Концепции современного естествознания

им. Н.Э. Баумана
МГТУ

ИЗДАТЕЛЬСТВО

УДК 577.4(075.8) 
ББК  28.081.1 
 Д63 
 
Рецензенты: 
кафедра физики Московского государственного университета  
прикладной биотехнологии  
(зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. К.В. Показеев);  
д-р физ.-мат. наук, проф. Г.И. Петрунин 

  
          Докукин М. Ю. 
 Концепции современного естествознания : учеб. пособие / 
М. Ю. Докукин. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. –  
147, [1] с. : ил. (Физика в техническом университете / науч. ред.  
Л. К. Мартинсон, А. Н. Морозов). 
 
ISBN 978-5-7038-3213-4 
 
Рассмотрены исторические этапы развития естествознания, структур-
ные уровни организации материи и их объединение в микро-, макро- и ме-
гамиры с точки зрения фундаментальных взаимодействий в природе; про-
явления симметрии в живой и неживой природе, принципы симметрии 
пространства и времени, их связь с фундаментальными законами сохране-
ния. Изложены основные принципы формирования законов природы, зако-
номерности в поведении сложных систем, вопросы термодинамики равно-
весных и неравновесных процессов. Рассмотрены хаотические системы, 
проблемы организации и самоорганизации в природе, методы и модели си-
нергетики и вопросы ее сопряжения с эволюцией. Даны дополнительные 
учебно-методические материалы для выполнения реферативной работы. 
В основу пособия положены конспекты лекций, читаемых автором в 
МГТУ им. Н.Э. Баумана по дисциплине «Концепции современного естест-
вознания». 
Для студентов втузов, обучающихся по направлению «Организация и 
управление наукоемкими производствами». 
 
       УДК 577.4(075.8) 
       ББК 28.081.1 
 
 
 
 

 
 
                                                                       © Докукин М. Ю., 2010 
                                                                              © Оформление. Издательство МГТУ  
ISBN 978-5-7038-3213-4                                         им. Н. Э. Баумана, 2010 

Д63 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Учебная дисциплина «Концепции современного естествозна-
ния» (КСЕ) сейчас рассматривается как обязательный компонент в 
процессе подготовки бакалавров и дипломированных специалистов 
по гуманитарным направлениям, а также специалистов в области 
организации производства. Это принципиально новая общеобразо-
вательная дисциплина из цикла «Общие математические и естест-
веннонаучные дисциплины» в Государственном образовательном 
стандарте (ГОС) второго поколения, принятом Минобразования 
Российской Федерации в 2000 г. В ГОС и сопутствующих норма-
тивных документах отмечается назначение данной дисциплины: 
«…повышение общекультурного статуса и уровня эрудиции сту-
дентов через ознакомление с достижениями в области современного 
естествознания…». 
Еще в 1920-е годы в СССР при разработке курса «Естествозна-
ние» появилась идея объединения в рамках одной учебной дисци-
плины основополагающих концепций физики, химии, биологии. 
Но, к сожалению, уже в конце 1930-х годов на стадии реализации 
эта идея по политическим мотивам была признана неактуальной и 
отклонена. 
Подобный курс давно введен в систему образования ряда ве-
дущих стран (США, Англия, Франция и др.), и многолетняя прак-
тика подтверждает обоснованность существования интегральной 
естественнонаучной дисциплины при дифференциальном, узко-
предметном подходе к процессу подготовки специалистов гумани-
тарной и технической ориентации. 
С 1990-х годов в системе образования нашей страны также 
стала просматриваться тенденция глобализации естественно-
научного знания, которую можно кратко охарактеризовать как 
стремление представить современное естествознание феноменом 
мировой культуры. Достижение этой цели, согласно разработчи-
кам действующего курса КСЕ для гуманитариев (авторы – профес-
сора А.Д. Суханов и О.Н. Голубева), предполагает не только изло-
жение общих естественнонаучных концепций, но и рассмотрение 

основных положений классической и неклассической стратегий 
мышления. Эти положения автор целиком и полностью поддержи-
вает и в предлагаемом учебном пособии по ходу изложения мате-
риала старается их развивать. 
Автор выражает глубокую благодарность уважаемым рецензен-
там – сотрудникам кафедры физики Московского государственного 
университета прикладной биотехнологии, возглавляемой профессо-
ром К.В. Показеевым, и профессору МГУ им. М.В. Ломоносова  
Г.И. Петрунину – за внимательное прочтение рукописи и ценные 
замечания, послужившие ее улучшению. 

ВВЕДЕНИЕ 

Современное естествознание можно трактовать как область 
знаний о природе, в которой исследуются трансдисциплинарные 
отношения между частными естественными науками. 
В связи с этим предмет курса «Концепции современного есте-
ствознания» (КСЕ) можно определить через представленные на 
рис. В1 структурные части 1, 2, 3. Рассмотрение последних проводится 
с учетом их исторического развития и современного состояния 
и подчинено единой глобальной цели – созданию концептуального 
каркаса целостной естественнонаучной картины мира. 
Методологическое замечание. В связи с тем что сегодня по-
прежнему остается заметной концептуальная и терминологическая 
несогласованность между отдельными естественными науками, 
особое внимание при изложении данного курса будет уделяться 
проблемам, в которых явно прослеживается влияние фундаментальных 
концепций физики, разработанных наиболее определенно. 
В то же время целый ряд вопросов химии и биологии, имеющих 
самостоятельную значимость в этих науках, будем рассматривать 
в качестве примеров, иллюстрирующих междисциплинарные отношения 
между отдельными естественными науками. 
Подводя итог такому «философскому» введению в новую учебную 
дисциплину КСЕ, постараемся определить задачи курса: 
 отталкиваясь от основных принципиальных положений, теорий 
и достижений науки о природе, получить представление о це-
лостной естественнонаучной картине мира как о полномасштаб-
ной модели природы; 
 базируясь на знаниях о принципах существования и самоор-
ганизации материального мира, овладеть рациональными метода-

_________ 

  Концептуальный каркас естественнонаучной картины мира – это своеоб-
разный конгломерат (сплав) знаний о природе с осознанием методов их получе-
ния, которые рациональным образом используют при исследовании проблем, 
изучении теорий и законов естествознания. 

ми и навыками разрешения современных и назревающих проблем 
при функционировании системы «человек – природа», т. е. при-
вести эту систему к состоянию самосогласованности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. В1. Предмет и цель курса КСЕ 

 

1. ВЗАИМООТНОШЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ 
И ГУМАНИТАРНОЙ КУЛЬТУР.  
ПАНОРАМА СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 

1.1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры,  
их структуризация и основные признаки, проблемы  
и взаимоотношения 

Под культурой, согласно Питириму Сорокину – ведущему куль-
турологу в мире, понимают систему ценностей (материальных и 
духовных), на основе которой происходит объединение людей в 
сообщество, а также – обеспечивается функционирование и взаимо-
связь общественных институтов (организаций). Иначе говоря, куль-
тура отражает комплекс знаний, ценностей и норм, непосредственно 
связанный с существованием, как социальных групп людей, так и 
отдельных личностей. 
По сути, культура подразумевает всю совокупность знаний и 
ценностей, созданных в ходе всех форм материальной и духовной 
деятельности человечества. Она воплощается в результатах пред-
метной деятельности человека, способах и методах проявления 
этой деятельности, в разнообразных (правовых, этических, рели-
гиозных, эстетических и др.) нормах, соблюдение которых обще-
ство требует от всех индивидуумов. 
Обычно культуру рассматривают с позиций науки и искусства. 
Наука является одной из важнейших форм культуры, в ценно-
стях (знаниях) которой преобладает рациональное начало. 
Искусство – другая форма культуры, где доминирует эмоцио-
нальное начало в деятельности человека по формированию худо-
жественных образов. 
Исторически сложилось так, что культуру стали подразделять 
на естественнонаучную и гуманитарную составляющие. Это наи-
более заметно на примере науки. 
Как представлено на схеме (рис. 1.1), в соответствии с кон-
кретной предметной областью знаний все науки подразделяются 
на естественные и гуманитарные. 

Таким образом, естественные науки – это система знаний о 
материальном мире, его формах существования и взаимодействия; 
а гуманитарные науки – это система знаний о позитивно значимых 
ценностях бытия человека (индивидуума), социальных слоев 
(групп людей) и человечества в целом, включающая в себя идеалы, 
цели, нормы и правила мышления, общения и поведения людей. 

Рис. 1.1. Предметная область науки 

  Специфика естественной науки состоит в том, что знания о 
природе отличаются высокой степенью объективности и достовер-
ности. 
Для естествознания характерно стремление к истине, раскры-
тию наиболее глубоких и общих закономерностей рассматривае-
мых явлений мира в целом, а также системный подход при выводе 
одних знаний из других логическим путем с использованием ма-
тематического аппарата. 
  Специфика гуманитарной науки состоит в том, что системо-
образующие ценности данной области знания определяются и ак-
тивизируются исходя из социальной позиции человека. 
Гуманитарные знания нацелены на человека по определению и 
имеют определенные идеологические корни, что предполагает за-
висимость этих знаний от приоритетов и предпочтений познающе-
го субъекта. Поэтому в гуманитарных науках иллюзии и заблуж-
дения сохраняются довольно долго. 

Результаты гуманитарной научной деятельности, как правило, 
плохо поддаются экспериментальной проверке и математической 
обработке, а также подчинены определенным морально-этическим 
нормам. Следует отметить, что в настоящее время гуманитарные 
методы познания, как таковые, применяются в естествознании 
крайне редко. Ученые предпочитают использовать физико-мате-
матические, химические, биологические, технические методы ис-
следований. 
Таким образом, естественнонаучная деятельность выражается 
в познании объективных законов природы, не зависящих от соци-
альных приоритетов, а гуманитарные науки возникли в ходе соци-
альной деятельности людей, т. е. их можно рассматривать как про-
дукт общественного мышления, подверженного этапным измене-
ниям в обществе. 
Казалось бы естественные и гуманитарные науки внутренне не 
связаны и поддерживают между собой чисто исторические и фор-
мальные отношения… Однако на определенном этапе эволюции 
именно гуманитарные ценности отдельных народов определили 
преимущественные направления в развитии их естественнонауч-
ной деятельности. 
Так уж сложилось, что гуманитарная культура в общественном 
восприятии является культурой полноценной, первокультурой и рас-
сматривается как необходимый фактор духовного развития людей. 
Естественнонаучная культура обычно воспринимается проще, 
ее достижения часто связывают с результатами материальной дея-
тельности людей, а при обсуждении ее значимости обычно рас-
сматривают технические и технологические приложения естество-
знания – говорят о веке электроники, могуществе ядерной энерге-
тики, эпохе компьютеров и информационных технологий и т. д. 
Современное понятие «культура» трактуется значительно ши-
ре. В наше время это понятие нельзя связывать только с гумани-
тарным знанием и искусством. Духовный мир человека определя-
ется его культурным уровнем, а последний формируется в ходе 
осмысления природы, осознания ее законов. Поэтому естествозна-
ние следует рассматривать как часть общечеловеческой культуры. 
П р и м е ч а н и е. В настоящее время становится все более право-
мерным суждение о том, что естественнонаучная и гуманитарная культу-
ры – это две формы проявления единой, общечеловеческой культуры. 

Культура в широком смысле воплощает в себе всю систему 
знаний и представлений о мире, которая определяет уровень раз-
вития общества и отдельной личности. Причем основополагающий 
вещественный вклад естествознания в эту систему дополняется