1. Введение. Естествознание и естественные науки. Цель естествознания. Анализ и синтез в процессе познания окружающего нас мира. О роли эксперимента в процессе познания.

2. Глобальные проблемы современности. Серьезные признаки ухудшения ситуации у нас в стране и в мире. Что мешает разработке концепции глобального развития человечества. Мыслительные модели окружающего нас мира и их недостатки. Компьютерные модели и их преимущества. Особенности поведения сложных нелинейных систем со многими цепями обратной связи. О связи причины и следствия в сложных системах. “Мировая динамика” Джея Форрестера.

4. Термодинамические аспекты концепции глобального развития. Статистическая физика и термодинамика. Первое начало термодинамики. Равновесный или квазистатический процесс. Адиабатический процесс. Второе начало термодинамики. Энтропия. Функция состояния. Термодинамическая вероятность состояния. Физический смысл энтропии. Идеальная тепловая машина и ее коэффициент полезного действия.

5. О концепции тепловой смерти Вселенной. Открытые системы и неравновесная термодинамика. Энтропия биосферы. О принципиальных возможностях выхода из глобального кризиса с точки зрения термодинамики.

6. Естественнонаучная картина мира. Вселенная. Метагалактика. Галактика. Звезды. Солнце. Фундаментальные взаимодействия в природе. Природа сил в классической механике. Границы применимости классической механики.

7. Основные законы классической механики. Законы Ньютона. Закон всемирного тяготения. Законы сохранения: механической энергии, импульса и момента импульса. Центр масс (центр инерции). Преобразования Галилея и принцип относительности Галилея.

8. Колебания и волны, основные понятия. Звуковые волны. Акустический спектр. Тембр звука. Скорость звука.

9. Электромагнетизм. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Потенциал и разность потенциалов. Постоянный ток. Закон Ома и правила Кирхгофа. Переменный ток. Индуктивное и емкостное сопротивления. Закон Ома для переменного тока.

10. Магнитные свойства всего живого и неживого. Современные представления о природе магнитных взаимодействий. Электромагнитная индукция. Магнитное поле Земли. Основные положения теории Максвелла. Электромагнитные волны.

11. Сущность специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Относительность понятия одновременности. Сложение скоростей в теории относительности.

12. Cтроение атома. Модель атома Резерфорда. Постулаты Бора. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де Бройля. Уравнение Шредингера и волновая функция. Квантование энергии. Собственные значения энергии и собственные функции задачи. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

13. Вынужденное излучение и принцип действия лазера. Энергия связи ядра атома. Деление ядер. Ядерный реактор. Термоядерный синтез.

14. Возникновение Земли и первых организмов. Теории возникновения Земли. Условия, существующие на Земле после ее возникновения. Свойства соединений углерода. Появление органических соединений из неорганических. Биохимическая эволюция и образование биополимеров. Свойства живого, потребление энергии. Распространение первых организмов. Строение клетки. Важнейшие соединения клетки, их свойства и роль. Ферментативные реакции. Структура и функции мембран. Основные элементы и неорганические соединения в клетке. Органеллы клетки. Клетки животных и растений, сходство и различия. Размножение клеток.

15. Развитие органического мира на Земле. Первичные гетеротрофные организмы. Возникновение фотосинтеза. Появление многоклеточных организмов. Деление истории Земли на эры и периоды. Эволюция форм жизни в протерозое. Развитие жизни и возникновение новых видов в палеозое. Выход на сушу растений и животных. Господство пресмыкающихся в мезозойской эре. Вымирание гигантских ящеров и начало господства млекопитающих в кайнозое.

16. Биологическое разнообразие. Количество видов животных и растений на Земле. Задачи сохраненения биологического разнообразия и факторы, на него влияющие. Климатические биогеографические зоны, их флора и фауна. Заповедники, национальные парки. Принципы разумного использования живых и неживых ресурсов планеты. Примеры приспособления организмов к окружающим условиям.

18. Основы экологии и проблемы сохранения биосферы. Определения и термины экологии. Экосистемы, местообитания. Различные подходы в экологии. Распределение потоков энергии и питательных веществ в экосистемах. Организмы производители, потребители, разрушители. Пищевые цепи, биогеохимические круговороты. Социально-экономические и глобальные проблемы, возникшие перед обществом.

19. Молекулярные основы наследственности. Нуклеиновые кислоты. Генетический код. Репликация, транскрипция, трансляция генетической информации. Синтез белка в клетке. Выделение, клонирование генов. Генная инженерия. Законы Менделя. Хромосомная теория наследственности. Мутации, генетическая безопасность.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

В.В.Суриков. Введение в основы естествознания. Часть 1. М.,ТЕИС, 2000.

А.Х.Тамбиев. Введение в основы естествознания. Часть 2. М.,ТЕИС, 1997.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Д.Х.Медоуз, Д.Л.Медоуз, Й.Рандерс, В.В.Беренс. Пределы роста. М., изд. МГУ, 1991

Д.Х.Медоуз, Д.Л.Медоуз, Й.Рандерс. За пределами роста. М., изд. Прогресс, 1994.

Дж. Форрестер. Мировая динамика. М., изд. Наука, 1978.

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

Дж.Б.Мэрион. Общая физика с биологическими применениями. М., изд. “Высшая школа”, 1986.

К.Де Дюв. Путешествие в мир живой клетки. М., изд. “Мир”, 1987.

К.Вилли, В.Детье. Биология. М., изд. “Мир”, 1974.

Д.Эттенборо. Живая планета. М., изд. “Мир”, 1988.

В.А.Красилов. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. М., 1992.

Доктор физ-мат. наук

профессор В.В.Суриков

Доктор биологических наук

главный научый сотрудник А.Х.Тамбиев