, administración, marketing, ciencias de los productos básicos, turismo, negocios, finanzas, espíritu empresarial, etc.

Prólogo ................................................. .................................................. .................. ocho

Introducción ................................................. .................................................. ........... nueve

PARTE I... MUNDO NATURAL Y MODERNO............................ 11

1. Las ciencias naturales y el mundo que nos rodea ......................................... ... ..................... 13

1.1. Conocimiento de las ciencias naturales y educación moderna ............................... 13

1.2. El papel de las ciencias naturales en la formación del conocimiento profesional. ... 18

1.3. Conocimiento y gestión de las ciencias naturales ........................................... .23

1.4. Problemas fundamentales y aplicados de las ciencias naturales ................... 27

1.5. Ciencias y Matemáticas ............................................... .................. 31

1.6. Desarrollo de las ciencias naturales y tendencias pseudocientíficas ........................... 35

1.7. Ciencias naturales y moralidad .............................................. . ........... 42

1.8. Principios racionales e irracionales del conocimiento ........................... 46

56

2. Conocimiento científico-natural del mundo circundante ................................... 57

2.1. El proceso de las ciencias naturales ............................................. .57

2.2. Formas de ciencias naturales .............................................. .. 62

2.3. Métodos y técnicas de investigación científica natural ......................... 70

2.4. Descubrimiento científico y prueba .............................................. .................... 77

2.5. Experimento: la base de las ciencias naturales ........................................... ... ... 82

2.6. Medios modernos de investigación en ciencias naturales ... 85

2.7. Los logros más importantes de las ciencias naturales modernas ..................................... 90

Preguntas de prueba ................................................ .................................. 93

PARTE II. LEYES FUNDAMENTALES Y CONCEPTOS NATURALES

3. Principios y leyes fundamentales ............................................ ...................... 97

3.1. La física es una rama fundamental de las ciencias naturales ................................. 97

3.2. Materia y movimiento, tiempo y espacio ...................................... 104

3.3. Concepto de atomismo. Discreción y continuidad de la materia. ... ... 108

3.4. Interacciones fundamentales ........................., ...................... ......... EN

3.5. El principio de relatividad ................................. ................................... 116

3.6. Propiedades del espacio - tiempo y leyes de conservación .............................. 118

3.7. Leyes fundamentales de Newton ............................................... ......... 122

3.8. Propiedades estadísticas y termodinámicas de los macrosistemas ... 125

3.9. Leyes termodinámicas ................................................ ............................ 129

3.10 Concepto electromagnético ............................................... ........................... 134

3.11. Propiedades de onda corpuscular de la luz .......................................... . ... 138

Preguntas de prueba ................................................ ............................................ 143

4. Niveles atómicos a nucleones de la estructura de la madre........................... 144

4.1. La estructura de los átomos .............................................. .. ................................... 144

4.2. Propiedades de onda corpuscular de las micropartículas ........................................... 147

4.3. La naturaleza probabilística de los microprocesos ............................................. .. ...... 150

4.4. Sistemas atómicos modernos ............................................... ............... 153

4.5. Procesos nucleares ................................................ ........................................... 156

4.6. Partículas elementales................................................ ........................... 164

4.7. Perspectivas para el desarrollo de la física del micromundo ......................................... ..... ........ 166

169

PARTE III ... CONCEPTOS CIENTÍFICO-NATURALES DEL DESARROLLO. ... ... 171

5. El concepto de desarrollo y evolución del Universo ....................................... .... ............. 173

5.1. La esencia del concepto de desarrollo ............................................ ... .......................... 173

5.2. Evolución del Universo .............................................. .. .............................. 176

5.3. La estructura del Universo ............................................. ... ...................................... 182

5.4. Medios para observar objetos en el Universo ........................................... .185

5.5. El problema de la búsqueda de civilizaciones extraterrestres ........................................... ... ........ 188

5.6. El sistema solar es parte del universo .......................................... ... ............. 190

5.7. La Tierra es un planeta del sistema solar .......................................... ... ....... 195

Preguntas de prueba ................................................ ........................................... 202

6. Conocimiento de las ciencias naturales O sustancia .................................................... 203

6.1. Desarrollo de conocimientos químicos .............................................. . .................. 203

6.2. Síntesis de productos químicos ............................................... ................... 207

6.3. Catálisis moderna ................................................ ............................. 212

6.4. Formación de sustancias terrestres y extraterrestres ........................................... 218

6.5. Reservas naturales de materias primas ............................................. .. ........................ 220

6.6. Materias primas orgánicas ............................................... . .............................. 227

6.7. Nuevos elementos químicos ............................................... .................. 234

6.8. Procesos químicos prometedores ............................................... ... 238

6.9. Materiales modernos ................................................ ........................ 243

6.10. Materiales prospectivos ................................................ ..................... 252

Preguntas de prueba ................................................ .................................. 261

7. Nivel de la biosfera organización asunto ............................................ 262

7.1. El origen de la materia viva ............................................. .. ................... 262

7.2. Portador de información genética .............................................. . ............. 264

7.3. Estructura y función de las proteínas .............................................. .................. 269

7.4. La estructura y variedades de células ............................................ .. ................... 271

7.5. Origen de la vida ............................................... . .......................... 275

7.6. Condiciones previas para la idea evolutiva ............................................. .. ......... 279

7.7. Evolución de la vida ............................................... . ............ .............................. 283

7.8. Flora y fauna ............................................... .............. 294

7.9. El hombre es un fenómeno natural ............................................. . .......................... 302

7.10. Soporte vital humano ............................................... . .......................... 310

7.11. Prolongando la vida del organismo ............................................ ... ........................... 321

7.12. Formación de la noosfera .............................................. .. ..................... 327

Preguntas de prueba ................................................ ........................................... 328

PARTE IV ... BASE CIENTÍFICA NATURAL DE LA TECNOLOGÍA MODERNA
NOLOGÍA, ENERGÍA Y ECOLOGÍA ................................ 329

8. Aspectos científicos naturales de las tecnologías ........................................... ..... 331

8.1. Desarrollo de herramientas de tecnología de la información ............................................. 331

8.2. Medios modernos de acumulación de información .................................... 337

8.3. Los sistemas multimedia y el mundo virtual ...................................... 342

8.4. Tecnologías micro y nanoelectrónicas ............................................. .344

8.5. Tecnologías láser ................................................ ...................................... 352

8.6. Biotecnología moderna ................................................ ................. 359

8.7. Tecnologías genéticas ................................................ .......................................... 361

8.8. Problema de clonación ................................................ .................................. 364

366

9. Problemas científicos naturales de la energía moderna ......................... 367

9.1. La energía es una fuente de bienestar .......................................... .... ............. 367

9.2. Conversión de energía ................................................ ...................... 369

9.3. Eficiencia en la producción y el consumo de energía .................................. 373

9.4. Las centrales térmicas ............................................... . ............................. 375

9.5. Mejora de la eficiencia de los sistemas eléctricos ............................................ 376

9.6. Fuentes hidroeléctricas y fuentes de energía geotérmica ............... 382

9.7. Energía solar ................................................ . ................................... 387

9.8. Energía eólica................................................ ........................................ 389

9.9. La energía nuclear................................................ ....................................... 392

9.10. Características de la ingeniería eléctrica doméstica ............................................. .. ....... 396

Preguntas de prueba ................................................ ................................... 398

10. Aspectos científicos naturales de la ecología ......................................... 399

10.1. Catástrofes globales y evolución de la vida ... 399

10.2. Prevención de desastres ecológicos ....................................... 403

10.3. Desastres naturales y clima .............................................. ............ 405

10.4. Efecto invernadero y precipitación ácida .......................................... 412

10.5. Preservación de la capa de ozono ............................................. .. ........................... 416

10.6. Recursos hídricos y su conservación ............................................. .......... 420

10.7. El consumo de energía y nuestro medio ambiente ............................. 422

10.8. Impacto radiactivo en la biosfera ............................................. 425

10.9. Problemas científicos naturales de la protección del medio ambiente ... 431
Preguntas de prueba ................................................ ........................................... 434

11. Armonía entre la naturaleza y el hombre .................................................................... 435

11.1. Humanos y naturaleza ............................................... ................................... 435

11.2. Conservación de los recursos naturales .............................................. . ........ 436

11.3. Renovación del sistema energético ............................................... . .................. 438

11.4. Consumo energético eficiente ............................................... ..... 439

11.5. Ahorro de recursos materiales ............................................... ...... 444

11.6. Ahorro de recursos en transporte .............................................. ....... 446

11.7. Ciudades y naturaleza ............................................... ............................ 451

11.8. Solución de problemas de eliminación ............................................... .............. 454

11.9. Tecnologías avanzadas y medio ambiente ... 459

11.10. Globalización de los procesos de la biosfera .............................................. ..460

Preguntas de prueba ................................................ ................................... 462

Conclusión................................................. .................................................. ....... 464

Literatura................................................. .................................................. ................ 465

Glosario de términos específicos .............................................. . ............................... 466

Índice de nombres ............................................... . ................................................. . .......... 479

Para restringir los resultados de la búsqueda, puede refinar su consulta especificando los campos a buscar. La lista de campos se presenta arriba. Por ejemplo:

Puede buscar por varios campos al mismo tiempo:

Operadores logicos

El operador predeterminado es Y.
Operador Y significa que el documento debe coincidir con todos los elementos del grupo:

Investigación y desarrollo

Operador O significa que el documento debe coincidir con uno de los valores del grupo:

estudiar O desarrollo

Operador NO excluye documentos que contienen este elemento:

estudiar NO desarrollo

Tipo de búsqueda

Al escribir una solicitud, puede especificar la forma en que se buscará la frase. Se admiten cuatro métodos: búsqueda con morfología, sin morfología, búsqueda de un prefijo, búsqueda de una frase.
De forma predeterminada, la búsqueda se basa en la morfología.
Para buscar sin morfología, simplemente coloque un signo de dólar delante de las palabras de la frase:

$ estudiar $ desarrollo

Para buscar un prefijo, debe poner un asterisco después de la solicitud:

estudiar *

Para buscar una frase, debe encerrar la consulta entre comillas dobles:

" investigación y desarrollo "

Buscar por sinónimos

Para incluir una palabra en los resultados de búsqueda de sinónimos, coloque una almohadilla " # "antes de una palabra o antes de una expresión entre paréntesis.
Cuando se aplica a una palabra, se le encontrarán hasta tres sinónimos.
Cuando se aplica a una expresión entre paréntesis, se agregará un sinónimo a cada palabra si se encuentra.
No se puede combinar con búsqueda sin morfología, búsqueda de prefijo o búsqueda de frase.

# estudiar

Agrupamiento

Para agrupar las frases de búsqueda, debe utilizar corchetes. Esto le permite controlar la lógica booleana de la solicitud.
Por ejemplo, debe realizar una solicitud: busque documentos cuyo autor sea Ivanov o Petrov, y el título contenga las palabras investigación o desarrollo:

Búsqueda aproximada de palabras

Para una búsqueda aproximada, debe poner una tilde " ~ "al final de una palabra de una frase. Por ejemplo:

bromo ~

La búsqueda encontrará palabras como "bromo", "ron", "baile de graduación", etc.
Además, puede especificar el número máximo de ediciones posibles: 0, 1 o 2. Por ejemplo:

bromo ~1

De forma predeterminada, se permiten 2 ediciones.

Criterio de proximidad

Para buscar por proximidad, es necesario poner una tilde " ~ "al final de una frase. Por ejemplo, para buscar documentos con las palabras investigación y desarrollo en 2 palabras, utilice la siguiente consulta:

" Investigación y desarrollo "~2

Relevancia de la expresión

Utilizar " ^ "al final de la expresión, y luego indicar el nivel de relevancia de esta expresión en relación al resto.
Cuanto mayor sea el nivel, más relevante será la expresión.
Por ejemplo, en esta expresión, la palabra "investigación" es cuatro veces más relevante que la palabra "desarrollo":

estudiar ^4 desarrollo

Por defecto, el nivel es 1. Los valores permitidos son un número real positivo.

Búsqueda de intervalo

Para indicar el intervalo en el que debe ubicarse el valor de un campo, debe especificar los valores de los límites entre paréntesis, separados por el operador PARA.
Se realizará una clasificación lexicográfica.

Tal consulta arrojará resultados con un autor que va desde Ivanov a Petrov, pero Ivanov y Petrov no se incluirán en el resultado.
Para incluir un valor en un intervalo, utilice corchetes. Utilice llaves para excluir un valor.

MODERNO NATURAL

Segunda edicion,

corregido y modificado

Ministerio de Educación de la Federación de Rusia

como tutorial

Para estudiantes universitarios

editorial

"Proyecto académico" 2000

REVISORES:
Departamento de Filosofía de la Academia Financiera

bajo el Gobierno de la Federación de Rusia

(jefe del departamento prof. M.V. Valiano)

y galardonado con el Premio Estatal de la URSS

en ciencia y tecnología, Dr. Tech. ciencias

profe. VIRGINIA. Shakhnov
Karpenkov S.Kh.

К26 Conceptos de ciencias naturales modernas: libro de texto para universidades. - M.: Proyecto académico, 2000. Ed. 2do, rev. y añadir. - 639 p.
ISBN 5-8291-0085-1
El libro de texto está escrito de acuerdo con el Estándar Educativo del Estado. Establece los principios fundamentales, las leyes, los conceptos y los logros más importantes de las ciencias naturales, además de resaltar los fundamentos de las ciencias naturales de las tecnologías modernas, la energía y la ecología.

Para estudiantes universitarios. Puede resultar interesante y útil para una amplia gama de lectores.
UDC50

BBK 20

ISBN 5-8291-0085-1

© Karpenkov S.Kh, 2000

© Proyecto académico, original-

maquetación, diseño, 2000

Dedicado a todos aquellos que

Me gustaria contar secretos

poder y belleza

naturaleza

Prefacio

En la sociedad moderna, se presta mucha atención no solo a las diversas ramas de las ciencias naturales, sino también a las tecnologías, la energía y la ecología de uso intensivo de la ciencia en rápido desarrollo. Este libro de texto está dedicado a los conceptos fundamentales de las ciencias naturales y los fundamentos científicos naturales de las tecnologías modernas, la energía y la ecología.

El tutorial se divide en cuatro partes. En la parte I, se fundamenta la importancia práctica de las ciencias naturales en la sociedad moderna y se consideran las principales disposiciones del conocimiento científico natural del mundo circundante. La Parte II establece las leyes y conceptos fundamentales de las ciencias naturales. La Parte III está dedicada a los conceptos científico-naturales del desarrollo de procesos en la naturaleza. La Parte IV examina los fundamentos de las ciencias naturales de las tecnologías modernas, la energía y la ecología.

El material del libro de texto se presenta a nivel de conceptos, es decir, teniendo en cuenta las ideas fundamentales y los sistemas de puntos de vista sobre las cuestiones consideradas de las ciencias naturales. En la presentación del material se utilizaron expresiones matemáticas sencillas, fórmulas y términos conocidos por los escolares. La esencia natural-científica de los temas bajo consideración se presenta de forma visual y accesible para un graduado de la escuela secundaria.

El libro de texto fue escrito de acuerdo con el contenido de los libros de texto del autor: "Conceptos básicos de las ciencias naturales modernas" (UNITI, 1998) y "Conceptos de las ciencias naturales modernas: Trabajo práctico" (UNITI, 1998), - y también teniendo en cuenta Correcciones, cambios y adiciones al material presentado en publicado por el libro de texto del autor "Conceptos de las ciencias naturales modernas" (UNITI, 1997).

Al estudiar los conceptos de las ciencias naturales modernas, es útil recordar la sabia advertencia del publicista ruso Dmitry Pisarev (1840-1868): "Tienes que ir a la escuela, pero necesitas aprender mucho más después de terminar la escuela".

El libro está dirigido a estudiantes de instituciones de educación superior de formas de estudio a tiempo completo, vespertino y a tiempo parcial en economía, legal, filosófica, así como especialidades y especializaciones de administración, sociología, tecnología, administración, marketing, ciencias de los productos básicos, turismo, negocios, finanzas, emprendimiento, etc.