48358

Концепции современного естествознания

Конспект

Естествознание и природоведение

Специфические черты науки: Наука универсальна она сообщает знания истинные для всего универсума при тех условиях при которых они добыты человеком. сложилась следующая система наук: математические и естественные науки естествознание система наук о природе; социальные науки человекознание система наук о человеке и обществе; технические науки техникознание система наук наиболее тесно связанных с реализацией теоретического знания. Выделяются науки фундаментальные и прикладные. Фундаментальные науки...

Русский

2013-12-09

764 KB

12 чел.

PAGE  1

Курс лекций по дисциплине «Концепции современного естествознания»

Раздел 1. Общие вопросы естествознания

НАУКА: ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ

Наука — одна из форм общественного сознания (наряду с философией, религией и др.), ориентированная на получение и систематизацию знаний об объективной реальности, включая деятельность по выработке нового знания, а также ее результат.

Наука есть исторически развивающаяся система знаний о свойствах и отношениях изучаемых объектов, каковыми являются природа, социум и человеческое мышление.

        Специфические черты науки:

  1.  Наука универсальна — она сообщает знания, истинные для всего универсума при тех условиях, при которых они добыты человеком.
  2.  Наука фрагментарна — изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности или ее параметры, а сама делится на отдельные дисциплины. Вообще понятие бытия как философское не применимо к науке, представляющей собой частное познание. Каждая наука как таковая есть определенная проекция на мир, как бы прожектор, высвечивающий области, представляющие интерес для ученых в данный момент.
  3.  Наука общезначима — получаемые ею знания пригодны для всех людей, и ее язык — однозначный, поскольку наука стремится как можно более четко фиксировать свои термины, что способствует объединению людей, живущих в самых разных уголках планеты.
  4.  Наука обезличена — ни индивидуальные особенности ученого, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания.
  5.  Наука систематична — она имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором частей.
  6.  Наука незавершенна — хотя научное знание безгранично растет, оно все-таки не может достичь абсолютной истины, после которой уже нечего будет исследовать.
  7.  Наука преемственна — в том смысле, что новые знания определенным образом и по определенным правилам соотносятся со старыми знаниями.
  8.  Наука критична — всегда готова поставить под сомнение и пересмотреть свои даже самые основополагающие результаты.
  9.  Наука достоверна — ее выводы требуют, допускают и проходят проверку по определенным, сформулированным в ней правилам.
  10.  Наука внеморальна — что научные истины нейтральны в морально-этическом плане, а нравственные оценки могут относиться либо к деятельности по получению знания (этика ученого требует от него интеллектуальной честности и мужества в процессе поиска истины), либо к деятельности по его применению.
  11.  Наука рациональна — получает знания на основе рациональных процедур и законов логики и доходит до формулирования теорий и их положений, выходящих за рамки эмпирического уровня.
  12.  Наука чувственна — ее результаты требуют эмпирической проверки с использованием восприятия, и только после этого признаются достоверными.

        К XX в. сложилась следующая система наук:

математические и естественные науки (естествознание) — система наук о природе;

социальные науки (человекознание) — система наук о человеке и обществе;

технические науки (техникознание) — система наук, наиболее тесно связанных с реализацией теоретического знания.

       Выделяются науки фундаментальные и прикладные.

Фундаментальные науки — это система знаний о наиболее глубоких свойствах объективной реальности, связанная с формированием научной картины мира, не имеющая выраженной практической направленности.

Прикладные науки, напротив, рассматриваются как система знаний, имеющая выраженную предметно-практическую ориентацию; опираясь на результаты фундаментальных исследований, прикладные науки делают акцент на решение конкретных технико-технологических проблем, связанных с интересами социума.

       НАУКА: ОТЛИЧИЕ ОТ ДРУГИХ ОТРАСЛЕЙ КУЛЬТУРЫ

       Наука отличается от:

мифологии тем, что стремится не к объяснению мира в целом, а к формулированию законов развития природы, допускающих эмпирическую проверку.

мистики тем, что стремится не к слиянию с объектом исследования, а к его теоретическому пониманию и воспроизведению.

религии тем, что разум и опора на чувственную реальность имеют в ней большее значение, чем вера.

философии тем, что ее выводы допускают эмпирическую проверку и отвечают не на вопрос "почему?", а на вопрос "как?", "каким образом?".

искусства своей рациональностью, не останавливающейся на уровне образов, а доведенной до уровня теорий.

идеологии тем, что ее истины общезначимы и не зависят от интересов определенных слоев общества.

техники тем, что нацелена не на использование полученных знаний о мире для его преобразования, а на познание мира.

обыденного сознания тем, что представляет собой теоретическое освоение действительности.

Остановимся более подробно на соотношении науки и религии. В науке преобладает разум, но и в ней имеет место вера, без которой познание невозможно — вера в чувственную реальность, которая дается человеку в ощущениях, вера в познавательные возможности разума и в способность научного знания отражать действительность. Без такой веры ученому трудно было бы приступить к научному исследованию.

Наука не исключительно рациональна, в ней имеет место и интуиция, особенно на стадии формулирования гипотез. С другой стороны, и разум, особенно в теологических исследованиях, привлекался для обоснования веры.

Наука может сосуществовать с религией, поскольку внимание этих отраслей культуры устремлено на разные вещи: в науке — на эмпирическую реальность, в религии - преимущественно на вне чувственное. Научная картина мира, ограничиваясь сферой опыта, не имеет прямого отношения к религиозным откровениям, и ученый может быть как атеистом, так и верующим.

Существует еще и область суеверий, которая не имеет отношения ни к религиозной вере, ни к науке, а связана с остатками мистических и мифологических представлений, а также с различными сектантскими ответвлениями от официальной религии и бытовыми предрассудками.

Важно правильно понимать и взаимоотношения науки с философией, поскольку неоднократно, в том числе и в недавней истории, различные философские системы претендовали на научность и даже на ранг "высшей науки", а ученые не всегда проводили границу между своими собственно научными и философскими высказываниями.

Специфика науки не только в том, что она не берется за изучение мира в целом, с подобно философии, а представляет собой частное познание, но также и в том, что u результаты науки требуют эмпирической проверки.

В отличие от философских утверждений они не только подтверждаемы с помощью специальных практических процедур или подвержены строгой логической выводимости, как в математике, но и допускают принципиальную возможность их эмпирического опровержения.

Противоречие между фундаментальными и прикладными науками имеет исторический характер.

С одной стороны, поток идей, теорий и концепций, поступающих из области фундаментальных наук в сферу прикладных исследований, способствует преобразованию наук прикладного типа — их "фундаментализации".

С другой стороны, прикладные науки активно воздействуют на науки фундаментального типа, поскольку совершенствуются средства и методы инструментального познания природы,   кроме того, при разработке прикладных задач зачастую возникают новые идеи и методы.

Развитие науки является объективным процессом, для которого характерна ориентация на внутренние условия, имманентные самой науке.

СТАНОВЛЕНИЕ НАУКИ

Первые формы преднауки связываются с элементами ремесла (греч. techne), возникшего на основе опыта. Для обозначения научной деятельности первоначально использовался термин "бофос" (в переводе с греч. "мудрость") — так называли египетских жрецов, иранских магов, вавилонских волхвов и первых древнегреческих мыслителей.

Позднее возникло понятие philosophos (в переводе с греч. "любитель мудрости")

— в античную эпоху люди, занимающиеся умозрительным познанием природы.

Аристотель назвал их "физиками" (от греч. physik— природа). В древнегреческий период наука о "природе" была нерасчленимо единой.

Греческая наука была умозрительным исследованием, мало связанным с практическими задачами. В этом Древняя Греция и не нуждалась, поскольку все тяжелые работы выполняли рабы.

Ориентация на практическое использование научных результатов считалась не только излишней, но даже неприличной, и такая наука признавалась низменной.

Наука в ее современном понимании является принципиально новым фактором в истории человечества, возникшим в недрах новоевропейской цивилизации в XVIXVII веках.

Именно в XVII в. произошло то, что дало основание говорить о научной революции - радикальной смене основных компонентов содержательной структуры науки, выдвижении новых принципов познания, категорий и методов.

Социальным стимулом развития науки стало растущее капиталистическое производство, которое требовало новых природных ресурсов и машин. Для осуществления этих потребностей и понадобилась наука в качестве производительной силы общества. Тогда же были сформулированы и новые цели науки, которые существенно отличались от тех, на которые ориентировались ученые древности.

Только в XVII в. наука стала рассматриваться в качестве способа увеличения благосостояния населения и обеспечения господства человека над природой.

Стиль мышления в науке характеризуется следующими двумя чертами:

  1.   опора на эксперимент, поставляющий и проверяющий результаты;

господство аналитического подхода, направляющего мышление на поиск простейших, далее неразложимых первоэлементов реальности (редукционизм).

Благодаря соединению этих двух основ возникло причудливое сочетание рационализма и чувственности, предопределившее грандиозный успех науки.

Отметим как далеко не случайное обстоятельство, что наука возникла не только в определенное время, но и в определенном месте — в Европе XVI века.

Причина возникновения науки — своеобразный тип новоевропейской культуры, соединившей в себе чувственность с рациональностью; чувственность, не дошедшую, как, скажем, в китайской культуре, до чувствительности, и рациональность, не дошедшую до духовности (как у древних греков).

Никогда ранее в истории культуры не встречавшееся причудливое сочетание особой чувственности с особой рациональностью и породило науку как феномен западной культуры.

Западную культуру не зря называли рациональной, и ее не похожая на греческую рациональность оказалась очень хорошо увязана с капиталистическим строем. Она

позволила все богатство мира свести в однозначно детерминированную систему,

обеспечивающую за счет разделения труда и технических нововведений максимальную прибыль.

Итак, если теперь попытаться дать общее определение науки, то оно будет выглядеть так: наука — это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве.

Возникнув после философии и религии, наука, в определенной степени,  синтез этих двух предшествовавших ей отраслей культуры.

 

ГЕНЕЗИС ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Мифологически-религиозная форма познания — одна из первых ступеней рационального подхода к бытию, форма перехода от хаоса к космосу, т.е. к выявлению умозрительных и обобщенных закономерностей развития природы.

Обратный процесс — разложение космоса на отдельные элементы (выявление локальных божеств) — обусловил возникновение политеизма (от греч. poly— много, многое; teos — бог) как антропоморфной (от греч. anthropos — человек) формы интерпретации реальности.

Возникновение первых форм преднаучного знания связывается с восточной цивилизацией.

Появление астрономии позволило рассчитывать движение планет и предвидеть возможные климатические изменения, математика создала основания для измерения земельных площадей, на основе элементов технических наук происходило строительство крупных сооружений (египетские пирамиды, водораспределительные системы и др.).

Культура Древнего Востока, сделав немало открытий (изобретение алфавита, бумаги и др.), не оставила, тем не менее, систематизированного научного знания.

В рамках древневосточной культуры не удалось перейти от эмпирического к теоретическому знанию.

Наиболее развитые формы преднаучного знания были созданы в условиях античной культуры.

Древние греки оказались прилежными учениками египетских жрецов, у которых обучались математике, геометрии, астрономии. Им удалось, однако, придать развитию древнего научного знания новый импульс.

Греческий космос предстает как в высшей степени рациональная конструкция, являвшаяся совершенным выражением разума.

Космос мыслился как воплощение идеальных сущностей, скрытая мировая гармония, которая имела сакральный (от лат. sacer — священный), т.е. религиозный, смысл.

Древнегреческая наука представляла собой первую систему знаний, построенную на дедуктивной (от лат. deductio — выведение) основе, базирующейся, в свою очередь, на созерцании (умозрении). Для древних греков созерцание было выше практической деятельности, ибо лишь в его рамках, как предполагалось, человек приходит к пониманию сущности всеобщего.

В древнегреческой культуре не существовало различий между наукой и философией.

Наука была единым и нерасчлененным знанием "о природе".

Античное теоретическое знание принимало форму философии, которая выполняла интегрирующие функции.

Именно с философией связано развитие первых форм теоретического знания.

Цель познания - достижение этического идеала бытия. В основе этой целевой установки - представление о науке как феномене, тождественном благу.

В эпоху Возрождения человек осознает себя творцом, способным не только познавать природу, но и преобразовывать ее в соответствии со своими целевыми установками.

Человеку эпохи античности был присущ антропокосмизм, в рамках которого микрокосм (человек) и макрокосм (природа) рассматривались в гармонической взаимосвязи.

Человек эпохи средневековья исповедовал геоцентризм - абсолютизацию божественного начала в развитии всего сущего.

Для человека эпохи Возрождения характерен антропоцентризм — воззрение, в соответствии с которым человек рассматривается как центр и высшая цель мироздания, основанное на пантеизме (от греч. pan - все; theos— бог), отождествлении божественного начала и природы.

В эпоху Нового времени формулируются основные альтернативные теории классического естествознания — эмпиризм и рационализм, которые стали основой современного научного знания.

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Слово "естествознание" ("естество" — природа) означает знание о природе или природоведение. Последнее слово происходит от общеславянского термина "веды" — наука, знание.

В латинском языке слово "природа" обозначается словом "natura" ("натура"). На основе его появился и международный термин "натурфилософия" (философия природы).

Следует различать факты опыта, эмпирические обобщения и теории, которые формулируют законы науки. Явления, например тяготение, непосредственно даны в опыте; законы науки, например закон всемирного тяготения — варианты объяснения явлений.

Факты науки, будучи установленными, сохраняют свое постоянное значение; законы могут быть изменены в ходе развития науки, как, скажем, закон всемирного тяготения был скорректирован после создания теории относительности.

Естествознание — область человеческой деятельности, связанной с выработкой, систематизацией и развитием объективных знаний о явлениях и процессах природы. Оно включает в себя как деятельность по получению знания (наблюдение, эксперимент и др.), так и ее результат — систему научных знаний, дающих представление о естественнонаучной картине мира.

Цель естествознания — описание, анализ и прогнозирование природных явлений и процессов.

Значение чувств и разума в процессе нахождения истины — сложный философский вопрос.

В науке признается истиной то положение, которое подтверждается воспроизводимым опытом.

Основной принцип естествознания: знания о природе должны допускать эмпирическую проверку.

Не в том смысле, что каждое частное утверждение должно обязательно эмпирически проверяться, а в том, что опыт, в конечном счете, является решающим аргументом принятия данной теории.

Естествознание в полном смысле слова общезначимо и дает "родовую" истину, т. е. истину, пригодную и принимаемую всеми людьми.

Другой крупный комплекс наук — обществознание — напротив, всегда был связан с групповыми ценностями и интересами, имеющимися как у самого ученого, так и в предмете исследования. Поэтому в методологии обществоведения наряду с объективными методами исследования приобретает большое значение переживание изучаемого события, субъективное отношение к нему и т. п.

От технических наук естествознание отличается нацеленностью на познание, а не на помощь в преобразовании мира, а от математики тем, что исследует природные, а не знаковые системы.

Следует учитывать различие между естественными и техническими науками, с одной стороны, и фундаментальными и прикладными — с другой.

Фундаментальные науки — физика, химия, астрономия — изучают базисные структуры мира, а прикладные — занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач.

В этом смысле все технические науки являются прикладными, но далеко не все прикладные науки относятся к техническим.

Однако провести четкую грань между естественными, общественными и техническими науками в принципе нельзя, поскольку имеется целый ряд дисциплин, занимающих промежуточное положение или являющихся комплексными по своей сути.

Так, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических — бионика, а комплексной междисциплинарной дисциплиной, которая включает и естественные, и общественные, и технические разделы, является социальная экология.

Современное естествознание развивается как целостная динамическая система, в которой реализуются как прямые, так и обратные связи между различными уровнями исследований и разработок.

При этом, составляя единое целое с феноменом науки, современное естествознание значительно расширяет сферы своего приложения.

СТАТУС ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ

Естествознание в частности и наука вообще являются составной частью культуры.

В различные исторические периоды развития цивилизации доминанта культуры определялась ее разными подсистемами: в античный период основу цивилизационного процесса составлял миф, в средневековье основой этого процесса была религия, в эпохи Возрождения и Просвещения — философия.

На рубеже XIXXX вв. наука становится определяющим фактором развития социокультурных процессов современной цивилизации.

Более того, наука представала в качестве образца для развития культуры.

В то же время возникли "антисциентизм" — мировоззрение, акцентирующее внимание на негативных сторонах и последствиях развития науки. Впрочем, очевидно, что на предшествующих этапах исторического развития "антисциентизм" не был доминирующей тенденцией.

К началу XX в. уровень естественнонаучного познания позволил человеку стать силой "планетарного масштаба.

Позднее, после уничтожения в 1945 г. японских городов Хиросимы и Нагасаки в результате взрывов атомных бомб, физики больше, кажется, чем представители других естественных наук, осознали свою ответственность перед человеком и социумом. Эта ответственность многократно возросла после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г.

Более того, к середине XX в. стало ясно: по существу, любая реализация фундаментальных законов и принципов естествознания в той или иной степени чревата отрицательными последствиями и для человека, и для среды его обитания.

В истории науки принято выделять два типа научного знания: "апполоновский" (наука античного типа с ее созерцательностью, пассивностью, локальностью, иррациональностью) и "фаустовский" - современная наука с ее активностью, динамичностью, глобальностью, рациональностью. Именно эти ее характеристики обусловливают представления о "кризисе" научного знания, "тупиковой" направленности его развития — ведь активность науки чревата усилением ее негативных последствий, рациональность требует иррациональности и т.п.

НТР — это этап НТП и социокультурного развития цивилизации, связанный с качественными изменениями в системе "человек — наука - техника", компьютеризацией научных и технико-технологических процессов, использованием биотехнологических систем, совершенствованием управленческих структур и др. НТР — один из важнейших факторов, определяющих динамику научно-технического и социокультурного развития цивилизации в условиях глобальных проблем.

В 70—80-х гг. возникла подсистема НТР — "экологическая революция" (ЭР), ориентированная на преодоление биосферной направленности в системе "человек — наука — техника — общество".

На рубеже 80-90-х гг. НТР реализуется в форме "компьютерной революции" (КР), обусловленной широкомасштабным внедрением микроэлектроники в производственно-хозяйственную и социокультурную деятельность социума.

При этом ЭР и КР находятся во взаимосвязи и взаимозависимости: ЭР способствует переориентации традиционных направлений развития цивилизации, а КР создает необходимые информационные и технико-технологические условия для рационализации и оптимизации отношений "человек — общество — биосфера".

Современная научная картина мира приобретает все более системно-интегративный характер, опираясь на синергетический подход, основанный на кибернетических представлениях, общей теории систем, самоорганизации и само управлении систем различного уровня.

Создаются предпосылки для "переноса" основных понятий и представлений и: сферы естественных наук в область гуманитарного знания, и наоборот.

Естественнонаучные и социокультурные процессы рассматриваются в динамик! их изменений и взаимодействий.

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Вместе никем не опровергнутыми положительными чертами на портрете естествознания возникали и трещины, обусловленные и природой самого знания, и непониманием на данном этапе каких-то очень важных свойств материального мира из-за ограниченности познания человека. Скажем" чистые математики сделали открытие, противоречащее представлениям мыслителей прошлого: случайные, хаотические процессы можно описать точными математическими моделями.

Погода описывается вполне детерминистскими законами. Однако такие законы так чувствительны к начальным условиям, что больше, чем на несколько дней, погоду предсказать нельзя. И никакое уточнение формул, увеличение массива данных изменить этот приговор не могут.

Другой пример. Естествознание охватывает многие общие проблемы энергетики. Разведка нефтяных и газовых месторождений - настолько сложное дело, что общественность, и власти не пытаются указать геологам, как им этим заниматься. Вопреки предсказаниям об истощении запасов ископаемого топлива разведанные данные все растут, а обследованы еще далеко не все перспективные районы, особенно на дне океана. Оценки запасов, конечно, различаются, и администратор всегда может выбрать такую оценку, которая лучше всего отвечает его целям. Но все же серьезные оценки убеждают: на следующий век топлива хватит, и даже не понадобятся новые технологии его добычи. Цены на топливо будут возрастать, но под действием не геологических, а внешнеполитических факторов.

Приведем пример того, как наука не может повлиять на ситуацию. Из-за сжигания органического топлива возникают кислотные дожди. Причины их возникновения хорошо изучены и последствия видны каждому - гибнут леса, исчезает все живое в водоемах. Главный источник кислотных дождей - автомобильные выхлопы.

Пренебрежение рекомендациями ученых равносильно незнанию. А "незнание, как заметил Сенека, - плохое средство избавиться от беды".

Страна, загрязняющая природу, страдает от этого, но страдают и другие страны, так как загрязнение воздуха или воды распространяется и на соседей. И если эта страна идет на расходы для снижения загрязнений, выходит, что она определенную часть средств тратит на соседей. Следовательно, надо объединять усилия, обсуждать эти проблемы с помощью современных средств связи, принимать конкретные меры.

Отношение общества к естествознанию, науке в целом и к ученым определяется в основном тем представлением о ценности науки, которое в обществе преобладает.

Конечно, власти достаточно умны и понимают, что фундаментальные исследования - это работа на будущее, и если мы не хотим себя оставить без будущего, то их необходимо субсидировать. И вот тут возникает проблема, как отделить то, что не требует субсидирования, что может обходиться немедленной реализацией собственного продукта, от того, что субсидирования требует.

Большинство фундаментальных исследований никогда не найдет себе применения. Этому три причины. Пояснить первую можно на примере с коническими сечениями. Аполлоний доказал свыше ста теорем о конических сечениях. Использовано за двадцать веков было лишь несколько. Если завтра или еще через несколько веков понадобятся другие теоремы, то их быстренько докажут заново, не утруждая себя раскопками исторических пластов.

Вторая причина. Фундаментальные исследования делаются с большим превышением потребностей во временных направлениях науки, от которых зачастую потом целиком отказываются (например, теория эпициклов). Кроме того, в последнее время в естествознании стали преобладать не экспериментальные, а теоретические работы.

И, наконец, третья причина: ученые всегда стремились к ничем не оправданному "обобщательству", и с этим ничего нельзя поделать.

ТИПЫ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ЗНАНИЯ

Период "доклассического естествознания" (до XVII в.). Объект науки — мегагу (от греч. megas - самый большой), включающий Вселенную в ее многообразии. И; ал науки - принцип "Знание ради знания". Наблюдение — основной метод научной деятельности. Познавательный процесс не имеет выраженной практической направленности.

Научная картина мира носит интегративный характер, основанный на взаимосвязь макрокосма (природы) и микрокосма (человека). Доминирует геоцентризм, в соответствии с которым Земля занимает центральное положение в Солнечной системе. Динамизм как имманентный принцип природного развития.

Философия трактуется как "царица всех наук". Стиль мышления - интуитивной диалектический; спекулятивное выявление всеобщих связей и отношений между в щами и явлениями. Преобладание тенденции к единству знания о природе и человеке.

Период "классического естествознания". Объект науки - макромир (от греч. makros - большой), включающий преимущественно планету Земля и ближний Комое. Идеал науки - принцип "знание-сила". Противопоставление познающего субъекта и познаваемого объекта. Познавательный процесс не исключает практическую направленность.

Научная картина мира приобретает выраженный механистический характер. Доминирует гелиоцентризм, в соответствии с которым Солнце рассматривается как  центр земной планетарной системы. Статичность как определяющая характеристик процессов и явлений реальности. Представление о мире как о слаженно действующем механизме.

Доминирование механистического детерминизма (от лат. determinans - определяющий), т.е. абсолютизация статуса причинно-следственных связей между вещам и явлениями; отрицание элемента случайности. Отрицание внутреннего противоречия как источника развития. Усиление дифференциальных тенденций в системе научного знания.

Период "неклассического естествознания". Объект науки — микромир (от греч mikros — малый), совокупность элементарных частиц. Идеал науки — принцип зависимости познаваемого объекта от познающего субъекта. Сочетание теоретически! и прикладной направленности развития науки.

Научная картина мира утрачивает сугубо механическую интерпретацию. Открытие специальной и общей теории относительности, способствующих преодолению центристских воззрений на природные процессы и явления.

Диалектический стиль естественнонаучного мышления, опирающийся на взаимосвязь вещей, явлений и процессов объективной реальности, на представления вероятностного характера. Сочетание дифференциальных и интегральных тенденций в развитии науки. Учет человеческого фактора в процессах естественнонаучного познания.

Период "постнеклассического (современного) естествознания". Объект науки — мега-, макро- и микромиры. Идеал науки — принцип включенности ценностных элементов в познавательный процесс. Аксеологизация науки (от греч. Axios — ценный) как одна из определяющих тенденций ее развития. Повышение степени "фундаментализации" прикладных наук.

Формирование общенаучной картины мира. Преобладание представлений глобального эволюционизма, в соответствии с которым развитие трактуется как атрибут, имманентный всем формам объективной реальности. Переход от антропоцентризма к биосфероцентризму, т.е. рассмотрение элементов отношений "человек - биосфера — космос" в их взаимосвязи и единстве.

Выход на уровень синергетического стиля естественнонаучного мышления, для которого характерны интегративность, нелинейность, бифуркационность (от лат. bifurcus - раздвоенный). Стремление к преодолению разрыва между естественнонаучным и гуманитарным знанием.

ТИПЫ НАУЧНОЙ РАЦИОНАЛЬНОСТИ В ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Динамика науки на любом ее этапе предполагает реализацию в той или иной мере двух тенденций — эволюционной и революционной.

Научная рациональность (от лат. rationalis - разумный) - это логические основании, на которые опирается система достоверного знания об объективной реальности.

Одним из таких оснований выведения всеобщего и необходимого знания является принцип детерминизма, альтернативой которому является индетерминизм - учение, отрицающее всеобщий характер причинности.

Исторически научная рациональность балансирует между этими учениями.

Классический тип научной рациональности характеризуется акцентированием внимания преимущественно на объекте.

Вне процесса познания находится все, что относится к субъекту и средствам познавательной деятельности.

Механистический детерминизм соответствует классическому естествознанию и исходит из тезиса о том, что в природе одинаковые явления наступают при одинаковых условиях.

Принимается жесткая причинно-следственная связь между действием и его результатом.

Знание начальных условий дает возможность прогнозировать дальнейшее развитие системы.

Неклассический тип научной рациональности фиксирует зависимость объекта от средств познания; условием получения истинного знания считается установление взаимосвязи между объектом, субъектом и средством познания.

Вероятностный детерминизм соответствует одному из принципов квантовой механики — соотношению неопределенностей, согласно которому невозможно вследствие корпускулярно-волновой природы микрообъектов одновременно точно определить их координату и импульс.

Явления в микромире характеризуются тем, что ни одно из них не может быть причиной другого.

В мире элементарных частиц причинная связь раскрывается в рамках квантовой теории на более глубоком уровне, чем это присуще механистическому детерминизму.

Причинность рассматривается на основе динамических закономерностей, признающих не только необходимость, но и случайность.

Итак, динамический и статистический детерминизм повышают степень объективности научной картины мира, действуя соответственно в макро- и микромире. Более того, оба вида закономерностей при определенных условиях способны переходить один в другой.

В социальном смысле взаимосвязь динамических и статистических закономерностей выражается в повышении степени неопределенности социокультурной динамики.

Преодоление социального фатализма предполагает введение определенных ограничений и самоограничений как для индивида, так и для социума.

Постнеклассический тип научной рациональности оценивает зависимость познавательного процесса не только от объекта, субъекта и средств познания, но и от социокультурных условий.

В общем виде к особенностям научной рациональности современного типа можно отнести:

включение в систему динамических и статистических закономерностей представлений, исходящих из нелинейного характера естественнонаучного познания;

сочетание рационального и иррационального подходов в постижении объективной реальности; повышение статуса интуиции в познавательном процессе;

учет этического контекста развития естественнонаучного знания, в рамках которого принимаются во внимание возможные последствия (социальные, экологические, культурологические и др.) реализации фундаментальных закономерностей;

стремление к преодолению разграничения естествознания, техникознания и человекознания в процессе их "гуманизации" и "сциентификации".

ЭМПИРИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ НАУКИ

Эмпиризм - теория, рассматривающая чувственный опыт в качестве единственного источника знаний о природе.

Выделяются три ступени чувственного опыта:

восприятие - непосредственное воздействие предметов внешнего мира на органы чувств;

ощущение — формирование образа объекта при соприкосновении с ним;

представление — обобщенный образ объекта, сохраняемый и воспроизводимый в рамках сознания и без непосредственного его воздействия на органы чувств.

Теоретические основания эмпиризма заложены английским философом Ф. Бэконом (1561—1626), связавшим истинное познание природы с экспериментальной наукой. Тем самым создавались объективные предпосылки для формирования основ f классического естествознания.

Эмпиризм связывает адекватное выявление "естественного характера вещей" с индукцией как формой умозаключения, обеспечивающей переход от единичных фактов к положениям общего характера. Бэконовский метод называется индуктивным эмпиризмом, или эмпирической индукцией.

С помощью этого метода решается задача освобождения отложных представлений ("идолов"), обусловленных как сущностью человека, так и внешними факторами, влияющими на формирование научного познания.

Знание эмпирического уровня связано с применением двух основных методов: наблюдения и эксперимента.

Наблюдение — это целенаправленное и организованное восприятие объектов    внешнего мира, дающее первичный материал для научного исследования. Для него характерно отсутствие внешнего воздействия субъекта познания (человек) на объект   познания (природа).

Эксперимент — это прием научного исследования, предполагающий соответствующее изменение объекта или воспроизведение его в специально созданных условиях.

Эксперимент предполагает использование все более сложных приборов, т.е. технических систем, повышающих познавательные возможности субъекта.

Эксперимент позволяет исследователю создать представление о научном факте и представляет собой более высокую и развитую форму эмпирического познания по сравнению с непосредственным наблюдением. С его помощью могут быть получены такие данные, которые человек не может получить с помощью простого наблюдения.

Научный факт - это отражение конкретного явления в человеческом сознании, т.е. его описание с помощью языка науки. Одним из важнейших свойств научного факта является его достоверность, которая обусловливается возможностью его воспроизведения с помощью различных экспериментов и разными экспериментаторами.

Научный факт — не только непосредственно полученный результат, но и его интерпретация. Следовательно, научный факт — это единство чувственного (эмпирического) и рационального (теоретического).

Анализ научных фактов приводит к понятию "эмпирическое обобщение" - так называется научный вывод, опирающийся на факты, собранные индуктивным путем, и не противоречащий этим фактам.

С эмпирическим обобщением взаимосвязана научная гипотеза — система умозаключений, посредством которой на основе ряда фактов делается определенный вывод, носящий предварительный характер и требующий экспериментального или теоретического подтверждения.

Эмпирическое обобщение не должно противоречить ни одному из известных в науке фактов.

Система эмпирических понятий объясняет особенности протекания явлений и процессов объективной реальности на основе чувственных (экспериментальных) представлений. Их сущность выявляется в рамках теоретического знания.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ НАУКИ

Теория — логически обоснованная, проверенная на практике система знаний об определенном классе явлений, о сущности и действии законов, отражающих специфику конкретной совокупности вещей, явлений и процессов объективной реальности

Теоретический уровень познания связан с доминантой рационального, основы которого заложены в философском классическом рационализме XVIIXIX вв.

Рационализм — теория, согласно которой достоверное знание может быть выведено не из опыта, а лишь из понятий имманентных, т.е. внутренне присущих сознанию. Французский философ Р. Декарт (1596— 1650), один из родоначальников рационализма, отвергая возможности эмпирического познания, связывает выход на уровень истинного знания с дедукцией.

Декартовский метод называется дедуктивным рационализмом, или рациональной дедукцией.

Истинность познания связывается с мыслящим Я, т.е. с сознанием, его внутренней осознанной очевидностью. Использование научного метода подготовило основу формирования классического естествознания.

Научный метод связывается Декартом прежде всего с математикой, которая предстает в качестве "идеальной конструкции". Рационализм базируется на логическом типе мышления.

Принято выделять три основные ступени мышления:

понятие — способ обобщения сходных по качественным характеристикам предметов и явлений;

суждение — мысль, выраженная в форме конкретного утверждения, имеющего как истинный, так и ложный характер;

умозаключение - способ теоретического постижения истины, основанный на логических построениях, при котором из посылок выводится новое суждение.

Углубленное постижение реальности происходит в процессе продвижения научного сознания от гипотезы к теории.

Гипотеза формирует процесс движения науки, направляя эмпирическое исследование. Гипотеза — промежуточное звено между субъективным и объективным знанием.

Научная гипотеза обладает совокупностью характеристик: проверяемость, обобщенность, предсказательность, простота, вероятностность. В силу своего вероятностного характера гипотеза требует экспериментальной проверки. После соответствующей проверки возможны следующие варианты:

гипотеза, которая не подтверждается экспериментально, отбрасывается как несостоятельная (фальсифицируемость);

гипотеза видоизменяется в соответствии с результатами эксперимента;

гипотеза, подтвержденная экспериментально (верифицируемость), приобретает статус научной теории.

Существуют следующие формы гипотезы:

фактическая гипотеза — предположение о реальных явлениях, предметах или процессах;

теоретическая гипотеза — предположение о возможных теоретических феноменах.

Развитие знания — взаимосвязанный процесс, включающий:

постановку научной проблемы;

выдвижение гипотезы, ее объясняющей;

проверку или опровержение этой гипотезы;

создание теории, которая формулирует результат процесса познания;

возникновение новой научной проблемы в процессе создания теории и начало нового цикла познания.

Теории присущи следующие функции: объяснительная, предсказательная и синтезирующая.

Именно адекватная научная теория позволяет объяснить сущность конкретного процесса или явления, предвидеть динамику развития, обобщить представление об определенном фрагменте реальности.

СООТНОШЕНИЕ ЭМПИРИЧЕСКОГО И ТЕОРЕТИЧЕСКОГО УРОВНЕЙ ИССЛЕДОВАНИЯ

Развитая теория опирается на систему представлений, в которую входят категории, законы и принципы.

Категории — понятия, выражающие общие свойства, соответствующие определенным элементам объективной реальности. Выделяются категории науки, имеющие отношение преимущественно к конкретным дисциплинам и категории философии, в которые имеют всеобщий характер.

Законы - существенная, внутренняя и устойчивая связь между явлениями, вещами и процессами объективной реальности, соответствующая сфере действия конкретных научных дисциплин. Законы (или закономерности) философии (скажем, закон перехода количественных изменений в качественные) носят всеобщий характер, затрагивая явления и процессы объективной реальности в целом. ^

Принципы — основополагающие идеи, составляющие основу теории. В этом качестве могут выступать аксиомы.

И категории, и законы, и принципы науки дают обобщенное представление об определенном временном периоде. При этом научные принципы имеют более общий характер по сравнению с законами и категориями науки.

Если изучать эволюцию живого на примере ее "вершины" — человека, то его исследования способствуют раскрытию механизмов развития живых объектов. Тем самым логический уровень исследования может опережать исторический, однако находясь с ним в неразделенной взаимосвязи.

Идеализация, т.е. введение понятия идеального объекта, который не существует в реальности, но является способом построения теории. Без введения идеальных понятий ("точка", "линия" и др.) невозможно фундаментальное теоретическое построение.

Некоторые методы используются как на теоретическом, так и эмпирическом уровнях: анализ, синтез, обобщение, аналогия, сравнение и др. Тем самым эмпирический и теоретический уровни научного познания генетически взаимосвязаны и взаимозависимы.

Один из наглядных примеров этого — мысленный эксперимент, который формируется на основе материального эксперимента, однако используется лишь в том случае, когда исчерпываются возможности материального эксперимента. Мысленный эксперимент является промежуточным звеном между теорией и материальным экспериментом.

Фундаментальная теория не только раскрывает сущность явлений и процессов объективной реальности, но и обладает значительным прогностическим потенциалом. Существуют несколько типов естественнонаучного прогнозирования:

прогнозирование того, что должно существовать как природное явление, но еще не открыто наукой;

экстраполяция реальных процессов и тенденций, существующих в природе;

прогнозирование в рамках фундаментального знания существования явлений и процессов, которые отсутствуют в реальности, но могут быть получены на основе выявленных закономерностей.

Теория — вершина развития научного знания. Подлинная научная теория выявляет сущность исследуемых вещей, явлений и процессов природы. Развитие теоретического знания представляется как феномен возникновения и разрешения противоречий, главное из которых — противоречие между новыми научными фактами и старой теорией. Для того чтобы теория в максимальной степени соответствовала действительности, система ее представлений должна опираться на научные факты.

При всех различиях между эмпирической индукцией и рациональной дедукцией границы между ними достаточно условны. Как эмпиризм и рационализм, так и индукция и дедукция взаимообусловлены.

Эмпирический и теоретический уровни познания находятся во взаимосвязи, обусловливая друг друга. С одной стороны, эксперимент является необходимым условием формирования адекватной теории. С другой стороны, именно теория ставит конструктивные проблемы перед экспериментальной наукой.

ФИЛОСОФИЯ НАУКИ

Философия науки — область научного знания, в рамках которой изучаются философско-методологические аспекты развития естествознания, техникознания и человекознания.

Взаимосвязь философии и частных наук реализуется в нескольких направлениях:

философский анализ различных областей науки, интерпретация ее достижений и выявление возможных философско-методологических их следствий;

использование философско-методологического аппарата для анализа научного знания, выхода на новый уровень теоретического познания;

восприятие философским знанием достижений и результатов естественнонаучного познания.

В разные исторические периоды взаимосвязь между философией и наукой определялась и разрешалась различным образом.

В античный период наука, возникнув в обобщенно-философской форме, приобрела характер натурфилософии. Философия трактовалась как "наука наук", предлагающая свои априорные схемы познания другим наукам.

В период Возрождения начинается отделение науки от философии; сравнительно единая наука дифференцируется, что оказало воздействие как на науку, так и на философию. С одной стороны, объект философии как бы "сужался": от нее отделялись разделы, становившееся самостоятельными науками (механика, физика и др.). С другой стороны, объект философии "расширялся", поскольку науки нуждались в философско-методологическом обосновании и фундаментальном осмыслении своих результатов.

В условиях Нового времени укрепилось дифференцированное развитие науки, завершился процесс отделения науки от философии. Философия не только получает от естествознания эмпирический материал для собственных построений, но и способствует преодолению теоретических противоречий, возникающих в системе развивающегося научного знания.

Каждому историческому периоду взаимоотношений философии и науки присущ определенный стиль научного мышления, т.е. специфическая система принципов, законов и категорий теоретического освоения объективной реальности.

К концу XIX в. складывается диалектический стиль научного мышления, отрицающий неизменность природных явлений и процессов, выявляющий реальные связи, отношения и изменения в природе как объекте естествознания. Идея о всеобщей связи и развитии в природе закрепляется в естествознании.

Советский период развития философии науки трудно оценить однозначно. Объективность философских исследований 30—50-х гг. искажалась в угоду догматизму под давлением жесткой политико-идеологической борьбы, жертвой которой оказывалась и наука.

К сожалению, идеологическая травля новых направлений в науке по причине их несоответствия марксистским стереотипам нередко осуществлялась философами, что оказало значительное негативное воздействие на взаимоотношения философов и естествоиспытателей.

В 60—70-х гг. в нашей стране произошел невиданный "взрыв" интереса к философским вопросам естествознания. В философию пришли представители естественных наук, которым в меньшей степени был свойствен догматизм. И хотя отечественная философия науки следовала марксистским традициям, тем не менее, ей удавалось приблизиться к адекватному философско-методологическому анализу современных тенденций науки.

Во-первых, восстановилась и укрепилась взаимосвязь философов и естествоиспытателей.

Во-вторых, активно разрабатывались философско-методологические проблемы всей системы современного научного знания о природе, получившие активный положительный резонанс как в нашей стране, так и во всем мире.

В-третьих, в рамках философских вопросов естествознания изучались проблемы современного этапа развития науки.

ФИЛОСОФИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ - СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД

Философские вопросы естествознания до недавнего времени рассматривались в нашей стране лишь в рамках марксистских традиций, постепенно, впрочем, транс
формируемых. Несмотря на то, что исследования в области философских вопросов
естествознания и философии науки многое заимствовали друг у друга, до начала 90-х гг. они рассматривались как альтернативные научные программы.

На Западе с середины XIX в. взаимоотношения философии и науки активно развиваюсь в рамках позитивизма — учения, отрицающего, с одной стороны, познавательную ценность философских исследований, а с другой стороны, утверждающего, что лишь конкретные (эмпирические) науки являются источником действительного знания.

Неопозитивизм, позитивизм XX в., в различных своих формах и направлениях продолжил изучение проблем взаимоотношений философии и науки с позиций формальной логики, анализа структуры языка и др. В рамках логического позитивизма был сформулирован один из принципов, определяющих истинность познания, — верифицируемость.

Принцип верифицируемоести означает, что истинность всякого утверждения о мире должна быть, в конечном счете, установлена путем его сопоставления с чувственными данными. В соответствии с этим принципом познание не может (и не должно) выходить за рамки чувственного опыта.

В отличие от логического позитивизма возникший критический рационализм пытается выявить фундаментальные механизмы связи между теоретическим и эмпирическим уровнем познания, преодолеть односторонность позитивизма. В этом контексте один из основателей критического рационализма английский философ К. Поппер (1902—1994) разрабатывал идею о существовании "трех миров":

мир физических объектов;

мир состояния сознания;

мир объективного содержания мышления.

В рамках традиционной концепции науки рассматривалась в основном взаимосвязь отношений "второго мира" к "первому миру".

К. Поппер относит науку к "третьему миру", включающему совокупность научных проблем, спорных ситуаций, гипотез, рациональных схем и т.п. Выделяется трехчленная структура научного исследования:

научная проблема - гипотеза - опытная проверка.

Это позволяет рационально организовать познавательный процесс. Основу научного исследования составляет опровержение (фальсификация).

Принцип фальсификации — проверка истинности теоретических утверждений (гипотез, законов, теорий) в процессе их опровержения при сопоставлении с полученными в результате эксперимента (опыта) эмпирическими данными. Основа этого принципа — формально-логическое отношение, согласно которому теоретическое высказывание считается опровергнутым, если его отрицание логически следует из множества совместимых между собой наблюдений.

Изменения парадигмы в науке совершаются исходя не из смены отдельных теорий, а из изменений программ исследований. История науки рассматривается как смена научно-исследовательских программ конкурирующими с ними программами. Идея "научно-исследовательской программы" трактуется как исходная единица измерения динамики науки и познавательной деятельности.

В рамках постпозитивизма получило развитие "историческое направление" в философии науки.

По существу, альтернативные прежде научно-исследовательские программы "философские вопросы естествознания" и "философия науки" в значительной мере сближаются.

Общенаучная картина мира формируется на основе интеграции частнонаучных картин мира, которые создаются на базе конкретных дисциплин. Следовательно, физическая картина мира — это представление об объективной реальности, даваемое в рамках физики на основе доминирующих в науке философских воззрений.

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Структура научного исследования представляет собой в широком смысле способ научного познания или научный метод как таковой. Метод — это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата.

Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод.

Метод не только уравнивает способности людей, но также делает их деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения единообразных результатов всеми исследователями.

Современная наука держится на определенной методологии — совокупности используемых методов и учении о методе — и обязана ей очень многим. В то же время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и специфический метод, имманентный предмету.

Единство предмета и метода познания обосновал немецкий философ Гегель.

Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и гуманитарного познания, вытекающими из различия их предмета. В методологии естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя. Замечают только вечное круговращение. В истории же наблюдают самое становление предмета в его индивидуальной полноте.

Методология социального познания отличается от методологии естественнонаучного познания из-за различий в самом предмете:

социальное познание дает саморазрушающийся результат;

если в естественнонаучном познании все единичные факторы равнозначны, то в социальном познании это не так.

Один из способов деления будет разбивка на:

методы, применяемые не только в науке, но и в других отраслях человеческой деятельности;

методы, применяемые во всех областях науки;

методы, специфические для отдельных разделов науки.

Так мы получаем всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы. Среди всеобщих можно выделить такие методы, как:

анализ — расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их всестороннего изучения;

синтез — соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;

абстрагирование — отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих нас свойств и отношений;

обобщение — прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов;

индукция — метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок;

дедукция — способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного характера;

аналогия — прием познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;

моделирование — изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя;

классификация — разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя признаком (особенно часто используется в описательных науках — многих разделах биологии, геологии, географии, кристаллографии и т. п.).

Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, характеризующие всю совокупность изучаемых предметов.

Раздел 2. Науки о неживой природе

МАТЕМАТИКА И ВНУТРЕННЯЯ ЛОГИКА

Дифференциальное и интегральное исчисление хорошо подходит для описания изменения скоростей движений, а вероятностные методы — для необратимости и создания нового. По мнению одних методологов, чистая математика и логика используют доказательства, но не дают нам никакой информации о мире, а только разрабатывают средства его описания.

Не имея непосредственного отношения к реальности, математика не только описывает эту реальность, но и позволяет, делать новые интересные и неожиданные выводы о реальности из теории, которая представлена в математической форме.

По мнению некоторых методологов, законы природы не сводятся к написанным на бумаге математическим соотношениям. Их надо понимать как любой вид организованности идеальных прообразов вещей, или пси-функций. Есть три вида организованности: простейший — числовые соотношения; более сложный — ритмика 1-го порядка, изучаемая математической теорией групп; самый сложный — ритмика 2-го порядка — "слово". Два первых вида организованности наполняют Вселенную мерой и гармонией, третий — смыслом.

Дискуссии по основаниям математики и перспективам ее развития, сводящимися к следующим основным темам:

как математика соотносится с миром и дает возможность познавать его;

какой способ познания преобладает в математике — дискурсивный или интуитивный;

как устанавливаются математические истины — путем конвенции, как полагал Пуанкаре, или с помощью более объективных критериев.

Внутренняя динамика развития науки имеет свои особенности на каждом из уровней исследования. Эмпирическому уровню присущ кумулятивный характер, поскольку даже отрицательный результат наблюдения или эксперимента вносит свой вклад в накопление знаний. Теоретический уровень отличается более скачкообразным характером, так как каждая новая теория представляет собой качественное преобразование системы знания. Новая теория, пришедшая на смену старой, не отрицает ее полностью, но чаще ограничивает сферу ее применимости, что позволяет говорить о преемственности в развитии теоретического знания.

Вопрос о смене научных концепций является одним из наиболее злободневных в современной методологии науки. В первой половине XX в. основной структурной единицей исследования признавалась теория, и вопрос о ее смене ставился в зависимость от ее верификации (эмпирического подтверждения) или фальсификации (эмпирического опровержения). Главной методологической проблемой считалась проблема сведения теоретического уровня исследований к эмпирическому, что, в конечном счете, оказалось невозможным.

Парадигмальная концепция развития научного знания затем была конкретизирована с помощью понятия "исследовательской программы" как структурной единицы более высокого порядка, чем отдельная теория.

В рамках исследовательской программы и обсуждается вопрос об истинности научных теорий.

Еще более высокой структурной единицей является естественнонаучная картина мира, которая объединяет в себе наиболее существенные естественнонаучные представления эпохи.

Отринув религию, человек эпохи Возрождения продолжал мыслить религиозно.

Механистическая картина мира основывалась на следующих принципах:

связь теории с практикой;

использование математики;

эксперимент реальный и мысленный;

критический анализ и проверка данных;

главный вопрос: как, а не почему;

-нет "стрелы времени".
       Можно выделить три картины мира: сущностную преднаучную, механистическую, эволюционную. В современной естественнонаучной картине мира имеет место саморазвитие. Она эволюционна и необратима. В ней естественнонаучное знание неразрывно связано с гуманитарным.

МОДЕЛЬ РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ ВСЕЛЕННОЙ

Значение термина Вселенная более узкое и приобрело специфически научное звучание.

Вселенная — место вселения человека, доступное эмпирическому наблюдению. Постепенное сужение научного значения термина Вселенная вполне понятно, так как естествознание, в отличие от философии, имеет дело только с тем, что эмпирически проверяемо современными научными методами.

Вселенную в целом изучает наука, называемая космологией, т. е. наукой о космосе. Космология, в основе своей открывает упорядоченность нашего мира и нацелена на поиск законов его функционирования. Открытие этих законов и представляет собой цель изучения Вселенной как единого упорядоченного целого.

Все законы и научные теории являются моделями, поскольку они могут быть заменены в процессе развития науки другими концепциями, но модели Вселенной как бы в большей степени модели, чем многие иные научные утверждения.

Наиболее общепринятой в космологии является модель однородной изотропной нестационарной горячей расширяющейся Вселенной, созданной Альбертом Эйнштейном в 1916 году. В основе этой модели лежат два предположения:

- свойства Вселенной одинаковы во всех ее точках и направлениях;

- наилучшим известным описанием гравитационного поля являются уравнения
Эйнштейна. Из этого следует кривизна пространства и связь кривизны с плотностью
массы (энергии).

Важным пунктом данной модели является ее нестационарность. Это определяется двумя постулатами теории относительности:

принципом относительности, гласящим, что во всех инерционных системах все законы сохраняются вне зависимости от того, с какими скоростями, равномерно и прямолинейно движутся эти системы друг относительно друга;

экспериментально подтвержденным постоянством скорости света.

Красное смещение — это понижение частот электромагнитного излучения: в видимой части спектра линии смещаются к его красному концу. При излучении происходит "покраснение", т. е. линии спектра сдвигаются в сторону более длинных красных волн.

Для всех далеких источников света красное смещение было зафиксировано, причем чем дальше находился источник, тем в большей степени. Красное смещение оказалось пропорционально расстоянию до источника, что и подтверждало гипотезу об удалении их, т. е. о расширении Метагалактики — видимой части Вселенной.

Составной частью модели расширяющейся Вселенной является представление о Большом Взрыве, происшедшем где-то примерно 12 —18 млрд. лет назад

Как это ни удивительно, современная наука допускает (именно допускает, но не утверждает), что все могло создаться из ничего. "Ничего" в научной терминологии называется вакуумом.

Современная квантовая механика допускает (это не противоречит теории), что вакуум может приходить в "возбужденное состояние", вследствие чего в нем может образоваться поле, а из него (что подтверждается современными физическими экспериментами) — вещество.

Рождение Вселенной "из ничего" означает с современной научной точки зрения ее самопроизвольное возникновение из вакуума, когда в отсутствии частиц происходит случайная флуктуация.

Флуктуация представляет собой появление виртуальных частиц, которые непрерывно рождаются и сразу же уничтожаются, но так же участвуют во взаимодействиях, как и реальные частицы. Благодаря флуктуациям, вакуум приобретает особые свойства, проявляющиеся в наблюдаемых эффектах.

После Большого Взрыва образовался сгусток плазмы — состояния, в котором находятся элементарные частицы — нечто среднее между твердым и жидким состоянием, который и начал расширяться все больше и больше под действием взрывной волны.

ЭВОЛЮЦИЯ ГАЛАКТИК. АСТРОНОМИЯ И КОСМОНАВТИКА

Ядра галактик являются фабриками по производству основного строительного материала Вселенной — водорода.

Водород, атом которого состоит из одного протона в ядре и одного электрона на его орбите, является самым простым "кирпичиком", из которого в недрах звезд образуются в процессе атомных реакций более сложные атомы. Чем больше масса звезды, тем более сложные атомы синтезируются в ее недрах.

Наше Солнце как обычная звезда производит только гелий из водорода, очень массивные звезды производят углерод — главный "кирпичик" живого вещества.

Земля производит все необходимые вещества для существования жизни человека.

Научные данные помогают нам сформулировать представление о нашем предназначении, о смысле нашей жизни. Обращаться при ответе на эти вопросы к эволюции Вселенной — это значит мыслить космически. Естествознание учит мыслить космически, в то же время не отрываясь от реальности нашего бытия.

Вопрос об образовании и строении галактик — следующий важный вопрос происхождения Вселенной.

Галактика представляет собой гигантские скопления звезд и их систем, имеющие свой центр (ядро) и различную, не только сферическую, но часто спиралевидную, эллиптическую, сплюснутую или вообще неправильную форму. Галактик — миллиарды, и в каждой из них насчитываются миллиарды звезд.

В 1963 году были открыты квазары (квазизвездные радиоисточники) — самые мощные источники радиоизлучения во Вселенной со светимостью в сотни раз большей светимости галактик и размерами в десятки раз меньшими их.

Звезды изучает астрономия — наука о строении и развитии космических тел и их систем.

В астрономии исследуются радиоволны, свет, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское излучения и гамма-лучи. Астрономия делится на небесную механику, радиоастрономию, астрофизику и другие дисциплины.

Особое значение приобретает в настоящее время астрофизика — часть астрономии, изучающая физические и химические явления, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве

Собственное значение астрофизики определяется тем, что в настоящее время основное внимание в релятивистской космологии переносится на физику Вселенной — состояние вещества и физические процессы, идущие на разных стадиях расширения Вселенной, включая наиболее ранние стадии.

Один из основных методов астрофизики — спектральный анализ.

К сожалению, коротковолновые излучения — ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи — не проходят сквозь атмосферу Земли, и здесь на помощь астрономам приходит наука, которая до недавнего времени рассматривалась как прежде всего техническая — космонавтика, обеспечивающая освоение космоса для нужд человечества с использованием летательных аппаратов.

Космонавтика изучает проблемы:

теории космических полетов — расчеты траекторий и т. д.;

научно-технические — конструирование космических ракет, двигателей, бортовых систем управления, пусковых сооружений, автоматических станций и пилотируемых кораблей, научных приборов, наземных систем управления полетами, служб траекторных измерений, телеметрии, организация и снабжение орбитальных станций и др.;

медико-биологические — создание бортовых систем жизнеобеспечения, компенсация неблагоприятных явлений в человеческом организме, связанных с перегрузкой, невесомостью, радиацией и др.

Возможность изучать на орбитальных станциях космическое излучение, которое задерживается атмосферой Земли, способствует существенному прогрессу в области астрофизики.

СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЗВЕЗД

Существуют две основные концепции происхождения небесных тел. Первая основывается на небулярной модели образования Солнечной системы, выдвинутой еще французским физиком и математиком Пьером Лапласом и развитой немецким философом Иммануилом Кантом. В соответствии с нею звезды и планеты образовались из рассеянного диффузного вещества (космической пыли) путем постепенного сжатия первоначальной туманности.

Принятие модели Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной существенным образом повлияло и на модели образования небесных тел и привело к гипотезе Виктора Амбарцумяна о возникновении галактик, звезд и планетных систем из сверхплотного дозвездного вещества, находящегося в ядрах галактик, путем его фрагментации.

Какая из двух концепций ближе к истине, решит последующее развитие естествознания.

Модель расширяющейся Вселенной встретилась с несколькими трудностями, которые способствовали прогрессу астрономии. Разлетаясь после Большого Взрыва из точки с бесконечно большой плотностью, сгустки вещества должны слегка притормаживать друг друга силами взаимного притяжения, и скорость их должна падать. Но для торможения не хватает всей массы Вселенной. Из этого возражения родилась в гипотеза о наличии во Вселенной так называемых "черных дыр", которые невозможно увидеть, но которые хранят 9/10 массы Вселенной.

Что представляют собой "черные дыры"? Если некоторая масса вещества оказывается в сравнительно небольшом объеме, критическом для данной массы, то под действием собственного тяготения такое вещество начинает неудержимо сжиматься. Происходит гравитационный коллапс. В результате сжатия растет концентрация массы и наступает момент, когда сила тяготения на поверхности становится столь велика, что для ее преодоления надо было бы развить скорость большую, чем скорость света. Поэтому "черная дыра" ничего не выпускает наружу и не отражает, и стало быть ее невозможно обнаружить. В "черной дыре" пространство искривляется, а время замедляется. Предположено, что "черные дыры" находятся в ядрах галактик, являясь сверхмощным источником энергии.

Все небесные тела можно разделить на испускающие энергию — звезды, и не испускающие — планеты, кометы, метеориты, космическую пыль. Энергия звезд генерируется в их недрах ядерными процессами при температурах, достигающих десятки миллионов градусов, что сопровождается выделением особых частиц огромной проницающей способности — нейтрино.

Звезды — это фабрики по производству химических элементов и источники света и жизни. Тем самым решаются сразу несколько задач. Звезды движутся вокруг центра галактики по сложным орбитам. Могут быть звезды, у которых меняются блеск и спектр — переменные звезды и нестационарные звезды, а также звездные ассоциации, возраст которых не превышает 10 млн. лет. Возможно из них образуются сверхновые звезды, при вспышках которых происходит выделение огромного количества энергии нетеплового происхождения и образование туманностей.

В 1967 году были открыты пульсары — космические источники радиооптического, рентгеновского и гамма-излучения, приходящие на Землю в виде периодически повторяющихся всплесков.

К интересным небесным телам, которым часто приписывалось сверхъестественное значение, относятся кометы. Под воздействием солнечного излучения из ядра кометы выделяются газы, образующие обширную голову кометы. Воздействие солнечного излучения и солнечного ветра обусловливает образование хвоста, иногда достигающего миллионов километров в длину. Кометы живут относительно недолго (тысячелетия и столетия).

В конце эволюционного цикла, когда все водородное горючее истрачено, звезда сжимается до бесконечной плотности (масса остается прежней). Обычная звезда превращается в "белого карлика" — звезду, имеющую относительно высокую поверхностную температуру и низкую светимость, во много раз меньшую светимости Солнца.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Солнце — плазменный шар (плотность — 1,4 г/смЗ), хорошо нагретый (температура поверхности 6000°). Имеет корону, в которой находятся факелы, протуберанцы.

Излучение Солнца — солнечная активность — имеет цикл 11 лет.

При максимуме солнечной активности на Солнце особенно много пятен.

Источником солнечной энергии, по-видимому, являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, о чем свидетельствует наличие этих элементов в солнечной хромосфере.

Немецкий физик Ганс Бете рассчитал реакции термоядерного синтеза гелия из водорода на Солнце, но прямых подтверждений пока нет, так как отсутствуют данные о внутреннем строении Солнца.

Скорость движения Солнца вокруг оси галактики — 250 км/сек. Солнечная система совершает один полный оборот вокруг галактического центра за 180 млн. лет.

Ближайшие к Солнцу звезды Альфа-Центавра и Сириус.

Возраст солнечной системы, зафиксированный по древнейшим метеоритам, около 5 млрд. лет. Общепринята гипотеза, по которой Земля и все планеты сконденсировались из космической пыли, расположенной в окрестностях Солнца.

Из гипотез происхождения солнечной системы наиболее известна электромагнитная гипотеза шведского астрофизика X. Альвена.

Альвен исходил из предположения, что некогда Солнце обладало очень сильным электромагнитным полем. Туманность, окружавшая светило, состояла из нейтральных атомов. Под действием излучений и столкновений атомы ионизировались, ионы попадали в ловушки из магнитных силовых линий и увлекались вслед за вращающимся светилом. Постепенно Солнце теряло свой вращательный момент, передавая его газовому облаку.

Слабость предложенной гипотезы заключалась в том, что атомы наиболее легких элементов должны были ионизироваться ближе к Солнцу, атомы тяжелых элементов — дальше. Значит, ближайшие к Солнцу планеты должны были бы состоять из наилегчайших элементов — водорода и гелия, а более отдаленные — из железа и никеля. Наблюдения говорят об обратном.

Чтобы преодолеть эту трудность, английский астроном Ф. Хойл предложил новый вариант гипотезы.

Солнце зародилось в недрах туманности. Оно быстро вращалось, и туманность становилась все более плоской, превращаясь в диск. Постепенно диск начинал тоже разгоняться, а Солнце тормозилось. Момент количества движения переходил к диску. Затем в нем образовались планеты.

Если предположить, что первоначальная туманность уже обладала магнитным полем, то вполне могло произойти перераспределение углового момента.

Известна также гипотеза образования планет Солнечной системы из холодного газопылевого облака, окружающего Солнце, предложенная советским ученым Отто Шмидтом.

Солнечная система состоит из 9 планет:

Меркурия,

Венеры,

Земли,

Марса,

Юпитера,

Сатурна,

Урана,

Нептуна,

Плутона.

Все планеты движутся в одном направлении, в единой плоскости (за исключением Плутона) по почти круговым орбитам.

Малые планеты, как и большинство спутников планет, не имеют атмосферы, так как сила тяготения на их поверхности недостаточна для удержания газов.

В атмосфере Венеры преобладает углекислый газ, в атмосфере Юпитера аммиак. На Луне и Марсе имеются кратеры вулканического происхождения.

СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕМЛИ

Радиус Земли 6,3 тыс. км.

Масса 621-тонн.

Плотность 5,5 г/смЗ.

Скорость вращения вокруг Солнца 30 км/сек,

Земля состоит из литосферы (земной коры), протяженностью 10-80 км, мантии и ядра.

В атмосфере Земли преобладает азот и кислород. Разделяется она на топосферу (до 9 —17 км) — "фабрику погоды", стратосферу (до 55 км) — "кладовую погоды", ионосферу, которая состоит из заряженных под воздействием излучений Солнца частиц, и зону рассеивания, располагающуюся на высоте 800-1000 км.

Пояса радиации из частиц высоких энергий выше атмосферы предохраняют Землю от жестких космических лучей, губительных для всего живого.

Исследования показывают, что полюса на Земле менялись, и когда-то Антарктида была вечнозеленой. Вечная мерзлота образовалась 100 тысяч лет назад после великого оледенения.

В XIX веке в геологии сформировались две концепции развития Земли:

посредством скачков;

посредством небольших, но постоянных изменений в одном и том же направлении на протяжении миллионов лет, которые, суммируясь, приводили к огромным результатам.

Успехи физики XX века способствовали существенному продвижению в познании истории Земли.

В 1908 году ирландский ученый Д. Джоли сделал сенсационный доклад о геологическом значении радиоактивности: количество тепла, испущенного радиоактивными элементами, вполне достаточно, чтобы объяснить существование расплавленной магмы и извержение вулканов, а также смещение континентов и горообразование.

С его точки зрения, элемент материи — атом — имеет строго определенную длительность существования и неизбежно распадается.

В следующем 1909 году русский ученый В. И. Вернадский основывает геохимию — науку об истории атомов Земли и ее физико-химической эволюции.

В соответствии с современными взглядами температура ядра Земли может быть низкой, а процессы в земной коре имеют радиоактивную природу.

Сначала Земля была холодной.

Атомы радиоактивных элементов, распадаясь, выделяли тепло, и недра разогревались. Это повлекло за собой выделение газов и водяных паров, которые, выходя на поверхность, положили начало воздушной оболочке и океанам.

В 1915 году немецкий геофизик А. Вегенер предположил, исходя из очертаний континентов, что в карбоне (геологический период) существовал единый массив суши, названный им Пангеей (греч. "вся земля"), Пангея раскололась на Лавразию и Гондвану.

135 млн. лет назад Африка отделилась от Южной Америки, а 85 млн. лет назад Северная Америка — от Европы; 40 млн. лет назад Индийский материк столкнулся с Азией и появились Тибет и Гималаи.

Решающим аргументом в пользу принятия данной концепции стало эмпирическое обнаружение в конце 50-х годов расширения дна океанов, что послужило отправной точкой создания тектоники литосферных плит.

В настоящее время считается, что континенты расходятся под влиянием глубинных конвективных течений, направленных вверх и в стороны и тянущих за собой плиты, на которых плавают континенты. Эту теорию подтверждают и биологические данные о распространении животных на нашей планете.

Теория дрейфа континентов, основанная на тектонике литосферных плит, ныне общепринята в геологии.

Земля является фабрикой по производству (причем безотходному) сложных соединений, минералов и живых тел.

ФИЗИКА - ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ОТРАСЛЬ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Огромное ветвистое древо етествознания выросло не сразу - оно медленно произрастало из натурфилософии - философии природы, представляющей собой умозрительное истолкование природы, рассматриваемой в ее целостности. Ранняя древнегреческая натурфилософия досократовского периода активно развивалась в ионийской школе и явилась по существу первой исторической формой философии вообще. Представители ионийской школы - крупные мыслители древности: Фалес, Анаксимандр, Анаксимен (Милетская школа), Гераклит Эфесский, Диоген Аполлонийский - руководствовались основной идеей о единстве сущего, происхождении всех вещей из некоторого первоначала, а также о всеобщей одушевленности материи.

Интерес к природе как объекту познания вызвал новый расцвет натурфилософии в эпоху Возрождения. Этот расцвет связан с Дж. Бруно, Б. Телезио, Т. Кампанеллой и другими известными мыслителями. Особое развитие натурфилософия получила в немецкой классической философии Фридриха Шеллинга.

Поступательное развитие экспериментального естествознания и прежде всего физики привело к постепенному вытеснению натурфилософии естественнонаучными знаниями, базирующимися на опытах, на экспериментальных данных. Так в недрах натурфилософии зарождалась физика - наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира. Вследствие этой общности физика и ее законы лежат в основе всего естествознания. В соответствии с многообразием исследуемых форм материи и ее движения физика подразделяется на физику элементарных частиц, атомных ядер, атомов, молекул, твердого тела, плазмы и т.д.

Высшая задача физики состоит в открытии наиболее общих элементарных законов, из которых можно было бы логически вывести картину мира - так считал А. Эйнштейн.

Одна из задач физики - выявление самого простого и самого общего в природе. В современном представлении самое простое - так называемые первичные элементы:

молекулы,

атомы,

элементарные частицы,

поля и т.п.

А наиболее общими свойствами материи принято считать:

движение,

пространство и время,

массу, энергию и др.

Учитывая определяющую роль физики и ее значение в науке, ее называют основой и лидером современного естествознания.

Одна из первых попыток классификации естественных наук была сделана вы
дающимся французским физиком Андре Мари Ампером (1775-1836). Общую картину наук о природе он представил в виде единой системы, состоящей из различных по характеру и глубине идей, а также из разных экспериментальных сведений.   В такой классификации физика располагалась на первом уровне как наука наиболее фундаментальная, а химия - на втором, как бы вытекающая из физики.

На основе тщательного изучения истории развития наук немецкий химик Фридрих Кекуле (1829 - 1896) предложил иерархию естественных наук в форме четырех ее последовательных основных ступеней:

- механика,

физика,

химия, биология.

К началу XX столетия появились экспериментальные результаты, которые трудно было объяснить в рамках классических представлений. В этой связи был предложен совершенно новый подход - квантовый, основанный на дискретной концепции. Квантовый подход впервые ввел в 1900 г. немецкий физик Макс Планк (1858 - 1947). Его трудами открывается этап современной физики, включающий не только квантовые, но и классические представления.

КОНЦЕПЦИИ АТОМИЗМА. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАКОНОВ

В истории физики наиболее плодотворной и важной для понимания явлений природы была концепция атомизма, согласно которой материя имеет прерывистое, дискретное строение, т. е. состоит из мельчайших частиц - атомов.

Концепция атомизма, впервые предложенная древнегреческим философом Левкиппом в V в, до н. э., развитая его учеником Демокритом и затем древнегреческим философом-материалистом Эпикуром (341- 270 до н. э.) и запечатленная в замечательной поэме "О природе вещей" римского поэта и философа Лукреция Кара (I в. до н. э.), вплоть до нашего столетия оставалось умозрительной гипотезой, хотя и подтверждаемой косвенно некоторыми экспериментальными доказательствами.

Многие ведущие физики и химики даже в конце XIX в. не верили в реальность существования атомов. К тому же многие экспериментальные результаты химии и рассчитанные в соответствии с кинетической теорией газов данные утверждали другое понятие для мельчайших частиц - молекулы.

Реальное существование молекул было окончательно подтверждено в 1906 г, опытами французского физика Жана Перрена (1870-1942) по изучению закономерностей броуновского движения. В современном представлении молекула - наименьшая частица вещества, обладающая его основными химическими свойствами и состоящая из атомов, соединенных между собой химическими связями. Если молекула состоит из тысяч и более повторяющихся единиц (одинаковых или близких по строению групп атомов), ее называют макромолекулой.

Атом - составная часть молекулы, в переводе с греческого означает "неделимый". Однако физические опыты конца XIX и начала XX столетий не только подвергли сомнению неделимость атома, но и доказали существование его структуры.

В своих опытах в 1897 г. английский физик Джозеф Джон Гомсон (1856- 1940) открыл электрон, названный позднее атомом электричества. В 1898 г. Томсон определил заряд электрона, а в 1903 г. предложил одну из первых моделей атома.      Так современная физика открывала совершенно новый мир физических объектов - микромир или мир микроскопических частиц, для которых характерны преимущественно квантовые свойства.

К двум совершенно разным объектам - микромиру и макромиру - можно добавить и мегамир - мир звезд, галактик и Вселенной, рас положенный за пределами Земли. Понятием бесконечности оперируют в основном математики и философы. Физики-экспериментаторы, владеющие экспериментальными методами и техникой измерений, получают всегда конечные значения измеренных величин. Огромное значение науки и в особенности современной физики заключается в том, что к настоящему времени уже получены многие количественные характеристики объектов не только макро- и микромира, но и мегамира.

Отношение самого большого к самому малого размеру, доступному сегодняшнему эксперименту, составляет 44 порядка. С развитием науки данное отношение постоянно возрастало и будет возрастать по мере накопления новых знаний об окружающем нас мире.

На примере развития классической механики можно убедиться в том, насколько длинный и тернистый путь лежит между аристотелевским противопоставлением земных и небесных явлений и представлением об универсальности законов механики и» в частности, закона всемирного тяготения, в одинаковой мере применимого как для земных, так и для небесных тел.

Универсальность физических понятий и законов заключается в том, что они применимы ко всему мири, доступному нашим наблюдениям с помощью самых совершенных и чувствительных приборов.

Законы сохранения импульса и энергии применимы для описания не только для движения тел на Земле, но и взаимодействия элементарных частиц, а также движения планет и звезд. Универсальность физических законов подтверждает единство природы и Вселенной в целом.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Известны четыре вида основных фундаментальных взаимодействий:

гравитационное,

электромагнитное,

сильное,

слабое.

Гравитационное взаимодействие характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения: между двумя точечными телами действует сила притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.

Гравитационным взаимодействием определяется падение тел в поле сил тяготения Земли.

Законом всемирного тяготения описывается движение планет Солнечной системы, а также других макрообъектов. Предполагается, что гравитационное взаимодействие обусловливается некими элементарными частицами - гравитонами, существование которых к настоящему времени экспериментально не подтверждено.

Электромагнитное взаимодействие связано с электрическими и магнитными полями. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное поле - при их движении.

В природе существуют как положительные, так и отрицательные заряды, что и определяет характер электромагнитного взаимодействия. Например, электростатическое взаимодействие между заряженными телами в зависимости от знака заряда сводится либо к притяжению, либо к отталкиванию. При движении зарядов в зависимости от их знака и направления движения между ними возникает либо притяжение, либо отталкивание.

Различные агрегатные состояния вещества, явление трения, упругие и другие свойства вещества определяются преимущественно силами межмолекулярного взаимодействия, которое по своей природе, является электромагнитным. Электромагнитное взаимодействие описывается фундаментальными законами электростатики и электродинамики.

Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы. Предполагается, что ядерные силы возникают при обмене между нуклонами виртуальными частицами - мезонами.

Слабое взаимодействие описывает некоторые виды ядерных процессов. Оно короткодействующее и характеризует все виды бетапревращений.

Обычно для количественного анализа перечисленных взаимодействий используют две характеристики: безразмерную константу взаимодействия, определяющую величину взаимодействия, и радиус действия.

Константа гравитационного взаимодействия самая малая, поэтому радиус действия его, как  электромагнитного взаимодействия, неограничен.

Гравитационное взаимодействие в классическом представлении в процессах микромира существенной роли не играет, но в макропроцессах ему принадлежит определяющая роль.

Сильное взаимодействие отвечает за устойчивость ядер и распространяется только в пределах размеров ядра. Чем сильнее взаимодействуют нуклоны в ядре; тем оно устойчивее, тем больше его энергия связи.

Энергия связи определяется работой, которую необходимо совершить, чтоб
разделить нуклоны и удалить их друг от друга на такие расстояния, при которые
взаимодействие становится равным нулю. С возрастанием размера ядра энергии
связи уменьшается.

Взаимодействие между атомами и молекулами имеет преимущественно электромагнитную природу.

Таким взаимодействием объясняется образование различных агрегатных состояний вещества: твердого, жидкого и газообразного.

Например, между молекулами вещества в твердом состоянии взаимодействие виде притяжения проявляется гораздо сильнее, чем между теми же молекулами газообразном состоянии.

ИЕРАРХИЯ СТРУКТУР В МИКРО-, МАКРО- И МЕГАМИРЕ. ПРИНЦИП ТОЖДЕСТВЕННОСТИ

Под структурой материи обычно понимается ее строение в микромире, существование в виде молекул, атомов, элементарных частиц и т. д. Но если рассматривать материю в целом, во всех доступных и потенциально возможных формах ее существования, то понятие структуры материи будет охватывать также различные макроскопические тела, все космические системы мегамира, причем в любых, сколь угодно больших пространственно-временных масштабах.

В доступных пространственно-временных масштабах структурность материи проявляется в ее системной организации, существовании в виде множества иерархически взаимосвязанных систем, начиная от элементарных частиц и кончая Метагалактикой.

Понятие же Вселенной, используемое в различных космологических моделях, обозначает наблюдаемую Вселенную либо же различные аспекты последней, как они представляются через содержание принятых моделей.

В неживой природе множество объектов будет целостной системой лишь в том случае, если энергия связи между ними больше суммарной кинетической энергии совместно с энергией внешних воздействий, направленных на разрушение системы. В противном случае система не возникает или распадается.

Внутренняя энергия связи может иметь различное значение в зависимости от характера сил, объединяющих тела в системы. С переходом от космических систем к макроскопическим телам, молекулам и атомам к гравитационным силам добавляются электромагнитные силы, во много раз превышающие гравитационные.

В случае элементарных частиц энергия внутренних связей сопоставима с их собственной энергией, что можно использовать для определения элементарных частиц: они представляют собой такие микрообъекты, у которых энергия внутренних связей сопоставима с их собственной энергией и которые взаимодействуют как единое целое во всех доступных измерениям микропроцессах.

Особенности и специфика взаимодействий между компонентами сложных микро-и макросистем, а также внешних взаимодействий между ними приводят к громадному их многообразию. Для микро- и макросистем характерна индивидуальность: каждая система описывается присущей только ей совокупностью всевозможных свойств. Можно назвать существенные различия между ядром водорода и урана, хотя оба они относятся к микросистемам. Не меньше различий между Землей и Марсом, хотя эти планеты ' принадлежат одной и той же Солнечной системе.

Тождественные частицы обладают одинаковыми физическими свойствами: массой, электрическим зарядом, спином и другими внутренними характеристиками. Тождественные частицы подчиняются принципу тождественности.

Принцип тождественности - фундаментальный принцип квантовой механики, согласно которому состояния системы частиц, получающиеся друг из друга перестановкой тождественных частиц местами, нельзя различить ни в каком эксперименте. Такие состояния должны рассматриваться как одно физическое состояние.

Принцип тождественности - одно из основных различий между классической и квантовой механикой. В классической механике всегда можно проследить за движением отдельных частиц по траекториям и таким образом отличить частицы одну от другой. В квантовой механике тождественные частицы полностью лишены индивидуальности.

Эмпирическим фактом, который и составляет сущность принципа тождественности, является то, что в природе различают лишь два класса волновых функций для систем тождественных частиц: симметричные волновые функции, в которых при перестановке пространственных и спиновых координат любой пары тождественных точек волновая функция не изменяется, и антисимметричные волновые функции, при аналогичной перестановке изменяющие знак.

ФИЗИКА И РЕДУКЦИОНИЗМ. ФИЗИКА И НАГЛЯДНОСТЬ

Физика всегда считалась эталоном научного знания.

Ее универсальность обратно пропорциональна количеству переменных, которые она вводит в свои формулы.

Как атомы и кварки — "кирпичики" мироздания, так законы физики — "кирпичики" познания.

"Кирпичиками" познания законы физики являются не только потому, что в них используются некоторые основные и универсальные переменные и постоянные, действующие во всей Вселенной, но также и потому, что в науке действует принцип редукционизма.

Принцип редукционизма гласит: все более сложные законы развития более сложных уровней реальности должны быть сводимы к законам более простых уровней.

Скажем, законы воспроизводства жизни в генетике раскрываются на молекулярном уровне как законы взаимодействия молекул ДНК и РНК.

Согласованием законов различных областей материального мира занимаются специальные пограничные науки, такие, как молекулярная биология, биофизика, биохимия, геофизика, геохимия и т. д.

Относительно сферы применимости принципа редукционизма в методологии науки ведутся ожесточенные споры, но само объяснение как таковое всегда предполагает сведения объясняемого на более низкий понятийный уровень. В этом смысле наука просто подтверждает свою рациональность.

Физики утверждают, что ни одно тело во Вселенной не может не подчиняться закону всемирного тяготения, а если его поведение противоречит данному закону, значит вмешиваются другие закономерности.

Самолет не падает на землю благодаря своей конструкции и двигателю.

Космический корабль преодолевает земное тяготение за счет реактивного топлива и т. п.

Ни самолет, ни космический корабль не отрицают закон всемирного тяготения, а используют факторы, которые нейтрализуют его действие.

Можно отрицать законы философии, религию, мистические чудеса, и это признается нормальным.

Но с подозрением смотрят на человека, который отрицает законы науки, скажем, закон всемирного тяготения.

Два обстоятельства мешают понять современную физику.

Во-первых, применение сложнейшего математического аппарата, который надо предварительно изучить.

Но есть другое обстоятельство, которое оказывается непреодолимым — невозможность создать наглядную модель современных физических представлений: искривленное пространство; частицу, одновременно являющуюся волной и т. д.

Эксперимент Галилея, позволивший сделать вывод, что если ничто не будет влиять на движение тела, оно сможет продолжаться бесконечно долго, стал основой классической механики Ньютона.

В 1686 году Исаак Ньютон предоставил Лондонскому королевскому обществу свои "Математические начала натуральной философии", в которых сформулировал основные законы движения, закон всемирного тяготения, понятия массы, инерции, ускорения.

Так благодаря мысленным экспериментам стала возможной новая механистическая картина мира.

Прогресс науки Нового времени определили идеализированные представления, порывающие с непосредственной реальностью.

Однако физика XX века заставляет нас отказаться не только от непосредственно* наглядности, но и от наглядности как таковой.

Это препятствует представлению физической реальности, но позволяет лучше осознать справедливость слов Эйнштейна, что "физические понятия суть свободные творения человеческого разума и не однозначно-определены внешним миром".

Отказ от наглядности научных представлений является неизбежной платой за переход к исследованию более глубоких уровней реальности, не соответствующих эволюционно выработанным механизмам человеческого восприятия.

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Еще в классической механике был известен принцип относительности Галилея; "Если законы механики справедливы в одной системе координат, то они справедливы и в любой другой системе, движущейся прямолинейно и равномерно относительно первой.

Такие системы называются инерциальными, поскольку движение в них подчиняется закону инерции: "Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если только оно не вынуждено изменить его под влиянием движущих сил".

В начале XX века принцип относительности расширил свое значение и теперь звучал так: любой процесс протекает одинаково в изолированной материальной системе, и в такой же системе, находящейся в состоянии равномерного прямолинейного движения.

Пространство и время традиционно рассматривались в философии и науке как основные формы существования материи, ответственные за расположение отдельных элементов материи друг относительно друга и за закономерную координацию сменяющих друг друга явлений.

Характеристиками пространства считались однородность — одинаковость свойств во всех направлениях, и изотропность — независимость свойств от направления.

Время также считалось однородным, т. е. любой процесс в принципе повторим через некоторый промежуток времени.

Пространство рассматривалось как трехмерное, а время как одномерное и идущее в одном направлении — от прошлого к будущему.

Из специальной теории относительности следует, что длина тела и длительность происходящих в нем процессов являются не абсолютными, а относительными величинами.

Экспериментально подтверждено, что частица может проявлять себя по отношению к медленно движущейся относительно нее частице как сферическая, а по отношению к налетающей на нее с очень большой скоростью частице — как сплющенный в направлении движения диск.

В специальной теории относительности свойства пространства и времени рассматриваются без учета гравитационных полей, которые не являются инерциальными. Общая теория относительности распространяет законы природы на все, в том числе на неинерциальные системы. Общая теория относительности связала тяготение с электромагнетизмом и механикой.

Массы, создающие поле тяготения, по общей теории относительности, искривляют пространство и меняют течение времени. Чем сильнее поле, тем медленнее течет время по сравнению с течением времени вне поля. Тяготение зависят не только i от распределения масс в пространстве, но и от их движения, от давления и натяжений, имеющихся в телах, от электромагнитного и всех других физических полей. Изменения гравитационного поля распределяются в вакууме со скоростью света.

При переходе к космическим масштабам геометрия пространства перестает быть евклидовой и изменяется от одной области к другой, в зависимости от плотности масс в этих областях и их движения.

Теория относительности показала единство пространства и времени, выражающееся совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации масс и их движения. Время и пространство перестали рассматриваться независимо друг от друга и возникло представление о пространственно-временном четырехмерном континууме.

Теория относительности связала также массу и энергию.

Теория относительности основывается на постулатах постоянства скорости света и одинаковости законов природы во всех физических системах, а основные результаты, к которым она приходит таковы:

относительность свойств пространства-времени;

относительность массы и энергии; эквивалентность тяжелой и инертной масс (следствие отмеченного еще Галилеем, что все тела, независимо от их состава и массы падают в поле тяготения с одним и тем же ускорением).

 

КОНЦЕПЦИИ МЕГАМИРА

Мегамир имеет следующую структуру:

планеты и планетные системы, возникающие вокруг звезд;

звезды и звездные системы, образующие галактики;

системы галактик, образующие метагалактики. Планеты — самые массивные объекты мегамира.

Звезды — светящиеся космические объекты, образующиеся из газово-пылевой среды в результате гравитационной конденсации.

В зависимости от массы звезды в процессе эволюции становятся либо "белыми карликами", либо нейтронными звездами, либо "черными дырами".

Звездные системы — группы звезд, связанные силами тяготения, имеющие совместное происхождение и сходный химический состав и включающие до сотен тысяч звезд.

Галактика — совокупность звездных скоплений. Солнце принадлежит к галактике Млечного пути, включающей не менее.

Одна из ближайших галактик - туманность Андромеды.

Метагалактика — система галактик, включающая все известные космические объекты.

Космогония — область астрономии, изучающая происхождение и развитие небесных тел и их систем.

На этапах преднаучного сознания возникновение материального мира связывалось с доминированием идеи о его божественном творении.

В ранних научных представлениях преобладал креационизм — концепция о сотворении мира живой и неживой природы в едином творческом порыве божественного происхождения.

Космология — физическое учение о Вселенной как едином Целом.

До XVI в.в. естественнонаучной картине мира доминировал геоцентризм, основанный на учении античного философа Аристотеля и греческого астронома Птолемея (II в. н.э.), разработавших математическую теорию движения планет вокруг неподвижной Земли.

На смену геоцентризму пришел гелиоцентризм — учение, основы которого были заложены польским астрономом Н. Коперником и которое исходило из того, что Земля вращается вокруг Солнца.

Итальянский ученый Г. Галилей, сформулировав ряд аксиом, в том числе и закон энергии, согласно которому равномерное и прямолинейное движение системы тел не отражается на процессах в этой системе, пришел к выводу о физической однородности земных и космических явлений.

Ньютоновский закон всемирного тяготения позволил окончательно воспринимать космологию как проблему естествознания.

Тем самым завершился период геоцентризма, и закрепилось гелиоцентристское мировоззрение.

Космология XX в. основывается на законах общей теории относительности. Поэтому современные космологические концепции называются релятивистскими.

Первая релятивистская космологическая модель была предложена в первой половине XX в. немецким физиком А.Эйнштейном (1879— 1955) и частично исходила из классических космологических воззрений.

Согласно этой модели время во Вселенной бесконечно, т.е. не имеет ни начала,  ни конца; пространство же Вселенной безгранично, но конечно.

В начале 20-х гг. XX в. отечественный математик и геофизик А.А.Фридман (1888-1925 обобщил представления Эйнштейна и выявил возможность реального существования особого мира, кривизна пространства которого меняется с течением времени.

Так возникла теория нестационарной (расширяющейся) Вселенной.

В соответствии с теорией расширяющейся Вселенной наша метагалактика возникла около 20 млрд. лет назад как "сгущение" плотной космической материи. -

К концу XX в. представление о расширяющейся Вселенной стало общепринятой научной гипотезой, преодолевшей классическую теорию галактической стационарности

КОНЦЕПЦИИ МАКРОМИРА

Механицизм — философское учение, которое сводит все качественное многообразие форм движения материи к механическому движению, а все сложные закономерности развития — к законам механики.

Английский физик И. Ньютон сформулировал три закона движения, составившие фундамент классической физики:

закон инерции,

закон пропорциональности силы и ускорения,

закон равенства действия и противодействия.

Позднее сформулированный Ньютоном закон всемирного тяготения давал естественнонаучную трактовку — в рамках механики вещей, явлений и процессов природы.

В соответствии с механистическим мировоззрением законы механики адекватно отражают закономерности мега- и макромира. Абсолютизация законов механики привела к формированию механистической картины мира, т.е. к представлению о мире как о замкнутой механической системе, состоящей из неизменных элементов, динамика которых обусловлена лишь механическими причин носледственными отношениями.

Физика, начиная именно с Нового времени, развивалась как экспериментальная математическая наука, выдвинув и обосновав систему ценностных приоритетов:

объективность и предметность знания, ориентированного на раскрытие сущностных связей вещей и явлений природы;

активно-деятельностный характер науки: "знание — сила" (Бэкон); человек познающий — "хозяин и господин природы" (Декарт);

наука как межнациональный феномен (Коперник — Польша, Галилей - Италия, Ньютон — Англия).

Согласно закону сохранения энергии последняя, превращаясь из одной формы в другую не исчезает и не создается вновь.

При переходе материальной системы из одного состояния в другое изменение ее энергии строго соответствует возрастанию или убыванию энергии взаимодействующих с системой тел. Процессы превращения энергии из одной формы в другую строго регулируются определенными численными эквивалентами.

Закон сохранения энергии сформулирован в рамках термодинамики — науки о тепловых явлениях (изменения температуры, давления и др.) макротел.

Первое начало термодинамики. Устанавливается соотношение между количеством теплоты, сообщенной телу, которое способствует увеличению его внутренней энергии и совершению телом соответствующей работы.

Необратимость — одна из характеристик состояния системы, означающая невозможность ее возвращения в первоначальное состояние. Эта характеристика в большей или меньшей степени присуща всем природным процессам, что обусловлено,

-во-первых, множественностью возможных изменений природных систем,

- во-вторых, их принципиальной незамкнутостью,

Второе начало термодинамики. Утверждается невозможность получения работы за счет энергии тел, находящихся в термодинамическом равновесии, т.е. в таком состоянии, в котором тела покоятся относительно друг друга, обладая одинаковыми температурой и давлением. В состоянии равновесия термодинамические процессы системы необратимы.

Суть второго начала термодинамики: в замкнутой системе энтропия либо остается неизменной (если для системы характерны равновесные процессы), либо возрастает (если процессы носят неравновесный характер) и в состоянии равновесия достигает максимума.

Первоначально в механике конкурировали принципы дальнодействия и близкодействия. В соответствии с принципом дальнодействия взаимодействие тел передается через пустоту. Принцип близкодействия, напротив, исходил из того, что взаимодействие между удаленными друг от друга телами осуществляется с помощью промежуточных звеньев (или среды), передающих взаимодействие от точки к точке. Открытие электромагнитного поля подтвердило теорию близкодействия.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФИЗИКИ МАКРОМИРА

В результате научных открытий были опровергнуты традиционные представления классической физики об атомной структуре вещества.

В биологии были открыты генетические законы, регулирующие механизмы наследственности. В современной биологии основой живого становится ген, т.е. биология выходила на молекулярный уровень.

Открытие электрона явилось решающим фактором и для динамики химии. На рубеже веков химические превращения стали трактоваться на уровне электронов.

Принцип физикализма. Физикализм — концепция, исходящая из того, что истинность положений любой науки определяется ее соответствием законам физики

Для классического естествознания характерен механический редукционизм, т.е. сведение явлений и вещей природы к законам механики, что обусловливает формирование механистической, картины мира. Естествознанию неклассического типа присущ физический редукционизм, т.е. абсолютизирование философско-методологических и естественнонаучных возможностей физики, что обусловливает формирование физикалистской картины мира.

Принцип относительности пространства и времени. Пространство и время — это стороны единого и многообразного целого.

Классическая механика исходит из принципа относительности Галилея — Ньютона, согласно которому механические процессы происходят единообразно в системах, движущихся одна относительно другой прямолинейно и равномерно. В механике классического типа пространство и время рассматриваются как объективные формы существования физических тел. При этом механические тела и их движение не оказывают влияния на течение ни времени, ни пространства.

Классическая механика исходит из бесконечности, прямолинейности и однородности пространства, которое является "хранилищем" материальных тел, независимой от них инерционной системой. В рамках механики классического типа время трактуется как абсолютное, однородное и равномерное явление, независимый от материальных объектов процесс деятельности.

В 1915-1916 гг. Эйнштейн создал общую теорию относительности, ставшую новой теорией тяготения.

Из теории относительности следует, что существует неразрывная связь между
пространством и временем, а также между движением и его пространственно
временными формами существования. Более того, определение пространственно-
временных свойств в зависимости от особенностей движения выявило ограниченность представлений классической физики об абсолютном пространстве и времени,
неправомерность их обособления от движущейся материи.

Принцип корпускулярно-волнового дуализма. Выявляется специфическое качество микрообъектов — наличие у них как корпускулярных (частицы), так и световых , (волна) свойств.

В классической физике вещество и поле рассматриваются как две качественно различных формы материи. Напротив, в микромире объекты демонстрируют как корпускулярные, так и волновые свойства.

Принцип единства элементарных частиц. Элементарные частицы — это простейшие объекты микромира, взаимодействующие как единое целое. Известно более 300 их разновидностей. Подавляющее большинство элементарных частиц неустойчиво и стремительно распадается.

Различают четыре вида фундаментальных взаимодействий элементарных частиу с в природе:

сильное взаимодействие, определяемое связью протонов и нейтронов в ядра)  атомов;

электромагнитное взаимодействие, обусловленное связью атомных электронов с т ядрами    атомов    в    молекулах,    а    также    взаимодействием    вещества   с   электромагнитными полями;

слабое взаимодействие, присущее самим частицам;

гравитационное взаимодействие, играющее доминирующую роль в мегамире.

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ НАУЧНОЙ ТЕОРИИ

Принцип дополнительности. В обобщенном виде сущность принципа дополнительности заключается в том, что для воспроизведения целостности явления на определенном этапе его познания необходимо применение взаимоисключающих и взаимоограничивающих друг друга классов понятий и представлений.

Оба аспекта электрона — волновой и корпускулярный — взаимно дополняют друг друга. Лишь совместное применение обоих представлений способствует полному описанию сущности света и микрочастиц. Дополнительность — выражение их двойственности.

При этом принципиально неизбежно применение приборов разных классов, с помощью которых можно максимизировать точность измерения по отдельным параметрам. Точность достигается ценой отказа от точного одновременного измерения других характеристик исследуемого объекта, так как всякое измерение, воздействуя на объект, так или иначе влияет на другие аспекты его поведения.

Принцип дополнительности выполняет свою эвристическую функцию в системе других наук — например, представление о дополнительности преодолевает противоречия между объектами физической и экономической географии.

Принцип соответствия. Согласно принципу соответствия смена одной естественнонаучной теории другой обнаруживает не только их развитие, но и преемственность между ними. Новая теория не просто отрицает традиционные представления, а в определенной форме использует их.

Принцип соответствия был сформулирован в период формирования основ квантовой механики.

Незакономерности являются обобщением законов классической механики.

Сформулированный для физической реальности принцип соответствия используется и в других сферах научного знания, в том числе в биологии. Так, молекулярная биология не только представляется новым этапом в развитии всего комплекса наук о живом, новой дисциплиной биологического цикла, но и включает представления, связанные с традиционными исследованиями биологии.

Принцип простоты. Этот принцип впервые сформулирован в качестве методологического правила средневековой философии. Простота рассматривается в естественнонаучном смысле как регулятор движения научного познания к истине, своеобразное методологическое требование, способствующее выявлению истинных теоретических закономерностей природы.

Создание любой концептуальной системы (закона или теории) неизбежно сопровождается поиском простоты. Истинность концептуальной системы предполагает определение информативного теоретического содержания, следствием чего является наибольшая простота самой теоретической системы.

Принцип монизма. Согласно монизму основой многообразия вещей и явлений природы является некое единое начало. На философском уровне в качестве "первоосновы" бытия выделялись различные сущности ("огонь", "вода", "атом", "дух" и др.). Это философский монизм.

Развитие науки связано с естественнонаучным монизмом, в рамках которого принцип единства знания используется для формирования научной картины мира. Для классического естествознания характерен механистический монизм, для неклассического — физический монизм.

Принцип математизации. Математизация — процесс использования методов математики в нематематических областях знаний. Для современного его выражения характерны интенсивность и глубина проникновения не только в естественные, но и технические и гуманитарные науки.

Математическая интерпретация результатов эксперимента — непременное условие развития физики микромира. Физическая теория становится общепризнанной в том случае, когда удается не только использовать традиционный математический аппарат, но и создать новый, соответствующий потребностям новой теории.

СТАНОВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ НАУКИ

Химия — наука, изучающая превращения веществ, сопровождающиеся изменениями их состава и строения.

Развитие химии свидетельствует о том, что она занимает свое место в системе
современного научного знания.

Алхимический период. Прообразом химии была алхимия, возникшая в Египте и  п получившая особенное развитие в Западной Европе позднего средневековья. Одна  из основных задач алхимии — получение "философского камня", дающего возможность превращать "неблагородные" металлы в "благородные".

Другой ее задачей было выявление способов и средств омоложения живого организма, включая и человека (поиск "эликсира жизни").

Именно алхимический этап становления научного знания подготовил естественнонаучную основу развития химии.

От механистической к химической атомистике. Химия, формируясь как наука, постепенно переходила от натурфилософской атомистики к механистической атомистике, соответствующей механистическому этапу развития науки.

Именно такой была позиция английского естествоиспытателя Р. Бойля, который первым способствовал превращению алхимии в химию. Русский ученый энциклопедист М.В. Ломоносов (1711-1765) развивал атомно-молекулярное представление о  строении вещества, заложил основы физической химии и др.

Французский химик А. Лавуазье (1743-1794) считается одним из ученых, которые
завершили процесс превращения химии в науку. К концу
XVIII в. химия выходит на
уровень рациональной классической количественной науки.

Основы химической атомистики заложены английским естествоиспытателем Дж. Дальтоном (1766-1844), который ввел понятие "атомный вес", определил атомные веса ряда химических элементов, открыл закон кратных отношений и др. ка

Атомы стали рассматриваться как первичные элементы химических процессов.

Французский естествоиспытатель Ж. Гей-Люссак (1778—1850), исследуя законы  расширения газов, пришел к выводу о существовании не только атомов, но и молекул.

Систематизация химических элементов. Русский ученый Д. И. Менделеев открыл периодический закон химических элементов, согласно которому свойства элементов, а также свойства образуемых ими веществ находятся в периодической зависимости от их атомного веса.

Периодический закон и периодическая система - одна из форм выражения всеобщей связи химических элементов.

Взаимосвязь неорганических и органических веществ.

Один из крупнейших естествоиспытателей XIX в. шведский химик И. Берцелиусг., (1779—1848) полагал, что лишь неорганические вещества подчиняются законам хиномической атомистики.

Получение мочевины (органического вещества) из циановокислого аммония (неорганического вещества) немецким химиком Ф. Вёлером (1800-1882) доказало:

во-первых, возможность искусственно-синтетического приготовления органического вещества,

во-вторых, отсутствие разграничения между соединениями органического и неорганического типа. Французский химик Ш. Жерар (1816—1856) заложил основы органической химии. Его исследования имел и три направления:

критика "теории радикалов" и создание "теории типов" в органической химии;       об разработка общей классификации органических веществ;

обоснование молекулярной теории в химии.  Значительный вклад в изучение органических веществ внес русский химик A.M. Бутлеров (1828—1886), создавший и обосновавший теорию химического строения, согласно которой свойства веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ КЛАССИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Химия тесно взаимосвязана со сферой физического знания, особенно с термодинамикой, электродинамикой и квантовой механикой. Поэтому выдвигается тезис, в соответствии с которым в теоретическом отношении химия может быть сведена к физике. То есть - химия трактуется как поставщик эмпирического материала, теоретическим обоснованием которого призвана заниматься физическая теория.

Законы стехиометрии

Стехиометрия - учение о количественных соотношениях между веществами, вступающими в химическую реакцию, включающее систему законов и правил составления химических формул и уравнений.

Закон о постоянстве состава химически индивидуальных веществ:

- химически чистое соединение имеет одинаковый состав независимо от способов его получения.

Закон пропорциональности:

- весовые количества веществ, участвующих в тождественном химическом процессе, всегда определенны.

Закон простых кратных отношений:

- при переходе от одного соединения к другому, состоящему из одних и тех же элементов, его состав меняется скачкообразно.

Законы химического строения вещества

Теория радикалов — одна из первых теорий органической химии:

- определенная группа атомов углерода и водорода (СН-радикалов) способна оставаться неизменной при всех химических реакциях.

Теория типов:

- для органических соединений свойственно не существование неизменных радикалов, а наличие нескольких характерных типов соединений.

Органическое вещество получается в результате замещения в молекуле определенного типа одного или нескольких атомов на другие группы атомов.

Теория химического строения:

- сущность органических соединений определяется не наличием "радикалов" или "типов", а химическим строением молекул; при этом химические свойства вещества
непосредственно зависят от строения его молекул.

Истинность теории подтверждалась существованием изомеров - веществ, имеющих одинаковый состав, но разную структуру, а значит, различные свойства.

Позднее теория химического строения была дополнена квантовомеханическими представлениями.

Периодический закон химических элементов, открытый Д.И. Менделеевым в 1869 г., обусловил рационализацию значительного эмпирического материала, накопленного химией.

Это позволило укрепить теоретический фундамент химии и повысить ее уровень до уровня науки современного типа.

Именно в рамках этого закона раскрывается взаимосвязь различных уровней материи: электронов, атомов, молекул, кристаллов.

Введение порядкового или атомного номера в качестве фундаментальной характеристики элемента позволило уточнить многие другие свойства химических элементов, например установить взаимосвязь между физическими (плотность, электролиз и др.) и химическими свойствами и, более того, оценить их изменения в зависимости от атомного номера.

Если периодический закон предложил исходные теоретические принципы для обобщения экспериментальных данных в физике микромира, то развитие физических наук, в свою очередь, способствовало углублению содержания периодического закона.

Именно физические исследования показали, что по мере возрастания зарядов ядер в атомах элементов последовательно увеличивается количество электронов в виде периодического повторения исходных группировок во внешних слоях электронных оболочек.

Следовательно, периодичность получает подтверждение на микроуровне.

ХИМИЯ В XIX - XX ВЕКАХ

Причины "кризиса" в химии.

В конце XIX - начале XX в. в химии, как и в естествознании в целом, стали прослеживаться кризисные тенденции, так как подверглись сомнению истинность сложившейся атомно-молекулярной концепции химизма, реалистичность "химическом картины мира", основанная на целостной системе понятий. Преодолеть возникший "кризис" в химии призвана была, в частности, теория "энергетизма".

Один из ее основателей, немецкий физико-химик В. Оствальд доказывал, что сущность физико-химических превращений связана с энергетическими процессами.

Химия постепенно готовилась к выходу на уровень микромолекулярных исследований - активно развивались физическая химия, а также ее разнообразные направления.

Развитие химического атомизма в первой половине XX века.

Анализировались атомные структуры, молекулярные структуры, надмолекулярные структуры.

Химия все более активно проникала как "вглубь", так и "вширь" вещества, уделяя особенное внимание изучению его разнообразных дискретных форм.

Молекулярные химические связи стали рассматриваться на электронном уровне ( как "обобществление" электронных оболочек взаимодействующих атомов. Атом уж не рассматривается как неизменная частица; отпал принцип абсолютной одинаковости атомов одного и того же химического элемента.

Утратил свое значение и принцип универсальности молекулярной формы вещества.

Вещество может находиться в виде как сложной химической частицы, так и макро
молекулы или макротела. Все более активно химия выходит за пределы классической атомно-молекулярной концепции.

Квантовый уровень химии.

Квантовая   трактовка   химизма   связана   с   представлениями   корпускулярно
волнового дуализма (двойственности) электрона, дискретности (прерывности) изменений энергии. Именно использование квантовой механики предоставляет возможность эффективно проанализировать процессы, происходящие в электронных оболочках атомов и молекул.

Тем самым анализ химических процессов выходит на фундаментальный теоретический уровень — квантовая химия, объект которой - субатомные частицы. Е

Наиболее распространенный и эффективный метод - спектральный анализ.

Истинное познание вещества предполагает взаимодействие физических и химических теорий, характерное для квантовой химии.

Химия в системе науки.

Во второй половине XX века укрепляется глубокая внутренняя взаимосвязь между химией и всей системой современного научного знания. Фундаментальность современных химических исследований обусловлена формированием и развитием "стыковых" наук и направлений (химическая физика, физическая химия, химическая биология, химическая математика и др.).

Химизация деятельности:

во-первых, рост масштабов и количества используемых химических веществ, как естественных (природных), так и искусственных (синтетических);

во-вторых, расширение применения химических технологий и частичная замена технологий механического типа;

в-третьих, повышение эффективности производства аграрной сферы.
        
Практизация химии.

       Создаются новые вещества, не встречающиеся в природе, отмечается медике

биологическая направленность химического синтеза.

Экологизация химической технологии.

Химические вещества и технологии отрицательно воздействуют на биосферу в связи с выбросами в природную среду различного рода веществ. Однако современные формы химической технологии позволяют рационализировать использован материальных и энергетических ресурсов, уменьшить выбросы вредных веществ   биосферу.

Раздел 3. Науки о живой природе

ПРЕДМЕТ БИОЛИГИИ

Биология — совокупность научного знания о живых объектах, их происхождении, строении, функциях и развитии, а также о взаимоотношениях друг с другом и окружающей средой. Биология изучает как общие, так и частные закономерности развития живого во всех его проявлениях.

Современная биология представляет собой многоуровневую систему наук.

По объектам исследования:

вирусология - наука, изучающая возникновение, развитие и структуру вирусов;

микробиология — наука о генезисе, систематизации, структуре и распространении микроорганизмов;

зоология - наука, изучающая видовое многообразие животных, их строение, распространение, особенности поведения;

ботаника - наука об особенностях жизнедеятельности растений, их разнообразии, распространении;

антропология - наука, изучающая происхождение, эволюцию, строение человеческого организма, перспективы его развития.

По структуре исследования:

морфология — наука, изучающая структуру животных и человека;

физиология - наука о жизнедеятельности организма как единого целого;

генетика - наука, изучающая законы наследственности и изменчивости организмов;

эволюционное учение - система знаний о развитии живой природы;

экология - наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и окружающей средой.

По уровню организации:

эмбриология - наука о первичных формах развития животных и человека;

анатомия - наука, изучающая внутреннее строение живых организмов, включая человека;

гистология - наука о клеточной структуре животных и человека;

молекулярная биология — наука о свойствах проявления жизни на микроуровне;

биогеоценология - наука, изучающая взаимоотношения живых организмов и окружающей их природной и косной среды на локальной территории;

экология человека - наука о взаимоотношениях человека как биологического вида с окружающей природной и социальной средой;

глобальная экология - система научного знания, ориентированная на изучение взаимоотношений человеческой популяции и биосферы;

социальная экология — наука о взаимоотношениях социума и биосферы, о путях гармонизации отношения "человек-общество-биосфера".

По взаимосвязи с другими науками:

биофизика - наука, изучающая физические и физико-химические процессы в живых организмах;

биохимия — наука о химическом составе живых систем;

биологическая математика - наука, составляющая основу моделирования процессов в живых организмах;

биоэтика - наука о нормах регулирования воздействия человека на живую природу, а также на самого человека.

По степени практической направленности:

охрана природы — система научных и практических действий, связанных с сохранением естественной флоры и фауны;

бионика — наука, изучающая особенности живых организмов для создания соответствующих искусственных аналогов;

биотехнология - использование биологических процессов для производства продукции;

генная инженерия — конструирование биологических объектов с заданными свойствами,

Рассмотрим трехуровневую структуризацию биологических объектов.

Микроуровень - процессы, происходящие на клеточном и молекулярном уровнях.

Макроуровень - процессы, происходящие в рамках организма, популяции и биогеоценоза.

Мегауровень — процессы, происходящие в рамках глобальной экосистемы, т.е. биосферы.

ТЕОРИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИВОГО

Креационистско-виталистские концепции.

Исторически возникают различные концепции, пытающиеся ответить на "вечный вопрос" о генезисе живого. Распространялись виталистические представления, исходящие из того, что сущность живого обусловлена наличием специфических нематериальных факторов. Современные исследования живых объектов полностью не отрицают и креационизм.

Биогенные концепции. В рамках биогенных концепций реализуются принципы "живое из живого", "вечность жизни".

Согласно концепции номогенеза эволюция организмов осуществляется на основе внутренних закономерностей, в рамках изначально присущей всему живому целесообразности реакций на внешние воздействия.

Абиогенные концепции. Суть этих концепций заключается в том, что возникновение жизни рассматривается как эволюционный процесс, обусловленный постепенным усложнением естественных структур.

- Марксистская концепция.

Марксизм связывает возможность естественнонаучного анализа происхождения жизни с развитием дарвинизма, использованием идей эволюции в исследованиях проблемы спонтанного самозарождения первоначальных форм живого.

Специфика биологической формы движения материи обусловлена не наличием какого-либо особого субстрата или субстанции, а способом организации материи.

- Коацервантная концепция - одна из первых естественнонаучных концепций происхождения жизни, исходящая из идеи постепенного развития живого из неживого.

Именно коацерванты, не смешивающиеся с окружающей природной средой, представляют собой зачатки биологического обмена веществ. В результате наличия в коацервантных каплях некоторых веществ происходило ускорение химических реакций, т.е. появлялись зачатки будущих ферментов. Постепенная эволюция коацервантов привела к появлению наипростейших живых организмов, давших начало растительному и животному миру нашей планеты.

Концепция молекулярной эволюции также исходит из признания постепенного развития живого и неживого, опираясь на представление об автокатализе, при котором катализатором является один из продуктов реакции. Основным признаком эволюционирующего субстрата, который в качестве первичного свойства переходит от неживого к живому, является именно свойство самовоспроизведения.

Концепция эволюции полинуклеотидов основана на предположении о том, что возникновение жизни возможно в процессе случайного образования молекул полинуклеотидов — биополимеров, являющихся необходимой частью живого; при этом полинуклеотиды должны быть готовы к воспроизводству (репликации).

Концепция белково-нуклеотидных гиперциклов. Обосновывается положение, согласно которому воспроизводство биологических объектов возможно лишь в системах, состоящих как из нуклеиновых кислот, так и из белков. Именно в этих случаях в системе, имеющей автокаталитические свойства, может возникнуть самовоспроизводящийся каталитический гиперцикл процессов синтеза белков и полинуклеатидов.

Адсорбционная концепция химической эволюции исходит из реальности осуществления химической эволюции и отбора химических систем в адсорбционных пленках органических веществ, образующихся на поверхности глин или других твердых частиц в прибрежных зонах океана.

Концепция эволюционного катализа. На основе экспериментальных исследований доказывается, что открытые каталитические системы, существующие на базе процессов с большим термодинамическим потенциалом, могут быть объектами химической эволюции. Теория саморазвития открытых каталитических систем раскрывает причины химической эволюции, движущие силы, направленность и механизмы естественного отбора.

СПЕЦИФИКА ЖИВОГО

Одним из наиболее трудных и в то же время интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Он труден потому, что, когда наука подходит к проблемам развития как создания качественно нового, она оказывается у предела своих возможностей как отрасли культуры, основанной на доказательстве и экспериментальной проверке утверждений.

Трудность методологическая — в невозможности проведения прямого эксперимента по возникновению жизни.

В структурном плане живое отличается от неживого клеточным строением. В функциональном плане для живых тел характерно воспроизводство самих себя. Устойчивость и воспроизведение есть и в неживых системах. Но в живых телах имеет место процесс самовоспроизведения. Не что-то воспроизводит их, а они сами. Это принципиально новый момент.

Также живые тела отличаются от неживых наличием обмена веществ, способностью к росту и развитию, активной регуляцией своего состава и функций, способностью к движению, раздражимостью, приспособленностью к среде и т. д.

Некоторые специфические особенности живых объектов.

Биополимерная основа

Живые и неживые объекты состоят примерно из одних и тех же элементов, однако соотношение этих элементов различно — в живых объектах процент их содержания выше.

Живые объекты и системы представляют собой совокупность биополимеров, которые не характерны для неживых объектов и систем. Именно обмен веществ составляет одну из особенностей живого.

Системная целостность

Живой объект в отличие от неживого представляет собой целостность, объединяющую все его составные части, которые обладают иными свойствами, чем все целое. Для биологических систем характерен "интегратизм", который является одним из определяющих принципов живого.

Активность отражения

Способность отражать внешние воздействия присуща и неживому, и живому объекту, но для неживого объекта характерно простое отражение (отблеск солнечного света на водной поверхности), а живому объекту присуще активное отражение: под воздействием внешних условий биологические системы могут изменять свою структуру, физиологические особенности, приспосабливаясь к среде обитания. Более того, для живого организма характерно "опережающее отражение", позволяющее организму подготовиться к возможным изменениям внешнего воздействия.

Динамизм живого

Живые организмы обладают способностью быстро осваивать свободное пространство. Это обусловлено их способностью интенсивного воспроизводства.

Самовоспроизведение организмов одна из определяющих характеристик живого.

При этом для живых организмов характерна высокая приспособительная способность (адаптивность) как к внешним условиям, так и их изменениям. Известно, что некоторые организмы выдерживают температурные режимы, близкие к значениям абсолютного нуля; микроорганизмы встречаются в термальных источниках, температура воды в которых достигает.

Негэнтропийность (антиэнтропийность)

В неживой системе энергетические процессы характеризуются возрастанием энтропии, т.е. повышением степени ее неупорядоченности. Живой системе, напротив, присуще уменьшение энтропии, т.е. повышение степени ее упорядоченности. В термодинамике это называется негэнтропийным процессом.

Специфика второго начала термодинамики в живых системах обусловлена их возможностью извлекать энергию из окружающей среды, обеспечивая тем самым самообновляемость и динамизм.

Способность живых организмов поддерживать негэнтропийное состояние рассматривается многими учеными как важнейшее специфическое отличие живого от неживого.

СТАНОВЛЕНИЕ БИОЛОГИИ КАК НАУКИ

Первые систематические попытки познания живых объектов относятся к античной эпохе, когда формируются описательные зоология и ботаника, прикладные медицина и агрономия.

Фиксируются следующие тенденции в развитии научных воззрений в области живого:

выявление реального многообразия и выработка принципов систематизации животного и растительного мира;

накопление эмпирического материала о строении живых объектов, их структуре и анатомии;

- формирование методов исследования живых объектов.
Создаются ятромеханика и ятрохимия.

Формируются первые естественнонаучные концепции, пытающиеся объяснить специфику биологических объектов, в том числе два противоположных направления: преформизм и эпигенез.

На рубеже XVIIXVIII вв. важные результаты были получены в сфере систематики, т.е. классификации живых организмов.

В конце XVIII - начале XIX вв. научный прорыв произошел в области морфологии — раздела биологии, изучающего форму и строение живых организмов.

Это связано с созданием в середине 30-х гг. XIX в. Т. Шванном и М. Шлейденом клеточной теории, в рамках которой:

во-первых, именно клетка стала рассматриваться элементарным носителем живого;

во-вторых, обосновывалось единство происхождения и развития всех видов живых организмов, что на данном этапе биологической науки трактовалось как подтверждение эволюционных воззрений.

Исторически сформировалось две концепции, объясняющие динамику живого: катастрофизм и эволюционизм.

Катастрофизм объясняет изменения биологических видов наличием "разрушительных периодов" в геологической истории планеты, приводящих к радикальным трансформациям естественных условий существования.

Эволюционизм делает акцент на внутренней динамике природных объектов и имеет различные формы.

Трансформизм - концепция, исходящая из поступательного развития природных объектов, но не учитывающая исторической преемственности. Общие представления трансформизма обосновывались в рамках философии.

Униформизм — естественнонаучное выражение трансформизма.

Английский естествоиспытатель Ч. Лайель, один из приверженцев униформизма, придерживался метода актуализма, согласно которому, изучая современные геологические процессы, можно судить о соответствующих процессах отдаленного прошлого.

Иными словами, живые объекты, если к ним применить метод актуализма, лишь изменяют свой облик.

Развернутая концепция эволюции органического мира предложена французским биологом Ж.Б. Ламарком, разработавшим теорию о "лестнице" живых существ.

Основные ее положения формулируются в четырех "принципах Ламарка":

Любой организм стремится к своему увеличению до пределов, установленных жизнью (тенденция к повышению организации);

Образование нового органа в живом организме является результатом соответствующей новой потребности;

Развитие органов находится в прямой зависимости от степени их использования;

Все приобретенное живым организмом сохраняется путем воспроизведения и передается новым индивидуумам.

Концепция Ламарка (ламаркизм) носит телеологичный характер: все в природе устроено целесообразно, т.е. развитие является осуществлением заранее предопределенных целевых установок.

ПРИНЦИПЫ ДАРВИНОВСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ, ПОСТДАРВИНИЗМ

Английский естествоиспытатель Ч. Дарвин создал теорию развития органического мира, оказавшую решающее воздействие на биологию конца XIX - первой половины XX в.

Ее основу составляют следующие принципы.

Принцип наследственности и изменчивости

В результате наследственности из поколения в поколение воспроизводятся формы живых объектов. Наследование каждого признака живого объекта - правило, а его ненаследование - исключение. Наследственность - фактор стабильности живых систем.

Изменчивость присуща всем живым организмам и носит как наследственный, так и ненаследственный характер. Изменчивость бывает определенной и неопределенной. Определенная изменчивость возникает у группы однородных организмов под воздействием изменившихся внешних условий. Неопределенная изменчивость зависит не столько от условий жизни, сколько от индивидуальной реакции организма на воздействие внешней среды.

Принцип естественного отбора

Отбор - процесс выживания и воспроизведения живых организмов, наиболее приспособленных к условиям окружающей среды, и гибели в процессе эволюции неприспособленных организмов.

Существуют два вида отбора:

искусственный,

естественный.

Искусственный отбор связан с приобретением живыми организмами таких признаков, которые обладают свойствами, полезными для человека, ню не для данного вида животного или растения.

В природных условиях происходит естественный отбор, в результате которого выживают лишь самые приспособленные особи как растительного, так и животного мира.

Принцип борьбы за существование

Борьба за существование - совокупность отношений, в которые вступают между собой живые организмы, принадлежащие как к одному и тому же виду, так и к разным видам одного сообщества.

Существуют три вида борьбы за существование:

борьба с силами природы;

межвидовая борьба;

внутривидовая борьба.

Дарвинизм имел немало как абсолютных сторонников (пандарвинизм), так и убежденных критиков (антидарвинизм).

Пандарвинизм

Сторонников дарвиновской теории эволюции условно можно разделить на приверженцев двух направлений, названных классическим и ортодоксальным дарвинизмом.

Представители ортодоксального дарвинизма, характерного для советской биологии 30—50-х гг., абсолютизировали принципы эволюционной теории, преувеличивали активную роль внешней среды в процессе преобразования биологических видов.

Антидарвинизм

Несколько концепций (неоламаркизм, ортогенез, автогенез и др.) опровергают истинность эволюции дарвиновского типа.

Сложились две формы неоламаркизма: механоламаркизм и психоламаркизм.

Механоламаркисты исходят из наследования живыми организмами приобретенных признаков на основе закона "органического роста".

Психоламаркисты связывают эволюционный процесс с "внутренней силой" живого организма, напоминающей "жизненную силу" виталистов.

Социальный дарвинизм

Английский экономист и священник Т. Мальтус сформулировал тезис об "абсолютном избытке людей" как выражение "естественного закона народонаселения". Из его теории следует вывод о "геометрической прогрессии воспроизводства растительных и животных организмов и "арифметической прогрессии" процесса их обеспечения.

Если бы не действовали законы внутривидовой борьбы, то возникла бы перенаселенность живых организмов.

ОТ ГЕНА К МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ. СИНТЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

Один из спорных вопросов в дарвиновской теории - трудность объяснения механизма передачи наследственности, взаимосвязи между непрерывностью и прерывностью эволюционного процесса. Ответ на этот вопрос оказался связанным с открытием гена, материального носителя наследственности.

Австрийский естествоиспытатель Г. Мендель сформулировал "законы наследственности":

закон единообразия гибридов первого поколения;

закон расщепления гибридов второго поколения;

закон независимого расщепления.

Исследования показали, что наследственные факторы имеют корпускулярную природу, а их переход из поколения в поколение определяется статистическими закономерностями.

Хромосомная теория наследственности — совокупность представлений о генах как носителях наследственности, их линейном расположении и сцеплении в хромосомах, об обмене генами между хромосомами. Хромосомы — самовоспроизводящиеся структуры, постоянно присутствующие в ядрах клеток органических объектов, отчетливо различимые в объективе электронного микроскопа при соответствующем окрашивании. Число, размеры и форма хромосом специфичны для каждого вида.

В течение первых двух десятилетий XX в. или признавалась полная неизменность генов, или считалось, что мутации имеют чисто внутренние причины. Позднее было доказано, что мутации обусловлены как внутренними, так и внешними факторами.

Химия, физика и математика постепенно начинают использоваться в генетике как необходимые дисциплины для анализа разных уровней организации и проявления свойств наследственности.

На стыке наук возникают новые области генетики: биохимическая генетика, физиологическая генетика, радиационная генетика, математическая генетика и др.

Комплексному генетическому анализу подвергались биологические объекты всех организационных структур: вирусы (генетика вирусов), микроорганизмы (генетика микроорганизмов), растения (генетика растений), животные (генетика животных), человек (генетика человека).

Именно генетическая программа, формирующаяся в результате объединения генов родителей, передается новому организму.

Именно в рамках СТЭ (синтетическая теория эволюции) устанавливалась взаимосвязь эволюционных процессов на микро- и макроуровнях.

СТЭ (неодарвинизм) исходит из того, что эволюция осуществляется в процессе естественного отбора наследуемых изменений, случайным образом возникающих среди особей популяции. Количество изменений, которые повышают приспособленность особей к природной среде, постепенно увеличивается в популяции, а изменения, действующие в противоположном направлении, нивелируются. Одним из определяющих источников наследственной изменчивости вида считаются спонтанные мутации генов.

На современном этапе развития эволюционной теории ученые приближаются к ответу на вопрос о направлениях эволюции.

В целом развитие живых систем определяется совершенствованием их адаптивных функций в единстве со структурными преобразованиями. Направленность развития — интегральная характеристика развития, выражающая его целостность.

Энергия не создается и не исчезает, а в процессе развития может переходить из одной формы в другую. Живая система стремится к получению энергии, что и обеспечивает ее сохранение и развитие. Согласно второму закону термодинамики, все формы энергии стремятся перейти из более организованного в менее организованное состояние — энтропия, следствием которой является направленность развития от порядка к хаосу.

Негэнтропийность — термодинамическая характеристика адаптации.

ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИИ В КОНЦЕ XX ВЕКА

Во второй половине XX в. наметилась тенденция к изменению традиционного статуса биологии в системе наук о природе.

Это связано с проблемой "лидерства" в науке, т.е. с определением, какая наука в сложившейся системе научного знания определяет динамику познавательного процесса.

В XVIIXVIII вв. лидером науки вообще, и естествознания в частности, признавалась классическая механика, которая определяла позитивные тенденции развития науки.

Позднее, на рубеже XIXXX вв., доминирующее воздействие на развитие системы научного знания, в частности на всю совокупность наук о природе, оказала физика микромира.

Во второй половине XX в. биология стала рассматриваться как одна из лидирующих наук в системе современного научного знания, поскольку:

во-первых, биологические системы оказались сложнее объектов непосредственно физико-химического характера;

во-вторых, одна из центральных биологических идей — идея целостности соответствует современным научным воззрениям;

в-третьих, биология демонстрирует выраженную направленность на разрешение общечеловеческих проблем.

Достижения биологии в значительной мере обусловлены использованием методов других наук, прежде всего физики, математики, химии.

Вместе с тем, очевидно и то, что динамика науки все в большей мере определяется не только развитием физики, но и процессами и закономерностями, характерными для биологического познания.

В науке существуют диаметрально противоположные точки зрения о специфике живого, возможностях использования методов других наук в изучении биологических объектов — редукционизм и антиредукционизм.

Приверженцы редукционизма исходят из тезиса о том, что изучение биологических систем может быть достаточно эффективным при использовании наук физико-химического цикла.

Сторонники антиредукционизма, напротив, утверждают, что для биологических систем характерна целостность, т.е. живой организм следует рассматривать в единстве его подсистем. Если же этого не происходит, то утрачивается адекватность познавательного процесса.

В соответствии с этой точкой зрения жизнь является уникальным явлением, поэтому не может быть сведена (редуцирована) к физико-химическому описанию.

Редукционизм и антиредукционизм соответствуют исторически низкому уровню развития наук о живом.

Первоначальной формой редукционизма был механистический редукционизм, в котором доминировало представление о возможном сведении природных закономерностей к описанию на основе законов механики.

Последующее развитие науки обусловило высокий статус физического редукционизма как стремления сведения познания природы к законам физики и химии.

Аналогичная динамика характерна и для антиредукционизма, в рамках которого абсолютизировалась специфика живого.

Эти теории основаны на том, что в познании живого должен преобладать целостный подход.

Современная теория интегратизма исходит из того, что адекватное познание живого требует сочетания редукционизма и холизма.

Следовательно, действительное понимание живого должно исходить,

во-первых, из взаимосвязи физических, химических и биологических процессов;

во-вторых, из учета особенностей живых объектов и их систем.

В процессе анализа биологических объектов осуществляется взаимодействие смежных наук о природе, итогом которого является формирование научных идей, отражающих новый тип единства физического, химического и биологического знания.

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ. ВЗАИМОСВЯЗЬ НАУК В ПОЗНАНИИ ПРИРОДЫ

Генная (генетическая) инженерия — прикладной раздел молекулярной биологии, в рамках которого с помощью генетических и биохимических методов конструируются живые объекты с заранее заданными свойствами.

Генная инженерия — теоретическая основа биотехнологии

Биотехнология составляет основу промышленного производства важнейших веществ — сырья для химической промышленности, кормовых добавок, медицинских препаратов, энергоносителей.

Жизнеобеспечение в условиях космоса решается на основе биотехнологии - тем самым взаимосвязывается разработка как земных, так и космических проблем.

С помощью биотехнологии создаются сельскохозяйственные культуры, значительно превосходящие по количественным и качественным показателям традиционные сорта; ведутся работы по получению растений, способных фиксировать азот воздуха, что обеспечивает "самоподкормку" сельскохозяйственных культур.

Генетические методы позволяют создавать более эффективные и производительные породы животных.

Неограниченные перспективы связаны с методами клонирования, создающими условия для выращивания из клетки как растительных, так и животных организмов.

Искусственное оплодотворение дает возможность клонировать животных, отличающихся высоким уровнем продуктивности.

Технологическое применение генетических методов — важное позитивное направление в прикладном и теоретическом развитии биологии.

С другой стороны, возникает "синдром Долли", т.е. проблема возможных отрицательных последствий развития генетических исследований как для природной среды, так и непосредственно для человека. Опасения вызывают манипулирование живым организмом на уровне генов, перспективы клонирования.

В рамках мирового биологического сообщества было выдвинуто предложение об установлении моратория на проведение генетических исследований.

Постепенно вырабатываются правила исследовательской этики в рамках генной инженерии.

С одной стороны, должна быть сохранена свобода научного исследования, а с другой стороны, познавательный процесс призван предусматривать определенные ограничения этического характера.

Основу биоэтики составляет принцип "благоговения перед жизнью", сформулированный немецким мыслителем А. Швейцером, суть которого — "священность" любой формы жизни, обладающей самоценностью, являющейся уникальной.

Феномен жизни становится объектом исследования не только биологических наук, но и всей системы современного научного знания, включая естественные и гуманитарные дисциплины.

Это закономерно, так как всестороннее познание живых объектов происходит именно на "стыке" наук.

Одним из таких направлений становятся социобиологические исследования, стремящиеся выйти на уровень "нового синтеза" между биологическим и гуманитарным знанием.

Социобиологические исследования доказывают наличие гораздо большей генетической зависимости биологических объектов, чем предполагалось.

И хотя значительная часть социобиологических исследований посвящена преимущественно анализу поведения животных, тем не менее, соответствующие закономерности с известными ограничениями проецируются и на сферу функционирования человека.

В связи с этим дальнейшее развитие биологии связывается с расширенным использованием не только методов естественных наук, но и гуманитарных дисциплин.

Биология все более оказывается подготовленной к восприятию феномена жизни как особой целостности.

Логика развития биологического познания конкретизируется в двух направлениях: исследование процессов живого на уровне биосферы и углубленное изучение феномена человека.

ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ

Термин "экология" ввел в научное обращение немецкий биолог-дарвинист Э. Геккель. По Геккелю, экология — "общая наука об отношениях организма с окружающей средой".

В современной трактовке экология — это наука об отношениях живых организмов между собой и с окружающей средой.

Биологическая экология изучает эти отношения в рамках растительного и животного мира, а также микроорганизмов.

Если учение о биосфере сразу подняло биологию с уровня отдельных видов к целостности высшего порядка, то экология изучает различные уровни целостности, промежуточные между организменным и глобальным.

Выделяют аутоэкологию, которая исследует взаимодействие отдельных видов со средой, и синэкологию, которая изучает сообщества. Сообществом, или биоценозом, называют совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания. Совокупность сообщества и среды носит название экологической системы, или биогеоценоза.

Основные понятия аутоэкологии:

популяция,

местообитание,

экологическая ниша.

Популяцией называется группа организмов, относящихся к одному или близким видам и занимающая определенную область, называемую местообитанием.

Совокупность условий, необходимых для существования популяции, носит название экологической ниши. Экологическая ниша определяет положение вида в цепях питания.

В зависимости от характера питания строится пирамида питания, состоящая из нескольких трофических уровней. Низший занимают автотрофные организмы, питающиеся неорганическими соединениями, прежде всего растения. На более высоком уровне располагаются гетеротрофные организмы, использующие в пищу биомассу растений. Затем идут гетеротрофы второго порядка, питающиеся гетеротрофами первого порядка.

Экология показала также, что живой мир — не совокупность живых существ, а единая система, сцементированная множеством цепочек питания и иных взаимоотношений. Если даже небольшая часть его погибнет, погибнет и все остальное.

К важным выводам экологии можно отнести следующие, отмечавшиеся еще Вернадским.

Каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи со средой, т. е. с другими организмами и неживой природой.

Жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете. Совершенствуясь в процессе эволюции, живые организмы все шире распространялись на планете, стимулируя перераспределение энергии и веществ.

Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда может выдерживать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие. Численность колеблется вблизи равновесного уровня.

В 20—30-х гг. в американской урбанистике было сформулировано представление о социальной экологии и экологии человека, которые в значительной степени были тождественными.

В 60—70-гг. было введено понятие о глобальной экологии, учитывающее современные тенденции взаимоотношения человека и окружающей его среды.

Если экология человека ориентируется на изучение процессов взаимоотношений человека и окружающей его среды на индивидуально-локальном уровне, а глобальная экология — на общепланетарном уровне, то социальная экология стремится к выявлению и исследованию общих закономерностей взаимоотношений социума с окружающей природной и социокультурной средой, поиску путей их гармонизации.

За период чуть более столетия экология принципиально расширила свой предмет - на современном этапе это — выявление социоприродных закономерностей в системе "человек — общество — биосфера".

ЭКОСИСТЕМНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО МИРА

Функциональной основной единицей в экологии является понятие "экосистема — единый природный комплекс, образованный живыми организмами и абиогенной средой их обитания, - атмосфера, водоем, почва и т.п.

Понятия "экосистема" и "биогеоценоз", имея определенные различия, тем не менее, в большинстве случаев могут рассматриваться в качестве синонимов.

Любая экосистема включает три функционально различные группы организмов:

автотрофы — зеленые растения и некоторые бактерии, т.е. продуценты, синтезирующие первичное органическое вещество с помощью света, воды, углекислого     i газа и минеральных элементов;

гетеротрофы — животные, грибы, некоторые растения, часть бактерий, а также   человек, т.е. консументы, использующие синтезированное растениями органическое вещество в качестве источника жизнедеятельности;

редуценты — организмы различного уровня, использующие растения и животных для поддержания своей жизнедеятельности, разрушающие их в конечном счете до минеральных элементов, т.е. деструкторы создающие условия для повторения природного цикла.

Некоторые крупные экосистемы существенно различаются по условиям жизни — водоемы, леса, пустыни, тундра, болота и др.

Крупные экосистемы распадаются на подсистемы.

В общей форме экосистема включает в себя биогенную и абиогенную подсистемы; этим обусловлено иерархически построенное единство следующих уровней живого:

особь,

видовая популяция,

биоценоз,

биогеоценоз.

Особь - отдельный организм, выступающий как носитель генома, его генотипическое выражение.

С другой стороны, особь не является основной единицей эволюции, не выступая субъектом эволюционного процесса.

Популяция — совокупность особей одного вида, занимающих определенное пространство и воспроизводящих себя в течение ряда поколений.

Именно в рамках популяции происходит эволюционный процесс, т.е. филогенез. При этом популяция отвечает всем требованиям, предъявляемым к элементарной единице эволюции. И именно популяция выполняет функции основной единицы эволюционного процесса.

Очевидно, что как особь и популяция, так и онтогенез и филогенез взаимосвязаны и взаимообусловлены, обладая относительной независимостью. Именно этим обеспечиваются, с одной стороны, динамичность развития экосистемы, а с другой - единство ее элементов.

Для биогеоценоза характерен гомеостаз — способность природной системы сохранять устойчивость, противостоять внешним воздействиям, обеспечивать динамическое равновесие системы. Наиболее устойчивыми являются сложные и естественные экосистемы.

Сложные биогеоценозы более устойчивы не только по отношению к биотическим факторам, но и к факторам абиотического характера.

В этом смысле северные экосистемы менее устойчивы, чем южные.

Естественные экосистемы оказываются более устойчивыми, чем искусственные системы, сформированные человеком, которые без поддержания равновесия постепенно деградируют.

Для естественной экосистемы характерен закономерный процесс изменений.

Сукцессия - это последовательная смена одних экосистем другими на определенном участке природной среды.

Скажем, озеро естественным образом может превратиться в болото, на месте которого появляется, в конце концов, лес. Тем самым увеличивается разнообразие экосистемы, повышается ее устойчивость.

БИОСФЕРА КАК ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОСИСТЕМА

"Биосфера" в понимании австрийского геолога Э. Зюсса — это совокупность всех живых организмов, живая оболочка Земли.

Другая точка зрения исходила из взаимосвязи живых и неживых организмов. Немецкий ученый А. Гумбольдт развивал идею целостности природы, взаимосвязи всех ее процессов и явлений.

Русский естествоиспытатель В. В. Докучаев в учении о ландшафтно-географических зонах разрабатывал концепцию единства всех элементов земной поверхности. Именно эта точка зрения получила наиболее фундаментальное обоснование и развитие в учении о биосфере В.И. Вернадского.

В самом общем виде организация биосферы представляет собой единство биогегнных и абиогенных элементов, вовлеченных в сферу жизни. Биосфера сформирована в виде совокупности сравнительно самостоятельных экосистем. Если каждая экосистема - своеобразная мини-модель биосферы, то их совокупная взаимосвязь есть глобальная экосистема — биосфера.

Биосфера возникла примерно 3,5 млрд. лет назад.

В процессе жизнедеятельности организмов происходили коренные изменения абиогенных компонентов биосферы:

- в атмосфере появился кислород;

возник "озоновый экран", защищающий живые объекты от коротковолнового ультрафиолетового излучения;

часть углекислоты была законсервирована в виде залежей каменного угля, других ископаемых.

Некоторые вещества были выведены из активного биотического круговорота.

Биосфера и ее живые объекты находятся в неразрывной взаимосвязи. С одной стороны, жизнедеятельность развивающихся видов определяет особенности биосферы, с другой стороны, именно структура биосферы обусловливает возможность выживания и развития отдельных видов и популяций.

Органический мир планеты существует в форме биотического круговорота, который обеспечивает непрерывность процессов в биосфере. Особенно велика роль в биотическом круговороте микроорганизмов, способствующих разложению органических веществ на минеральные соли и простейшие органические соединения.

Энергетический источник биотического круговорота — солнечное излучение. При этом лишь около 0,2% солнечной энергии расходуется на синтез органических веществ; большая ее часть затрачивается на абиотические процессы.

Развитие биосферы осуществляется как разрешение противоречия между безграничной способностью к воспроизводству, свойственной живым организмам, и ограниченностью природно-ресурсного потенциала биосферы в конкретном пространственно-временном интервале. Это противоречие разрешается в процессе использования новых веществ, источников энергии и новой информации. При этом наследственная изменчивость является необходимой предпосылкой развития, а естественный отбор — механизмом закрепления новой информации.

Живой организм не может существовать в биосфере лишь на основе внутренних циклов саморегуляции. Для его существования необходим обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой — это важнейшее отличие живого организма от неживого, который поддерживает свою упорядоченность за счет минимума свободной внутренней энергии.

Организмы развиваются под воздействием внешних условий, постоянно изменяющихся в пространстве и во времени (в течение суток, времен года), и приспосабливаются к ним.

С одной стороны, организм и среда едины, а с другой - противоположны.

Биосфера в целом исключительно устойчива. Несмотря на радикальные изменения "лика Земли"; жизнь не только не прекратилась, а, напротив, устойчивость биосферы повысилась.

И лишь появление человека создало предпосылки к нарушению исторически сложившейся устойчивости биосферы, равновесия ее подсистем.

БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ БИОСФЕРЫ

В.И. Вернадский трактовал биосферу как совокупность не только живых организмов, вовлеченных в сферу жизни, но и минеральных веществ, продуктов и остатков жизнедеятельности организмов, т.е. ее основными компонентами являются:

"живое вещество" — совокупность всех живых организмов;

биогенное вещество, которое создается и перерабатывается организмами;

абиогенное вещество, которое образуется без участия живых организмов;

биокосное вещество — результат совместной деятельности организмов и абиогенных процессов.

Основными функциями живого вещества в биосфере являются:

газовая (все организмы);

кислородная (хлорофильные растения);

окислительная (бактерии, преимущественно автотрофные);

кальциевая (водоросли, бактерии и т.д.);

восстановительная (бактерии);

концентрационная (животные и растения);

деструктивная (бактерии и грибы);

восстановительного разложения (бактерии);

метаболизма и дыхания (все организмы).

Другое важнейшее понятие - "организованность биосферы".

На протяжении тысячелетий существования биосферы организованность создается и сохраняется деятельностью живого вещества. Форма же деятельности живого — его биогеохимическая работа в биосфере, т.е. осуществление необратимых и незамкнутых круговоротов вещества и потоков энергии между структурными основными компонентами биосферной целостности: горными породами, природными водами, газами, почвами, растительностью, животными и микроорганизмами.

В силу постоянного выхода части биосферного вещества из круговорота за пределы современной биосферы в глубокие слои земной коры организованность представляет собой "устойчивое неравновесие".

Каждое последующее состояние биосферы не повторяет предшествующее. Вовлечение в миграционные циклы одних вещественно-энергетических потоков и выход из биогеохимических циклов других приводит к непрерывному обновлению биосферы, способствует ее прогрессивному эволюционному развитию, усложнению живого вещества.

Концентрируя космическую энергию и трансформируя ее в активную энергию земных процессов, живые организмы стремятся к максимальному проявлению этой действенной энергии в процессах обмена, круговорота и в биогеохимических циклах. Прямые и обратные связи такой цикличности и составляют механизм функционирования биосферы, сущность ее организованности, основу ее развития.

Два биогеохимических принципа:

биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к своему максимальному проявлению;

эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых форм жизни, происходит в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов в биосфере.

Эти два принципа биогенной миграции атомов увязываются с особым энергетическим характером проявления живого вещества в биосфере. Именно потоки энергии в биосфере есть основной интегрирующий фактор адаптации живого вещества к земным условиям.

Развитие биосферы связано с ее усложнением, что выражается в:

увеличении разнообразия живых существ;

возрастании организованности живого;

расширении сферы распространения живого.

Основная идея биогеохимической концепции биосферы - признание эволюции биологических видов в органическом единстве с геохимическими и геологическими факторами. Их взаимосвязь проявляется в биогенной миграции атомов в биосфере.

КОНЦЕПЦИИ БИОСФЕРЫ

Термодинамическая концепция - отвечает на вопрос о соответствии биосферных процессов второму началу термодинамики.

В биосфере деградация энергии происходит в условиях особой антиэнтропийной деятельности живого вещества. С термодинамической точки зрения старение и смерть живого организма — выражение энтропии, а рождение новых организмов — ее преодоление.

Живое вещество биосферы оказывает существенное влияние не только на геохимическую миграцию на поверхности планеты, но и на происходящие в биосфере превращения энергии. Присутствие живого вещества придает энергетическим явлениям в биосфере особые черты, не характерные для других сфер планеты.

Живое вещество биосферы оказывает существенное воздействие на процессы в биосфере — его активность приводит к реальным изменениям биосферных процессов.

Второе начало термодинамики в полном объеме применимо для замкнутых систем. Локальные экосистемы, объединенные в биосферу, выходят в космическое пространство. Следовательно, биосфера имеет принципиальную возможность реализовывать тенденцию к уменьшению энтропии, росту упорядоченности.

Биосфера как целое способна к самообновлению. Именно способность живого создавать порядок из хаоса, преобразовывать энтропию в антиэнтропию отличает живое от неживого.

Из термодинамической концепции биосферы вытекает понимание адаптации как естественного антиэнтропийного состояния живой системы.

Биокибернетическая концепция наиболее полно изложена в работах отечественного биолога И.И. Шмальгаузена, согласно которым четыре основных структурных уровня жизни образуют полный круг преобразований в элементарном цикле эволюционного процесса:

передача наследственной информации через зиготу и клеточные деления;

преобразование информации в индивидуальном развитии (реализация фенотипа);

передача обратной информации через фенотипы особей, составляющих популяционно-видовой уровень организации жизни;

преобразование обратной информации в биогеоценозе и запись наследственной информации в молекулах ДНК.

Математико-компьютерные концепции. Предусматривают моделирование биосферных процессов.

Одна из сложностей моделирования биосферных процессов множественность параметров, которые необходимо учитывать для построения адекватной модели. Предложенные модели биосферы носят преимущественно теоретический (учебный) характер. Моделирование биосферы является подсистемой глобального моделирования.

Ноосферная концепция подразумевает процесс "перехода" биосферы в "сферу разума".

Ноосфера, по Вернадскому, — логическое развитие и "завершение" биосферы.

Человек имеет дело, по существу, только с биосферой, преобразованной в ноосферу. Развитие ноосферы - естественноисторический геологический процесс, подчиняющийся природным закономерностям.

Реализация автотрофной стратегии развития цивилизации предполагает:

использование альтернативных источников энергии, включая и энергию атома;

производство синтетических веществ, не отличающихся по своим характеристикам от природных материалов;

получение искусственно-синтетических продуктов питания;

создание относительно замкнутой производственно-хозяйственной и социокультурной системы деятельности.

БИОСФЕРА - КОНЦЕПЦИИ И ПРИНЦИПЫ

Биосферная аксиоматика — это совокупность определенных принципов, правил и законов, сформулированных для естественных экосистем. Структурная аксиоматика Закон константности (В.И.Вернадский):

- количество живого вещества биосферы для данного геологического периода
есть величина постоянная.

Любое изменение количества живого вещества в одной из региональных экосистем влечет перемену с обратным знаком в другом ее месте. Принцип равномерности изменения экосистемы:

- чем равномернее изменяются условия среды в экосистеме, разнообразнее экосистема, чем дольше экосистема остается неизменной, тем уравновешеннее, стабильнее и устойчивее взаимосвязь ее подсистем.

Функциональная аксиоматика

Закон развития за счет окружающей среды:

- любая естественная экосистема в соответствии со вторым началом термодинамики может развиваться только за счет использования материальных, энергетических и информационных ресурсов биосферы.

Принцип исключения:

- два биологических вида не могут сосуществовать в одной и той же экосистеме, если их потребности тождественны, т.е. если ими занимается одна и та же трофическая ниша.

Правило взаимоприспособленности:

- живые объекты экосистемы настолько "притираются" друг к другу, что, несмотря на противоречия между ними, их сообщество является системным целым.

Эволюционная аксиоматика

 Закон необратимости эволюции:

- организм не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в рамках его предшествующих поколений.

Принцип направленности эволюции:

- при вероятностном развитии природного процесса согласно второму началу термодинамики реализуется лишь то направление, которое обеспечивает минимальный рост энтропии.

Правило пищевой корреляции:

- в процессе эволюции сохраняются лишь те популяции, скорость воспроизводства которых соответствует количеству природных ресурсов.

Межсистемная аксиоматика

Закон относительной ограниченности естественных ресурсов — обусловлен реальностью противоречий между сравнительной ограниченностью биосферного потенциала и стремлением к максимальной экспансии живого вещества.

Закон внутреннего динамического равновесия:

- элементы естественной экосистемы столь взаимосвязаны, что любое изменение
одного из этих показателей вызывает соответствующие функционально-структурные,
количественные и качественные ее трансформации, сохраняющие, однако, общую
сумму вещественных, энергетических и информационных качеств системы.

Принцип Ле Шателье-Брауна:

- при внешнем воздействии, выводящем экосистему из состояния устойчивого
равновесия, равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Правило одного процента:

- использование более 1% энергоресурсного и информационного потенциала
экосистемы выводит ее из состояния равновесия.

Функционирование биосферы обеспечивается тем, что живое вещество включается в биотический круговорот, не нарушая основных принципов его организации.

И лишь в процессе появления и развития человека начинают постепенно нарушаться исторически сложившиеся природные циклы, подрывая тем самым биологические основы существования живого.

В процессе "неолитической революции" фиксируются первые очаги экологической напряженности.

Появление огня и первых форм деятельности позволило активизировать роль человека в природе.

ОТНОШЕНИЕ "ЧЕЛОВЕК - БИОСФЕРА"

В процессе становления и развития современных форм цивилизации, человек, по выражению В.И. Вернадского, становится силой "планетарного масштаба". Производственно-хозяйственная и социокультурная деятельность человечества оказывает существенное и все более негативное воздействие на биосферу.

К началу 70-х гг. было сформулировано представление на уровне мирового сообщества, в соответствии с которым человечество во взаимоотношениях с биосферой приближается к опасной черте, переход которой чреват возможными неконтролируемыми деградационными изменениями биосферы.

В течение "экологического десятилетия" (70-80-е гг.) собирались и анализировались соответствующие данные мировой статистики.

Экстраполяция мировых социально-экологических процессов позволила сделать вывод, наиболее отчетливо сформулированный в первом докладе неправительственной общественной организации Римский клуб - "Пределы роста", в соответствии с которым сохранение современных тенденций мирового развития приведет к исчерпанию природных ресурсов, загрязнению биосферы и в конечном счете — к "экологическому коллапсу".

Глобальный характер экологической проблемы имеет региональные особенности. Их специфика по-разному проявляется в развитых и развивающихся странах, а также в государствах с "промежуточной" экономикой.

В развитых странах острота экологической ситуации обусловила активность действий природоохранного характера. Все более значительная часть экономического потенциала развитых стран направляется на решение экологических задач. В результате, несмотря на противоречия развития рыночных отношений, система "человек — биосфера" в большинстве развитых стран постепенно стабилизируется.

Напротив, в развивающихся странах, в странах "третьего мира" экологическая ситуация ухудшается.

Чтобы не нарушить биосферного равновесия, цивилизация должна соизмерять удовлетворение своих потребностей с учетом динамики естественных экосистем.

Развитые страны имеют для этого социально-экономические и технические возможности, однако развивающиеся страны и государства с экономикой "переходного" типа таких возможностей пока не имеют.

Развитые рыночные отношения позволяют достаточно эффективно сочетать экономические и экологические стереотипы развития. При этом экономические механизмы рационального природопользования и охраны природы базируются на соответствующей юридической основе - экологическом праве.

Экологическая проблема имеет общечеловеческий статус — этим и определяется международный характер ее решения. Затрагивая в большей или меньшей степени большинство стран мирового сообщества, экологическая проблема требует реализации сочетания национальных, региональных и международных программ рационального использования природных ресурсов и охраны природы.

Учет экологического фактора в традиционной системе образования и просвещения происходит по двум направлениям:

включение в программы большинства образовательно-просветительских структур экологической проблематики;

создание специальных экологических подсистем, т.е. экологическое образование.

Экологизация создает условия для выхода на уровень специального экологического образования и просвещения.

В развитых странах реализация процессов подобного рода началась в начале 70-х гг. Опросы общественного мнения в 90-х гг. показывают, что значительная часть населения считает экологическую проблему приоритетной, - это свидетельствует об эффективности соответствующего образовательного процесса.

   СОЦИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ: ЗАКОНЫ И ПРИНЦИПЫ

Закон превращения человечества в силу планетарного масштаба: существует объективная тенденция глобального воздействия современной цивилизации на биосферу.

Закон естественноисторического расширения среды обитания: человек адаптируется к изменению естественных экосистем и может существовать в нетрадиционных экосистемах.

Закон оптимального соответствия уровня экономического развития общества и качества окружающей среды: чем выше экономический потенциал общества, тем выше качественные характеристики социоэкосистемы.

Принцип экологического управления: развитие системы исходит из экономических критериев, ограниченных экологической целесообразностью.

Принцип естественности: естественная экосистема более устойчива, чем социо-экосистема, требующая усилий для поддержания своего равновесия.

Правило десяти процентов: использование более 10% энергоресурсного и информационного потенциала социоэкосистемы выводит ее из состояния равновесия.

Правило социально-экологического равновесия: социум развивается эффективно до тех пор, пока не нарушено естественное равновесие традиционных экосистем.

В рамках "экологического двадцатилетия" (1972-1992), несмотря на реализацию международных и национальных программ в области охраны и рационального использования природных ресурсов, в целом мировая экологическая ситуация ухудшилась. Приостановить этот процесс была призвана новая концепция развития цивилизации.

Устойчивое развитие — это динамика социоэкосистемы любого уровня, которая позволяет на долговременной основе обеспечить стабильный экономический рост, не приводящий при этом к нарушениям, гомеостаза исторически сложившихся экосистем.

Основные идеи этой стратегии:

осознание необходимости сохранения равновесия исторически сложившейся среды обитания человека;

стремление к реализации "антиростовых" представлений

прогнозная ориентация развития;

понимание того, что единство мировой стратегии развития предполагает учет национальных социокультурных условий.

Биосфероцентризм — мировоззрение, основу которого составляет идея экосистемного гомеостаза, ориентированного как на решение проблем человека, так и на реализацию представлений о самоценности природы. Принцип биосфероцентризма альтернативен традиционному антропоцентризму, основой которого является доминанта социокультурных интересов.

Стабильность социоэкосистемы — это стремление в процессе производственно-хозяйственной и социокультурной деятельности цивилизации по возможности сохранить сложившиеся природные системы. Принцип стабильности социоэкосистемы альтернативен принципу "преобразования природы", в рамках которого биосфера рассматривалась преимущественно как объект активности человека.

Процесс производственно-хозяйственного и социокультурного развития предусматривает максимально возможную эффективность деятельности при минимально негативных социоэкологических последствиях. Принцип рационализации деятельности альтернативен традиционному принципу "цель оправдывает средства", в соответствии с которым направления и масштабы человеческой активности, в сущности, не ограничивались.

Принцип оптимизации потребностей - один из механизмов, обеспечивающих преодоление противоречия между сравнительной ограниченностью природно-ресурсного потенциала биосферы и неограниченностью роста социально-экономических потребностей.

Принцип управляемости социоэкосистемами - механизм, обеспечивающий сочетание эффективности рыночного и централизованного регулирования в сфере рационального использования и охраны природных ресурсов.

СИСТЕМА НАУК О ЧЕЛОВЕКЕ

С биологической точки зрения появление человека разумного - вполне ординарное событие. Но человек - носитель разума, мысли - это особый феномен природы.

Человекознание — система теоретического и практического знания, формирующаяся на "стыке" естественных, гуманитарных и технических наук, исследующая различные стороны и аспекты феномена человека.

Характерной особенностью современного этапа изучения человека является участие в этом не только естественных или гуманитарных наук, но и технических дисциплин — кибернетика, бионика, генная инженерия и др.

В человекознание вносят свой вклад конкретные науки:

биология, опирающаяся на анатомию и физиологию, выявляющая общее и специфическое;

психология, изучающая психическое отражение реальности в процессе деятельности человека и поведения животных, пытающаяся выявить специфику человеческого сознания;

история, исследующая временную динамику, выявляющая этапы развития человека как вида;

социология, рассматривающая специфику, закономерности развития и функционирования человеческого сообщества.

Немало наук ориентируются в большей или меньшей степени на изучение феномена человека.

Выделяются различные уровни исследования человека:

индивид — человек как представитель рода, рассмотрение его природных свойств и качеств;

субъект — человек как познающий феномен и носитель предметно-практической деятельности;

личность — человек как элемент социума, определивший свое место в динамике социокультурного развития.

Специальные науки (медицина, биология, психология и др.) акцентируют внимание на конкретных сторонах объекта исследования неявно недостаточно для адекватного изучения такого целостного явления, как человек.

Поэтому большое значение имеет философское изучение феномена человека — именно философия исторически ориентирована на создание целостного представления о нем.

Антропологический принцип - это выявление познавательного значения категории "человек" в системе философского знания. Генезис антропологического принципа связывается с периодом античности.

Тезис древнегреческого философа Протагора "человек есть мера всех вещей" интерпретируется не только как провозглашение активной познавательной функции человека, но и как фиксации его доминирующей роли в космическом процессе.

Значительно позднее, уже в середине XIX в., немецкий философ Л. Фейербах провозгласил человека "единственным, уникальным и высшим предметом философии".

Этот тезис развивался и русским писателем Н.Г. Чернышевским, полагавшим, что именно "натура человека" должна стать основой действительного научного исследования.

Немецкий философ М. Шелер обозначил становление "философской антропологии" как науки о сущности человека.

Именно к изучению феномена человека сводилась вся философская проблематика.

Абсолютизация антропологического принципа в философии приводила к антропологическому редукционизму, в рамках которого многообразие бытия сводилось лишь к исследованию человека и результатов его деятельности. Природный компонент бытия как бы выводился за рамки философской антропологии.

В XX в. французский мыслитель П. Тейяр де Шарден пришел к выводу, что антропологический принцип может быть распространен и на сферу научного знания. По его мнению "истинная физика", должна включать и человеческое измерение, чтобы предложить "цельное представление о мире" - "антропный принцип".

КОНЦЕПЦИИ  ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА: КОССМИЧЕСКИЕ, МИФОЛОГИЧЕСКИ-РЕЛИГИОЗНЫЕ И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ

Космическая концепция. На основе анализа исторических документов, изучения необычных природных объектов выдвигается тезис о возможном посещении Земли представителями внеземных цивилизаций. Предполагается, что "космические пришельцы" способствовали созданию как мужской, так и женской особи и тем самым дали толчок становлению и развитию человечества.

Мифологически-религиозная концепция. Мифология рассматривается не как форма заблуждения предшествующих поколений, а как необходимая ступень самопознания человека.

В древнеегипетской философии Бог создает человека из глины на гончарном круге. Аналогичные представления бытовали в шумерских мифах. В античную эпоху возникновение человека ассоциировалось с его взаимосвязью с Космосом, ибо "микрокосм" и "макрокосм" рассматривались как единое целое.

Законченная система происхождения человека сложилась в рамках христианства, сформировавшем учение о целостном человеке, его отношении с Богом. Христианская антропология опирается на Библию.

Человек, по Священному писанию, был создан Богом в последний день творения мира. Христианская антропология разграничивает в человеке естественную (биологическую) и сверхъестественную (теологическую) сферы.

Согласно христианскому учению человек состоит из тела, души и духа. Телесная жизнь человека не отличается от жизни других живых существ. Душа присутствует в любом живом организме. Дух же — высшее проявление человека, свойственное лишь ему. Проявление духа должно быть руководящим началом в жизни каждого человека.

Тем самым были заложены основы, во-первых, дуализма подхода к человеку как противоположности творца и творения, души и тела, и, во-вторых, антропоцентризма, в соответствии с которым именно человек является исходной точкой развития во всех формах развития.

Естественнонаучные концепции. Одна из первых попыток естественнонаучного объяснения возникновения человека связывается с воззрением Аристотеля, назвавшего человека самым высокоорганизованным животным, способным "говорить и мыслить".

В работе "Происхождение видов и половой отбор" Чарльз Дарвин выдвинул принцип эволюции человека:

начало человека как вида относится к третичному периоду;

его предки — "человекообразные обезьяноподобные" существа;

место возникновения человека — африканский континент.

Ч. Дарвин назвал основные биологические факторы и закономерности становления человека:

прямохождение;

специализация передних конечностей высших приматов;

членораздельная речь; развитые органы чувств; мозговая деятельность.

На их основе реализовался процесс рождения человека как взаимодействие биологических, социальных и абиотических факторов и условий окружающей среды.

Ч. Дарвину не просто было высказать свою точку зрения. Его рукопись пролежала в столе более 20 лет — сказывались религиозные соображения, опасения негативного отношения общественного мнения.

Его соавтор по теории естественного отбора, английский естествоиспытатель А.Уоллес, отвергал подверженность человека эволюционным изменениям.

К середине XIX в. постепенно накапливался фактологический материал, подтверждавший вовлеченность человека в эволюционный процесс.

Рудиментарные органы человека, т.е. недоразвитые элементы организма, утратившие исторически свои функции, рассматривались как реальное доказательство эволюции.

     МАРКСИСТСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ  ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА.   СОВРЕМЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ АНТРОПОЦИОГИНЕЗА

Марксистская концепция.

Дарвиновская концепция происхождения человека стала основой марксистской трудовой теории антропогенеза, суть которой изложена в работе Ф. Энгельса "Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека", обобщившей материалы, накопленные наукой.

В процессе биологической эволюции создаются предпосылки перехода к труду. Труд приобретает черты специфически человеческой деятельности лишь с началом изготовления орудий, возникновения речи и мышления.

Эти черты усиливаются в процессе становления и развития социальных форм жизни, в свою очередь функционально связанных с трудовой деятельностью.

К. Маркс выдвинул тезис о человеке как совокупности всех общественных отношений. Человек рассматривался не только как природное существо, но и как представитель определенных социально-экономических общностей. Признавая "родовую" сущность человека, марксизм связывал ее основу с характером трудовой деятельности. Только в определенных социально-экономических отношениях, в трудовой деятельности выявляется человеческая сущность. В теории коммунизма полное, всестороннее и свободное развитие каждого индивида объявляется самоцелью общества.

Современная концепция антропоциогенеза.

Первые австралопитеки, т.е. ископаемые человекообразные приматы, передвигавшиеся на двух ногах, были найдены в Южной и Восточной Африке.

Палеоантропология датирует время их появления от 3 до 5 млн. лет тому назад.

Такой временной разброс объясняется различными подходами к степени выявления "человеческого" в приматах.

Позднее выяснилось, что "обезьянолюди" (перволюди) обитали не только в Африке, но и в Европе. Активно разрабатывалась теория и о центрально-азиатском происхождении человека.

Современная трактовка существа проблемы выделения человека из органического мира связана с выявлением специфики биологической и культурной эволюции.

ОСНОВЫ ВОСТОЧНЫХ И ЗАПАДНЫХ КОНЦЕПЦИЙ ЧЕЛОВЕКА

Суть восточной концепции человека - признание его духовным существом, результатом эманации Бога. Для восточного мышления характерно пантеистическое воззрение на человека, в рамках которого происходит отождествление Бога с природой.

Человек предстает как выражение божественной сути. Восточное мышление рассматривает его в потоке времени, которое неизменно указывает путь в направлении к смерти.

Душа человека существует вечно. Одним из выражений этих представлений является учение о реинкарнации — переселении душ из одного тела в другое.

Основные идеи буддизма сложились примерно к VIV в. до н.э. В их основе — слияние человека в природе, в Едином, процессе затухания жизненных явлений как выражения нирваны.

Человек поддерживает единство с природой, что не должно уводить его в сторону от Дао — основного пути слияния с Единым. В состоянии нирваны человек выступает представителем Единого.

Древнекитайский мыслитель Конфуций рассматривал человека как часть иерархии социальной системы. Человек рассматривается как особый объект природы, не только подчиняющийся ей, но и имеющий возможность ей противостоять. С одной стороны, человек занимает уникальное положение в мироздании, а с другой — составляет с природой единое целое.

Суфизм как одно из направлений ислама зародился в VIII в. Человек постигает истины бытия, осознавая свою причастность к Богу, переживая единение с Ним. "Постижение Бога" происходит в состоянии экстаза. Пророк Мухаммад (Магомет) считается "совершенным человеком", благодаря которому Бог проявляется в этом мире.

Для западного мышления характерно активное отличие "Я" от "не Я". Человек западного типа мышления стремится не отождествить себя с окружающей природой (Богом), а выявить специфику своего бытия.

Для западного мышления характерен дуализм в трактовке сущности человека. Осмысление дуализма человека представляется важнейшим элементом самосознания индивида. С одной стороны, как представитель органического мира человек подчиняется его естественнонаучным закономерностям; с другой стороны, как элемент социума человек подчиняется социокультурным тенденциям, определяемым религиозными нормами, духовными традициями, экономическими условиями и т.п.

Для античной традиции характерно рассмотрение человека как составной части природы. Античный человек стремится жить в соответствии с космическим разумом и гармонией.

Средневековое представление о человеке

В средние века человек провозглашается составной частью идеи Бога. В христианском человеке воплощается дуализм (двойственность) низшего (земного) и высшего (духовного). В воззрениях Фомы Аквинского, заложившего основы теологии, в человеке происходит соединение души и тела. Именно эти две составные части его сущности формируют единую субстанцию, которая стремится к познанию Бога.

Возрождаются античные идеалы о целостности человека, о взаимосвязи "микрокосма" и "макрокосма".

В условиях становления классического естествознания преобладало стремление к выявлению рационалистических оснований универсальных характеристик человека. Таковым основанием являлся механицизм.

В рамках французского материализма XVIII в. человек трактовался как высшее творение природы, подчиненное ее закономерностям.

Для немецкой классической философии характерен логический подход к человеку, который рассматривается как выражение абстрактно-всеобщей разумной природы.

Несмотря на разнообразие подходов к феномену человека в русской культурной традиции, их можно условно разделить на два типа:

славянофильство,

западничество.

ЧЕЛОВЕК В НАУКЕ XX СТОЛЕТИЯ

В XX в. феномен человека продолжает притягивать к себе внимание ученых. Отметим некоторые направления фундаментального изучения человека:

- "Экономический человек"

В культуре европейского типа на рубеже XVIIiXIX вв., в процессе формирования основ рыночных отношений, закладывались представления о человеке, стремящемся к собственной экономической выгоде, которая объединяет людей в сообщество.

Выявленные механизмы "природы и причин богатства народов" стали по существу основой экономической модели современной западной цивилизации.

Во второй половине XX в. закрепился тип "экономического человека" западного типа, ориентированного на удовлетворение материальных потребностей и успех, достигаемых в рамках рационалистического мышления, технократизма и др.

- "Фрейдистский человек"

Австрийский психолог Зигмунд Фрейд характеризуя человека, выделил в нем три уровня): "Оно" — врожденное бессознательное; "Я" — сознательное, разумное; "Сверх-Я" — система моральных норм, ценностей, запретов.

"Я" осуществляет посреднические функции между бессознательным и социокультурным уровнем в человеке.

Неофрейдисты продолжили изучение соотношения сознательного и бессознательного в человеке. Швейцарским психологом К. Юнгом были выделены образы коллективного бессознательного — архетипы, т.е. образы-символы, противостоящие сознанию.

Американский философ Э. Фромм выявлял феномен "социального бессознательного" в человеке.

Иначе говоря, исследовалось воздействие социума, которое, с одной стороны, подавляет личность, а с другой — способствует выработке у человека защитных механизмов.

- "Социологический человек"

Немецкий социолог М. Вебер разработал теорию "социального действия", истолковывая индивидуальные мотивы деятельности человека.

Американский социолог Т. Парсонс, конкретизировал механизм поведения человека в социуме.

Американский психолог А. Маслоу предложил теорию "иерархии потребностей, имеющую существенное значение для углубленного понимания сущности человека.

Человек "социологического" типа выходит на уровень рационализации потребительских ориентиров, соответствующих современным стереотипам.

- "Экзистенциальный человек"

Экзистенциализм акцентирует внимание на уникальности человеческого бытия, его духовной составляющей.

Немецкий философ К. Ясперс, французский писатель Ж.-П. Сартр и др. связывали экзистенциализм с гуманизмом.

Французский писатель А. Камю отождествил экзистенциального и "бунтующего человека", активно реализующего свои права.

Человек "экзистенциального" типа выявляет свою сущность лишь в пограничных ситуациях, и лишь в этих ситуациях обретает подлинную свободу и целостность.

- "Критический человек"

Представители Франкфуртской школы леворадикальной социально-философской мысли отвергают ценности "потребительского общества", критикуя стереотип человека западного типа за его "одномерность", "рационализм", "экономизм", "сциентизм".

- "Советский человек"

Идеализированный тип личности, альтернативный "экономическому человеку". Считалось, что ему присущи добросовестный труд на благо общества, приоритет общественных интересов над личными, высокая духовность и др. Западному "одномерному человеку" противопоставлялась "всесторонне развитая" личность.

Человек "советского" типа - попытка реализации коммунистических стереотипов.

ОСОБЕННОСТИ НЕРВНОЙ ВЫСШЕЙ СИСТЕМЫ

В процессе эволюции биологических систем сформировались специфические управляющие подсистемы. У высших животных и человека органом управления является нервная система, и прежде всего большие полушария головного мозга. Именно нервная система управляет функционированием высших организмов, обеспечивает удовлетворение их потребностей. Нервная система обеспечивает саморегуляцию организма, поддерживает и сохраняет постоянство его характеристик, оптимизирует жизнедеятельность, обеспечивает динамическое равновесие организма с естественной средой. Нервная система — центр организма, куда поступает разнообразная информация об изменениях его внутреннего состояния, а также окружающей среды. Деятельность нервной системы направлена, с одной стороны, на объединение всех элементов организма, а с другой — на адаптацию организма к внешней среде.

Нервная система обеспечивает так же временной порядок функционирования различных компонентов организма, согласованность и последовательность их действий. С ее помощью регулируется работа каждого компонента организма.

Головной мозг — важнейший центр управления организмом. Именно мозг непосредственно влияет на обмен веществ, регуляцию газообмена, термообмена организма, функционирование сердечно-сосудистого аппарата, дыхательной системы, желудка и др.

Чем совершеннее нервная система, тем больше степень ее воздействия на деятельность организма. Именно у человека нервная система достигает наивысшего развития. Нервная система человека и ее высший отдел — головной мозг являются результатом не только биологической, но и социокультурной эволюции.

Нервная высшая деятельность человека есть результат создания и функционирования как первой, так и второй сигнальной системы.

Основателем отечественной школы физиологии и психологии является И.М. Сеченов, который положил начало экспериментальным исследованиям центральной нервной системы.

В учении И.П. Павлова выявлена взаимосвязь между условными и безусловными рефлексами, обоснована специфика первой и второй сигнальных систем. Если первая сигнальная система есть и у животного, и у человека, то вторая сигнальная система является прерогативой человека. Первая и вторая сигнальные системы функционируют в органическом единстве.

Центральное звено функциональной системы — результат действия. Именно действие является универсальным организующим фактором функциональной системы. Центральным системообразующим фактором каждой функциональной системы является результат ее деятельности, определяющий эффективные условия ее действия. В теории функционирования речь идет об активности живой системы, в основе которой — результат, обеспечивающий как внутренние, так и внешние потребности организма.

Целесообразность рассматривается как результат опережающего отражения, сущность которого - приспособление организма к предстоящим изменениям окружающей среды. Опережающее отражение, учитывая опыт прошлого, позволяет живому организму активно приспосабливаться к возможным изменениям внешних условий. Опережающее сознание присуще всем формам живого — от простейших форм жизни до человека, который уже использует другие понятия.

При решении конкретной задачи живой организм приходит в активное состояние, способствующее ее разрешению. "Психология установки" относится не только к человеку, но и к высшим животным. Наличие элементарных психических актов отмечается, например, у обезьян, которые методом "проб и ошибок" могут решить предложенную задачу.

Человеческий организм имеет возможность так настроить нервную систему, чтобы мобилизовать для решения конкретной проблемы опыт прошлого. В этом суть теории о доминанте русского физиолога А.А. Ухтомского, в рамках которой обосновывается специфика человеческой психики.

СООТНОШЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО И СОЦИАЛЬНОГО В РАЗВИТИИ ЧЕЛОВЕКА

Если в процессе возникновения человека доминировала биологическая эволюция, то по мере его развития начинает преобладать значение социокультурных факторов и условий. На основе представлений подобного рода возникла евгеника — учение о наследственном здоровье человека, возможных методах влияния на эволюцию человечества для совершенствования его природы, устранении нежелательных биологических характеристик человека.

Основные принципы евгеники были сформулированы английским антропологом Ф. Гальтоном. Ставилась задача выявить все влияния, которым подвергается биологическая основа человека, основные направления воздействия на них, т.е. евгеника претендовала на выход из традиционной сферы биологических исследований, становясь дисциплиной интегрального характера.

В 20—30-х гг. развивались современные представления о евгенике. С одной стороны, соответствующие исследования привели к попыткам обоснования расовой теории, а с другой стороны, способствовали созданию научных концепций, ориентированных на действительное "улучшение" природных свойств человека. Именно эти концепции плодотворно развивались в рамках отечественной генетической школы, стремящейся найти генетическую основу фундаментальных социокультурных понятий.

В 30—40-х гг. активно развивалась "социальная этология", в рамках которой к социокультурным процессам применялась система закономерностей, присущих биологическим объектам.

Австрийский зоолог К.Лоренц, анализируя поведение животных в естественных условиях и экстраполируя соответствующие закономерности на человека, приходит к выводу, что "агрессия" является одним из генетически обусловленных его качеств.

Агрессивность в животном мире выполняет функции регулятивного механизма, посредством которого осуществляется "перераспределение" жизненно важных природных ресурсов между членами животного сообщества.

В этом контексте человек рассматривается как единственное существо из живых видов, представители которого уничтожают друг друга в массовом масштабе. Эта "гиперагрессивность" человеческого вида есть следствие "дисфункции" агрессивного поведения, игравшего существенную роль в эволюции животного мира и самого человека, ибо эволюционно выживали наиболее приспособленные виды. Возрастание социальной напряженности ведет к стрессам, немотивированной агрессивности и др.

Еще одним генетически обусловленным качеством человека объявляется эгоизм. При анализе эволюционного процесса при выявлении соотношения "эгоизм — альтруизм" подчас предпочтение отдается именно эгоистическим тенденциям.

Однако, в рамках других концепций, подчеркивается роль альтруизма в динамике эволюционного процесса, который, будучи включенным в процесс естественного отбора на групповом уровне, способствует, как утверждается, выживанию биологического вида.

Эти тенденции распространяются и на человека как биологическое существо.

Эксперименты второй половины XX в. предоставили немало нового материала о поведении современных человекообразных обезьян и возможностях их интеллекта.

Выяснилось, что высшие приматы обладают существенными коммуникационными возможностями, способны к элементам самосознания и др.

В связи с этим есть основания предполагать, что многое, относимое прежде исключительно к сфере человека, имеет определенные предпосылки в мире высших приматов.

Современные экологические исследования позволяют выявить в животном мире зачатки трудовой деятельности и разделения труда, элементы коммуникации, воспитание детенышей и т.п.

Очевидно, что соотношение биологического и социального в человеке по-прежнему является непростой для науки проблемой.

СОЦИОБИОЛОГИЯ. ГЕНЕТИКА. БИОЭТИКА

С появлением генетики любые данные о животном мире неизбежно сопровождаются вопросом: насколько они генетически оправданы и закреплены? Это стало предметом сформировавшейся в 70-х годах XX века социобиологии.

Для изучения феномена человека социобиология стала привлекать, с одной стороны, биологические дисциплины, а с другой - гуманитарные, реализуя идею синтеза естественнонаучных и гуманитарных областей знания.

Центральный тезис социобиологии звучит так: каждая форма социального поведения обязательно имеет генетическую основу, которая "заставляет" индивидов действовать так, чтобы обеспечить успех для себя и сородичей. С этой точки зрения и агрессия, и страх, который проявляют только что родившиеся особи, представляют собой генетически детерминированные эволюционно и отобранные образцы поведенческих реакций. Объясняя поведение генетической основой социобиология выявила гены агрессивности, незлобивости, способности ориентироваться в пространстве и т. п.

Социобиология объяснила различия в поведении, обусловленные полом животного. Главное назначение самок — обеспечить выживание потомства. Интерес самцов — репродуктивный успех, и в меньшей степени — организация семьи. Таким образом, верность, измена, выбор,

Современные дискуссии вокруг социобиологии свидетельствуют о том, что поиск путей взаимосвязи различных направлений научного знания не только сложен и противоречив, но и открывает возможности для дальнейшего конструктивного развития науки, формирования целостной концепции человека. И если социобиологии и не удалось создать "новую науку о человеке", то стремление к взаимосвязи науки в изучении человека является, несомненно, позитивным фактором.

В 60—70-х гг. закладывались основы углубленного изучения человека на генетическом уровне. Именно к этому периоду были разработаны методы определения нуклеотидных последовательностей ДНК, способы синтеза полинукдеотидов, что создало конструктивные условия для фундаментального исследования наследственности человека. Все более активно стали использоваться методы генетического контроля над рождаемостью, воздействия на мозг новорожденных, создаются "банки" генетически ценных материалов и т.п.

Достижения современной генной инженерии могут, например, способствовать преодолению наследственных болезней человека, которые до недавнего времени были практически неизлечимы, повышению репродуктивности человека и т.д., т.е. создаются реальные возможности для активного вмешательства в биологические процессы на генетическом уровне.

С другой стороны, научное сообщество обеспокоено: если генетика может обеспечить клонирование живых организмов, включая человека, то не приведет ли это к отрицательным последствиям, т.е. к манипулированию личностью на генетическом уровне, искажению исторически сложившегося генотипа?

Бурные дискуссии возникли в конце 70-х гг, в связи с сообщениями о возможности получения "пробирочныхдетей". Соответствующие эксперименты проводились по медицинским показаниям и имели положительные результаты. Возникающие в этом случае этические проблемы и становятся предметом биологической этики.

В рамках биоэтики обсуждается вопрос о степени допустимости по морально-этическим и гуманистическим соображениям генетических исследований, особенно связанных с возможностью манипулирования личностью; о пределах изменений индивидуальности человека с помощью методов генетики.

Биоэтика является важным элементом "кодекса поведения", регулирующего соотношение свободы научного творчества ученого и определенных этических ограничений в области генетических исследований человека.

БУДУЩЕЕ ЧЕЛОВЕКА: ЖИЗНЬ, СМЕРТЬ И БЕССМЕРТИЕ

Старение и смерть любого живого организма, в том числе и человека, — естественный процесс. Именно так диалектика жизни и смерть трактовалась в системе прошлых культур.

Начиная с XIX в. старение организма стали обусловливать в основном невосполнимой затратой определенных элементов организма, накоплением в организме неблагоприятных веществ. Возникла геронтология — наука, изучающая старение живых организмов, включая и человека, выдвинувшая в XX в. немало гипотез старения организма.

Старение организма обусловлено, по крайней мере, двумя группами факторов: физиологическими, соответствующими внутренней природе организма, и патологическими, обусловленными внешними обстоятельствами, условиями жизни индивидуума.

В силу существования взаимодействия различных элементов и частей организма между собой, а также взаимодействия организма с окружающей средой происходят непрерывные изменения состояний организма — от менее вероятного к более вероятному, т.е. к состоянию с более высокой энтропией. Поддержание равновесия в организме связано с уменьшением энтропии за счет обмена веществ между организмом и природной средой. Вся деятельность клеток подчинена общему закону управления, реализуемого с помощью определенных механизмов.

Механизмы жизнеобеспечения организма функционируют лишь при наличии управления. При этом конечность времени действия управляющих сигналов обусловливает конечность времени жизни организма. Возможной основной причиной старения организма и последующей смерти является развитие противоречий между конечностью управляющей информации в организме и необходимостью организма получать новую информацию для управления своими жизненными процессами.

В конце XX в. старение все в большей мере связывается с нарушением информации, содержащейся в нуклеиновых кислотах, возникновением мутаций, ведущих к изменению свойств клеток, и, в конечном счете - к деградации и гибели организма.

Проблема смерти и бессмертия имеет глубокие религиозно-духовные истоки. В мифологии, религии и философии человек издавна пытался решить эту фундаментальную проблему: переселение души в восточных культурах, поиск эликсира "вечной молодости" как постоянный многовековый стимул развития западной науки, поиск "живой воды" как вечный сюжет русских сказок и др.

В связи с высоким уровнем компьютеризации активно обсуждается идея "реконструкции" всего комплекса сознания личности. Речь идет о "компьютерном бессмертии", когда характеристики выдающейся личности закладываются в память ЭВМ.

Современная мировая статистика свидетельствует, что по мере развития цивилизации увеличивается средняя продолжительность жизни населения.

Выявляется процесс акселерации, т.е. ускорения Полового созревания, увеличения роста детей и подростков, начиная с конца XIX -начала XX в.; среднестатистический человек XXI в. будет крупнее своего предшественника.

Распространение смешанных браков способствует "почернению" и "пожелтению" человеческой расы. Усиливается тенденция к генетическому единению населения.

Внутривидовая борьба утрачивает свое значение в рамках человеческого сообщества. Этот процесс происходит не на основе природных факторов (как в прошлом), а под воздействием социокультурных условий.

Будущее человека — в его собственных руках. Или ему удастся придать этико-гуманистическую ориентацию генным исследованиям, или победят приверженцы активного вмешательства на генетическом уровне в деятельность мозга, сторонники активного "улучшения" человеческой популяции.

Тенденция к изменению биосферы может негативным образом сказаться на динамике человеческого организма, усилении мутационных процессов.

Раздел 4. Современное развитие науки

АКСИОЛОГИЗАЦИЯ НАУКИ

Аксиологизация — процесс проникновения субъективных элементов в систему объективного знания о природе.

Исторические сложившиеся методы научного познания ориентированы на выявление адекватной картины мира. Суть принципа аксиологизации науки — фиксирование внимания как на объективности процесса естественнонаучного познания, так и на необходимости учета субъективного содержания науки.

Целесообразность ценностной ориентации становится в XX в. насущной проблемой не отдельных областей знания или конкретных ученых, а всей системы наук — естествознания, техникознания и человекознания. Повышение степени аксиологич-ности науки подразумевает несколько моментов.

Во-первых, внутренняя логика развития науки порождает такое разнообразие направлений познавательного процесса, что вполне обоснованно ставить вопрос о реальности их осуществления, т.е. возникает проблема выбора приоритетных областей развития науки.

Во-вторых, масштабы воздействия науки требуют возможного прогнозирования отдаленных результатов научных исследований.

В-третьих, естествознание все более ориентируется не только на выявление сугубо природных закономерностей, но и на изучение феномена человека.

Очевидно, что любой научный процесс при автономном его рассмотрении не имеет, по существу, ценностного содержания.

Однако масштабная реализация технологических способов в социокультурных условиях может привести как к положительным, так и к отрицательным последствиям.

Следовательно, фундаментальные науки, изучающие объективные природные процессы, в основе своей аксиологически нейтральны. Для естественных наук характерны тенденция к объективности, стремление по возможности освободится от "субъективизации" познавательного процесса, связанной с человеческим фактором, социокультурными условиями.

На практике же фундаментальные науки естественнонаучного цикла включают ценностные элементы в свою систему. При этом степень аксиологизации технических наук, связанных с реализацией закономерностей, выявленных в рамках фундаментального знания, значительно выше. И, наконец, самая высокая степень аксиологической направленности присуща гуманитарным наукам, которые непосредственно изучают человека и социум.

Аксиологизация науки не только корректирует динамику естественнонаучного процесса, но и значительно расширяет ее возможности.

В эпоху античности знание рассматривалось как идеальный объект, развивающийся в соответствии с внутренними принципами и закономерностями. Античная наука ориентировалась на выявление истины ("познание ради знания"),

В условиях Нового времени, в период формирования классического естествознания, наука рассматривалась преимущественно как объект, связанный с выявлением знания, направленного на удовлетворение потребностей человека.

В процессе своего генезиса наука отвергала значение ценностных подходов. Если, однако, в рамках науки античного уровня аксиологичность знания преодолевалась в силу его самоценности, то в Новое время тот же результат достигался отождествлением истины с благо.

В период интенсивного развития естествознания (XVIIIXIX вв.), в процессе становления его современной формы, ценностная ориентация науки трактовалась преимущественно на основе двух стереотипов — лапласовского и кантианского.

Согласно Лапласу в природе существуют лишь однозначные динамические взаимосвязи между различными состояниями материальных систем - это, по его мнению, исключает необходимость оценки знания.

Кант обосновывал реальность существования "границ" теоретического разума и целесообразность дополнения знания нравственными принципами.

АКСИОЛОГИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ

Этическая концепция

Ее приверженцы исходят из того, что аксиологическая ориентация современного научного знания может получить эффективную реализацию в процессе разработки специфического кодекса научной этики.

Некоторые сообщества ученых еще вырабатывают соответствующие этические нормы, которыми "корпоративному" исследователю надлежит пользоваться в научной деятельности. Другие подобны профессиональным объединениям медиков, которые на практике следуют знаменитой клятве Гиппократа, фиксирующей ответственность врача перед пациентом и подчиненность профессиональных действий его интересам.

В каждом из этих принципов есть положение, в котором в той или иной форме и степени зафиксирован принцип моральной ответственности исследователя, обязанного не только предвидеть возможные практические последствия своей научной деятельности, но и активно противодействовать исследованиям, представляющим опасность для человека и биосферы. Синтетическая концепция

В ее рамках выход на аксиологический уровень развития научного знания связывается с преодолением противоречий между естественнонаучными и гуманитарными областями современной науки.

Речь идет о необходимости расширения зоны действия процесса "гуманизации" естественнонаучного знания и "онаучивания" представлений,  вырабатываемых в системе наук гуманитарного профиля. Прагматическая концепция

Ее сторонники утверждают, что развитие науки получит более четкую аксиологическую ориентацию в том случае, если ученые сосредоточат свои усилия преимущественно на разрешении проблемы общечеловеческого характера.

При этом понятно, что абсолютизация соответствующих представлений может привести к преобладанию практико-прикладных разработок, принижению статуса фундаментальных исследований, не имеющих как бы практического значения, но лежащих, тем не менее, в основе перспективного развития совокупного научного знания.

Стагнационная концепция

Обосновывается тезис, в соответствии с которым до тех пор пока развитие естественнонаучного и гуманитарного знания чревато возникновением различного рода, уровня и масштаба негативных последствий, следует приостановить процесс продвижения "вглубь" материи, возобновив его позднее на более высоком аксиологическом уровне.

В идеале предполагается своеобразная "консервация" процессов научного познания, чтобы избежать актуальных (и потенциальных) фундаментальных катастрофических изменений, затрагивающих природные и социальные основы существования общества.

Прогностическая концепция

Проблема развития науки рассматривается в широком историческом контексте. Прогнозируется формирование таких социокультурных структур, в рамках которых научный и технический прогресс не будет противоречить интересам личности и общества и оказывать негативное воздействие на биосферу. Указанные концепции не исключают, а дополняют друг Друга. Так, исходя из представлений сторонников этической концепции, отвергающих порою проведение соответствующих исследований и разработок по аксиологическим соображениям, можно прийти к выводу о необходимости определенной стагнации научно-технического развития.

В свою очередь, прогностическая концепция является более обобщенным вариантом представлений, развиваемых в русле синтетической концепции.

По существу же речь в них идет об одном — о фиксации усиливающегося воздействия науки на общество и окружающую природную среду, повышении статуса проблемы ответственности ученого, приобретающей общечеловеческий характер.

УЧЕНЫЙ И НАУКА В ОБЩЕСТВЕ

Наука перестает быть уделом избранных, а классическое ее понимание сменяется сугубо практическим к ней отношением.

Ученый превращается из феномена "человек науки" в феномен "научный работник". Научная деятельность выступает органической частью современного общественного развития, так или иначе затрагивая большинство сторон деятельности общества и человеческого существования. Наука активно используется системой государственно-политических институтов.

Особенно опасно сращивание науки и военно-промышленного комплекса, результаты которого могут иметь непредсказуемый характер и для человека, и для биосферы, и для цивилизации в целом. С другой стороны, развитие мировой науки достигло такого уровня, когда применение результатов научных разработок может привести в перспективе к негативным последствиям, прогнозирование которых затруднительно на данном этапе современных представлений о природных и социальных закономерностях. Отсюда — острота задачи целенаправленного развития науки и научно-технического прогресса, фундаментальных и прикладных сфер знания.

Что касается развития фундаментальных научных исследований, то в этом случае диапазон высказываемых мнений достаточно широк - от идей жесткого государственного регулирования науки и ее полного отделения от государства до представлений о необходимости формирования специальной науки об "управлении наукой". С ее созданием связываются изучение как положительных, так и отрицательных последствий воздействия конкретных исследований и разработок на природные и социальные реалии, разработка методов оценки возможных негативных последствий использования тех или иных научных достижений.

Возникла необходимость отделения науки от государства. Этот тезис распространен среди ученых, которые пытаются оградить научные исследования от включения в них соображений "внешнего" характера. Утверждается, что проблемы науки могут и должны быть разрешены только имманентными ей методами, т.е. лишь в рамках собственно научной системы ("Республике науки").

В этой идеальной "республике" живут лишь ученые, которые призваны заниматься "чистой" наукой. Но для обсуждения проблемы "наука - общество" приглашаются и представители общественности. Тем самым в "Республике науки" реализуется принцип свободы научного творчества, ограниченный лишь высокими этико-моральными критериями ученых.

Практика централизованного управления наукой не способствует, к сожалению, радикальному решению проблем — так же, как и реализация заманчивой, на первый взгляд, идеи передачи ученым всего процесса управления наукой. Утопичным был бы расчет и на то, что широкое общественное мнение в состоянии компетентно решать сложные вопросы, возникающие перед современной цивилизацией.

В принципе, эффективность управления наукой достижима при условии оптимального "симбиоза" централизованных и децентрализационных механизмов.

С одной стороны, государство, рассматривая науку в качестве инструмента для достижения конкретных целей, поддерживает ее с учетом социальной полезности соответствующих исследований и разработок.

С другой стороны, государство находится в известной зависимости от науки, элита которой может оказывать существенное воздействие на выбор не только сугубо научных, но и социальных стратегий.

Теоретически возможны, по крайней мере, три направления развития взаимоотношений между наукой, обществом и государством:

десбалансированность управленческих структур;

усиление внимания общества к науке;

органичное "вписывание" науки в социоприродные структуры при одновременном развитии других подсистем социума.

Как бы ни складывалось положение науки, ее статус в обществе неуклонно возрастает.

СОЦИАЛЬНО-ЭТИЧЕСКАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ УЧЕНОГО

Этические нормы в науке существуют, по крайней мере, в двух формах:

в форме профессиональной этики;

в форме социальной ответственности ученого.

Профессиональная этика ученого подразумевает объективное стремление к выявлению научной истины. Именно этому способствует следование профессиональным нормам, выработанным мировым научным сообществом. В XX в., особенно в его второй половине, ответственность ученого за результаты своей деятельности возросла.

В первой половине XX в. усиливающаяся ценностная ориентация науки носила все же преимущественно теоретический характер, не выходя, как правило, за рамки аксиологических воззрений, соответствующих теоретико-познавательным принципам того или иного ученого или научных школ.

Такие естествоиспытатели-мыслители, как, скажем, Д.И. Менделеев или В.И. Вернадский, никогда не замыкались в рамках сугубо естественнонаучной проблематики, а старались по возможности выйти на новый уровень философских обобщений или социокультурных рекомендаций. Другие же старались остаться на прежних позициях, вернуться в добрые времена теоретического.

После взрывов атомных бомб над японскими городами Хиросима и Нагасаки стало окончательно ясно: социально-этический контекст развития научного знания перестал носить сугубо умозрительный характер. Исследования физиков, рассматриваемые прежде преимущественно как теоретические разработки, обернулись реальной трагедией.

"Отцы" — основатели современной физики провозгласили принцип личной ответственности ученого за последствия использования результатов научной работы, зафиксированный в Манифесте Рассела—Эйнштейна. Таким образом, проблема ценности перешла из области теоретических дискуссий в сферу конкретной деятельности ученых.

Первоначально ее связывали преимущественно с развитием физического знания. Свобода доступа к научной информации должна сочетаться с определенными ограничениями, чтобы не выпустить "джина из бутылки".

Научному сообществу предлагалось найти возможность определенной дифференциации информации, вырабатываемой наукой. Научную информацию представлялось целесообразным разделить на "социальную", предназначенную для широкого общественного мнения, и "специальную", являющуюся прерогативой научного сообщества. Между этими массивами информации мыслилось проведение некоей "линии раздела".

По-прежнему мировое научное сообщество обеспокоено ориентацией развития системы современных физических наук. Традиционно престижная профессия физика отчасти утратила свое былое значение: именно с развитием физического знания в рамках обыденного сознания ассоциируется появление и расширение комплекса негативных явлений, процессов и тенденций, затрагивающих основы социальных и природных связей и отношений.

Усилилась переориентация науки из областей, тяготеющих к исследованиям физики элементарных частиц или космического пространства, на более приоритетные направления.

Переориентация науки и перераспределение капиталовложений выражается, в частности, в тенденции известного сокращения во многих странах мира набора студентов на инженерно-физические специальности.

Еще одно проявление резко критического отношения общественного мнения к сложившейся ориентации развития физических наук — признание значения антиядерного движения, масштабы протестов против строительства атомных электростанций, экологическая безопасность которых вызывает весьма обоснованные сомнения.

Немалое беспокойство у научного сообщества вызывает и ориентация современных генетических исследований.

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ НАУКИ: ОТ ФИЗИКИ К ЭКОФОЗИКЕ

В буквальном смысле слово "экология" означает науку о "доме". Экология изучает организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней:

популяций,

сообществ,

экосистем.

На различных естественноисторических этапах развития современной системы наук те или иные доминирующие тенденции являлись определяющими в структуре научного знания.

Действительно, развитие физики, биологии или исследования космического пространства оказывали существенное воздействие на ориентацию и характер естественных, технических и гуманитарных наук.

В условиях "экологического двадцатилетия" (1972—1992) проблема взаимоотношений человека, общества и биосферы в динамике всемирно-исторического развития цивилизации обусловил формирование новой тенденции — экологизации науки.

Выделяются три уровня экологизации:

внутридисциплинарная — выявление биосферных знаний в системе конкретной научной дисциплины;

междисциплинарная - формирование в традиционной системе наук новых дисциплин экологической направленности;

проблемная - взаимосвязь различных областей современного научного знания для разрешения конкретной экологической задачи.

В первой половине XX в. при интерпретации объективной реальности доминировала физическая картина мира. При этом физико-математические методы исследований активно распространялись и на области других наук, традиционно не связанных с физикализацией.

Во второй половине XX в. абсолютизация физико-математических представлений утрачивала свою традиционную эвристическую привлекательность по мере формирования объективной картины мира

Внутренняя логика развития современной физики позволяет сформулировать вывод о том, что физическое знание находится на своеобразном перепутье - происходит процесс накопления эмпирического материала.

При этом ожидаемый качественный скачок в познании физической реальности должен дать новый импульс теоретическим воззрениям и концептуальным построениям, существенно трансформирующим и расширяющим сложившуюся физическую картину мира.

В естествознании вообще, и в физике в частности, складывается ситуация, преодоление которой требует применения новых подходов, к примеру, более фундаментального использования биологических и экологических представлений в процессе формирования новых физических воззрений. Под непосредственным влиянием биологических идей при анализе процессов микромира применяются характеристики, соответствующие саморазвивающимся системам. Физические объекты рассматриваются как системы, способные к саморазвитию. По мере все более глубокого познания природных закономерностей в физике был выдвинут тезис о единстве каждой естественной формы природы - от электрона и атома до Вселенной в целом.

Мировой опыт свидетельствует: все больше материальных, финансовых и интеллектуальных ресурсов вкладывается в ориентацию физических исследований и разработок на обеспечение высокого уровня безопасности АЭС, эффективной утилизации радиоактивных отходов и т.п.

Следовательно, экологические идеи, представления и концепции в той или иной мере проникают в систему физико-математического знания, особенно в его прикладные сферы, как исходя из внутренней логики развития естествознания, так и из "внешней" необходимости, обусловленной социальными потребностями. Именно в этом контексте обсуждается идея "экологической физики", в процессе формирования которой собственно концептуальные представления физического знания распространяются на анализ биосферных явлений и процессов.

ПРИОРИТЕТ БИОЛОГИИ В ЭКОЛОГИЗАЦИИ

В процессе применения физико-математического знания к системе "биосфера -человек" активно используется методология физикализма.

При этом физикализм понимается, однако, не столько как процесс физического редукционизма, сколько как поиск взаимосвязи физической картины мира с системой современного научного знания, особенно биологического.

Именно в рамках биологического знания к середине XX в. произошли принципиальные открытия, связанные с радикальной трансформацией представлений о специфике биологических объектов, формированием фундамента современной молекулярной биологии.

Прогресс биологических наук способствует дальнейшему раскрытию и выявлению закономерностей развития живой природы, т.е. более фундаментальному включению биологического знания в обобщенную научную картину мира.

Благодаря прогрессу генной инженерии становится реальным целенаправленное изменение исторически сложившихся органических форм, что важно, в частности, для повышения производительности традиционных аграрных структур, увеличения пищевых ресурсов человечества.

Закладывается прочный фундамент современной медицины, генетической и клеточной инженерии, иммунологии, микробиологического синтеза и т.п., составляющих основу медико-биологических исследований, обеспечивающих эффективность лечения генетических и онкологических болезней и др.

Анализ "внешних" и "внутренних" факторов развития системы биологического знания позволяет зафиксировать известное онтологическое преимущество биологии перед физикой, имеющее, помимо прочего, и социально-экологический контекст.

Во-первых, именно традиционная биология включает в свою структуру общую экологию.

Во-вторых, биологические науки, ассимилируя и развивая принципы исследований физико-математических областей знания, выявили как универсальность, так и определенную ограниченность чисто физикалистских подходов в интерпретации явлений и процессов биогенного характера.

В-третьих, биологические науки демонстрируют большую "практизацию" соответствующих результатов, чем фундаментальные физические исследования, и разработки.

В-четвертых, биологические науки имеют традиционную гуманистическую ориентацию, что значительно повышает их статус в условиях усиления "дегуманизации" физики и естествознания вообще.

Сказанное не означает конструктивность противопоставления системы физических и биологических наук.

Более того, лишь при условии их взаимодействия и взаимосвязи можно рассчитывать на дальнейшее выявление фундаментальных природных закономерностей, касающихся, в том числе, и системы "человек — биосфера".

Если в 60—70-х гг. проблема взаимосвязи физического и биологического знания обсуждалась преимущественно под эгидой физикалистских представлений, то в 80— 90-х гг. предпочтительнее оценивались интегративные возможности науки о живом.

Усиление этой тенденции обусловлено расширением биологического контекста исследований и разработок, касающихся всей совокупности проблем взаимоотношений человека и среды его обитания.

В условиях, когда наука ориентируется на разрешение экологической проблемы, происходит дальнейшее сближение физического и биологического знания.

В рамках снятия противоречий системы "человек — общество — биосфера" происходит,

с одной стороны, усиление тенденции "практизации" физики, т.е. ее направленности на разрешение глобальных проблем современности, включая и экологическую,

с другой стороны, повышается уровень "теоретизации" биологии, обеспечивающей дальнейшее накопление знаний в области живого.

           ОТ ХИМИИ К ЭКОХИМИИ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Основу достижений химии второй половины XX в. составляет молекулярная теория. Изучение процессов превращения вещества может быть сведено к качественным изменениям на молекулярном уровне, к созданию, в частности, веществ с заданными свойствами.

Эти вещества, с одной стороны, соответствуют природным соединениям, а с другой — отсутствуют в естественных условиях.

Химические процессы составляют одну из основ преобразования природы.

Отсюда понятно значение химизации производственной деятельности, т.е. активного использования законов химии для интенсификации обмена веществ в производственной динамике.

Масштабная химизация приводит к тому, что в исторически сложившиеся экосистемы попадает все большее количество веществ и материалов, не соответствующих биосферным характеристикам.

Более того, степень и масштабы химического воздействия на естественные процессы и отношения приближаются к такому уровню, что под угрозой оказывается традиционная целостность и стабильность биосферы.

Именно с развитием химического знания и реализацией его теоретических установок во все большей мере связывается, во-первых, усиление деградационных изменений естественной среды обитания человека под воздействием выбросов технико-антропогенного характера, т.е. "химизация" биосферы, а во-вторых, выявление средств, методов и технических условий, обеспечивающих развитие производственной деятельности в соответствии с современными социально-экологическими представлениями.

Включение в естественную среду обитания полимерных материалов способствовало интенсификации разработок в области синтеза "исчезающих пластмасс" — веществ, разлагающихся под воздействием внешних факторов на сравнительно безопасные составные элементы.

Показательна также эволюция пестицидов. Если первые их поколения связаны с интенсивной аккумуляцией негативных последствий для человека и среды его обитания, то последующие модификации, обладая повышенной избирательностью и различной продолжительностью воздействия, более органично вписываются в биосферные процессы.

Среди дисциплин, получивших особенный стимул под воздействием современной экологической ситуации, следует в первую очередь назвать науки о Земле.

Масштабы и характер изменений, происходящих в их системе, наглядно выявляются на фоне их былого статуса в структуре научного знания.

Ассимиляция теоретических методов и представлений, вырабатываемых в рамках общего естествознания, имела фундаментальное значение и для развития наук о Земле, способствуя образованию соответствующих перспективных направлений.

Науки о Земле оказались лучше подготовленными к осмыслению противоречий системы "биосфера — человек". Это и обусловило состояние их своеобразного "экологического Ренессанса".

В самом деле, возможности, которые предоставляли современные науки о Земле для решения системы социально-экологических проблем, давали основание относить их к группе ведущих дисциплин современного научного знания.

Более того, географы, учитывая исторические традиции географической науки в изучении взаимоотношений человека и природы, а также ее потенциальные возможности, утверждали, что именно системе современного географического знания должна принадлежать лидирующая роль в интерпретации комплекса отношения "человек — биосфера".

Не вызывает сомнений тот факт, что активная ассимиляция науками о Земле представлений фундаментального характера открывает перед ними немалые перспективы, подкрепленные историческим опытом и практикой современных исследований в области взаимоотношений между человеком и биосферой.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКОЗНАНИЯ

Экологические законы, правила и концептуальные построения, активно проникая в структуру естественнонаучного знания, оказывают существенное воздействие и на характер развития технических наук.

Первоначально теоретическое естествознание не отделялось, в сущности, от технического знания. В явном виде система научных представлений не дифференцировалась, с одной стороны, на совокупность знаний о закономерностях природных вещей и процессов, а с другой — знаний о методах и способах их материализации с целью создания соответствующих реальных объектов.

Отмеченная тенденция начинает изменяться лишь в эпоху Нового времени. Формирование естественных наук и генезис машинной техники потребовали целенаправленного использования данных естествознания о природных структурах и закономерностях.

С одной стороны, естествознание не только способствует дальнейшему углублению научной картины мира, но и предоставляет технике более совершенные методы материализации выявленных природных закономерностей. С другой стороны, технические науки, стимулируют новые направления научных исследований и разработок.

Системе "естествознание — техникознание" присущи два взаимосвязанных процесса:

"сциентификация" технического знания;

"технологизация" естественнонаучного знания.

Именно на "стыке" естественных и технических дисциплин происходит "прорыв" в научно-технической сфере — создание микроэлектроники, биотехнологии и др.

Развитие технико-технологического знания и феномен его овеществления оказывают все большее воздействие как на процессы, присущие им, так и на социальную практику, включая социоприродные системы.

Воздействие это исторически имеет как негативную, так и позитивную направленность, что фиксируется в системе полярных отношений к научно-техническому развитию: "технологический оптимизм" и "технологический пессимизм".

"Технологический оптимизм" — это мировоззрение, в рамках которого абсолютизируются позитивные перспективы развития техники и технологии.

"Технологический пессимизм" — это мировоззрение, акцентирующее внимание на негативных моментах технико-технологического развития цивилизации.

Двойственность техникознания являет обществу то одну, то другую из своих ипостасей — ив зависимости от этого в общественном сознании доминирует то технофилия, то технофобия.

Во второй половине XX в. противоречивость технологического развития сохраняет свою историческую обусловленность.

С одной стороны, положительно оцениваются перспективы современного этапа научно-технического развития, с другой стороны, все большее внимание уделяется технологическим факторам ухудшения социально-экологической ситуации.

"Технологический оптимизм", один из основополагающих постулатов современной технократической цивилизации, отнюдь не утрачивает своего эвристического статуса. По-прежнему именно технология рассматривается как "ключ" к позитивному разрешению противоречий в системе "человек — биосфера.

"Прометеевский оптимизм", характерный для доминирующей в прошлом трактовки перспектив технико-технологического развития, отступает, столкнувшись с опасным обострением социально-экологических противоречий.

Попытки предусмотреть и по возможности избежать расширения негативных последствий технико-технологического развития оборачиваются усилением стагнационных воззрений, гиперболизированной осторожностью по отношению к реализации технических открытий.

В тоже время, именно с техническими нововведениями связываются перспективы преодоления противоречий в системе "человек — биосфера".

ТЕХНИКОЗНАНИЕ: БИОСФЕРНЫЙ КОНТЕКСТ

Процесс взаимоотношений человека и биосферы — один из решающих факторов, определяющих характер развития технического знания и техники.

Выявление условий рационализации социально-экологических процессов соответствует прогрессу технических систем.

Характер процессов, протекающих в системе "человек — биосфера", во все большей мере обусловливает корректирующее направление технического прогресса, уровень и направления развития техникознания.

Эффективная теория призвана учитывать возможные негативные последствия для человека и биосферы деятельности техногенного происхождения, а также обеспечить возможность их предотвращения.

Технология не только является связующим звеном между естественно-техническими науками и их практизацией, но и выполняет существенную интегрирующую функцию. Кроме того, она выполняет и прогностическую функцию, т.е. ориентирует на процессы, соответствующие перспективному уровню развития технического знания.

Технология осуществляет взаимосвязь естественнонаучных, технических и социокультурных процессов в системе материальных форм деятельности, реализует закономерности взаимосвязи живого и овеществленного труда со средствами производства и совокупностью компонентов производственного цикла.

Технико-технологический подход к экологической проблеме предполагает, по меньшей мере, ее трехуровневое решение.

На первом уровне совершенствуются традиционные методы решения экологических проблем.

На втором уровне реализуются представления об относительно замкнутых технологических процессах.

На третьем уровне осуществляется идея сравнительно безотходных технологических процессов: "отходы" одного производства служат сырьем для другого производственного процесса. Именно с созданием безотходных технологий связывается эффективное преодоление биосферных противоречий. При этом создание относительно безотходных технологических процессов отнюдь не является самоцелью.

"Нововведение" - феномен широкого уровня: от исследовательских разработок и создания соответствующих промышленных эквивалентов до внедрения новой продукции в систему потребления.

Модернизация технологии предполагает применение конкретных разработок научно-исследовательского характера. При этом изучается влияние различных факторов на процесс распространения нововведений. Если подтверждается эффективность нововведения, т.е. определяется "степень риска" в процессе его применения, то принимается положительное решение о его внедрении.

Внедрение нововведений - комплексный процесс, в котором учитываются не только научно-технические или социально-экономические, но и экологические показатели и параметры.

Интегральная модель нововведения, включающая его различные аспекты, призвана дать реальное представление о совокупных возможных последствиях реализации конкретного нововведения.

Процесс оценки технологии подразумевает несколько основных этапов:

- выявление эффективности нового технико-технологического решения;

- анализ социально-экономической эффективности рассматриваемого технико-технологического процесса на основе баланса потенциальных позитивных и негативных последствий его реализации;

рассмотрение социокультурной приемлемости конкретного технико-технологического решения исходя из учета самого широкого спектра возможных последствий.

Экологическая ориентация техникознания является выражением одной из определяющих тенденций, характеризующих направленность развития технологии, ее взаимосвязь с социокультурными реалиями.

ЧЕЛОВЕКОЗНАНИЕ

Усиление деградации биосферы вызвало необходимость радикальной трансформации сложившихся принципов социокультурного роста цивилизации.

В качестве альтернативы "пределам роста" была выдвинута идея "нулевого роста", позднее трансформировавшаяся в концепцию "устойчивого развития".

На уровне экономической науки решается проблема сочетания принципов экономического роста и установок на его социально-экологическую ориентацию. В традиционную триаду "производство — распределение — потребление" добавляется четвертый элемент — затраты на восстановление естественной среды обитания, а в перспективе — возможность предотвращения нарушения равновесия исторически сложившихся экосистем.

В рамках экономической науки формируется специальная научная дисциплина, суть которой — поиск и обоснование механизма взаимоотношений между экологическими и экономическими факторами роста.

Традиционное рассмотрение параметров производственно-хозяйственной деятельности выходит на уровень эколого-экономического анализа. Разрабатываются основы для такой формы деятельности в самом широком смысле, в рамках которой создание материальных благ сочеталось бы с сохранением, а в перспективе, возможно, и с улучшением естественной среды обитания человека.

Выявляются, изучаются и используются законы "совместного развития" экономических и экологических подсистем целостной глобальной системы.

Методы эколого-экономического развития, основанные на ряде принципов, создали основы для такой деятельности, которая обеспечивает, с одной стороны, высокий уровень экономического роста, а с другой, предотвращает масштабные деградационные изменения естественных экосистем.

На протяжении "экологического двадцатилетия" соответствующие принципы эколого-экономического развития доказали свою эффективность в большинстве стран с развитой экономикой.

В совокупности мер, связанных с управлением взаимоотношений между экономическими и экологическими факторами развития, существенное значение отводится фиксации и обоснованию норм права в области охраны природы и рационального использования природных ресурсов.

В системе права формируется специфическая область знания, в которой разрабатываются правовые основы охраны природы, рационального использования естественных ресурсов и улучшения среды обитания человека. Выявляется совокупность юридических норм, обеспечивающих развитие и совершенствование управления в области охраны природы и рационализации природопользования в современных производственно-хозяйственных условиях.

С одной стороны, эффективность правового регулирования социально-экологических процессов связывают с формированием особой интегрированной отрасли права, объединяющей нормы, причастные к охране естественной среды обитания человека, ее отдельных компонентов.

С другой стороны, фиксируются наличие определенной экологической функции права, усиление экологической направленности ее традиционных областей.

Одной из особенностей формирования правовых проблем экологии является то, что новые направления эколого-правовых исследований и практических разработок отнюдь не исключают дальнейшее развитие сложившихся юридических норм в сфере традиционного природно-ресурсного права, природоохранительного права и т.п.

Специфика мировой экологической ситуации находит выражение в обострении ряда проблем социально-психологического характера.

Осознание экологической проблемы обусловлено появлением человека нового мировоззренческого типа — "экологического человека", который соотносит свои целевые установки с реализацией идеи гармонизации отношения "человек — общество — биосфера".

ИНТЕГРАЦИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ, ТЕХНИКОЗНАНИЯ И ЧЕЛОВЕКОЗНАНИЯ

В рамках принципа единства и множественности развития науки фиксируется стремление к интеграции науки при сохранении ее дифференцированное™. Именно расширение интеграционных представлений становится одной из важнейших тенденций, определяющих динамику развития научного знания.

Представление об интегративных взаимосвязях и взаимоотношениях в системе наук обусловлено единством мира, взаимопревращаемостью форм бытия.

Именно диалектический подход позволяет, с одной стороны, анализировать взаимосвязь вещей, явлений и процессов объективной реальности, а с другой — выявлять специфику их конкретных проявлений.

На современном уровне развития науки этот принцип опирается на системный подход. Соотношение интегральных и дифференциальных тенденций в науке имеет глубокие исторические предпосылки.

На разных этапах развития науки выявлялась взаимосвязь интегральных и дифференциальных тенденций в ее структуре как имманентная характеристика. При этом на различных этапах становления научного знания соотношение этих тенденций менялось, что обусловливалось доминированием того или иного метода познания.

В естествознании и в науке вообще постепенно утверждается дифференциальный метод познания, при котором природа как бы расчленяется на отдельные составные части, подвергаемые специальному рассмотрению. Доминанта этого метода в развитии науки способствовала ее существенному прогрессу.

В философских построениях античности "первоначалом" бытия считались различные сущности. Осознание многообразия и множественности вещей и явлений сочеталось с выявлением их определенного единого материального или идеального основания. Иначе говоря, бытие рассматривалось как единое целое.

Наука Нового времени, преодолевая натурфилософские воззрения античности с их преимущественно интегральным видением мира и теологические стереотипы средневековья, сконцентрировала внимание на отдельных сторонах и конкретных проявлениях природы, что и стало основой классического экспериментального естествознания.

Именно преобладание дифференциального метода стало предпосылкой активного разложения "единой" картины мира, свойственной античному мировоззрению, и формирования метафизического стиля мышления, разрывающего связи вещей, явлений и процессов, не учитывающего в должной мере реальность их изменения и развития.

Парадокс заключается, однако, в том, что именно в рамках механицизма была возрождена античная идея единства мира — этот процесс происходил на основании "механистического монизма".

"Механистический" этап интеграции научного знания — необходимое звено на пути к научно обоснованному пониманию его единства.

Естественноисторический анализ показывает, что на различных этапах развития классического естествознания интегративные функции выполнялись научными дисциплинами, входящими в "лидирующую" группу наук. Поэтому интегративные процессы в науке осуществлялись на механистической основе.

Поиск путей единства научного знания в интерпретации логического позитивизма трансформировался в проблему объединения научных языков. При этом эмпирический язык "индуктивных" наук представлялся универсальным языком, на базе которого предполагалось создание "объединенной науки".

Во второй половине XX в. потребности науки и социальной практики способствовали все более активной реализации представлений о единстве мира, универсальном характере научных закономерностей. Усиление интегративных тенденций в системе современного научного знания ведет к дальнейшему междисциплинарному взаимодействию между отдельными науками и их системами. Наука во все большей мере рассматривается как единое целое.

НАУКА И ИСКУССТВО

Несмотря на повышающийся статус интегративных тенденций в естествознании и в науке вообще, английский писатель Ч. Сноу сформулировал в середине XX в. тезис об опасности противопоставления естественнонаучной и гуманитарной культур, поскольку развитие естественных и гуманитарных наук не выходит на желаемый уровень интегративности.

К концу XX в. эти же вопросы формулируются следующим образом:

существует ли по-прежнему "разрыв" между естественнонаучным и гуманитарным знанием?

каковы возможные последствия расширяющегося разрыва, если таковой имеется?

каким путем можно решить проблему "двух культур"?

Если более тридцатилетия назад, в период возникновения полемики по проблемам "двух культур", речь шла, по существу, об абсолютном доминировании в иерархии современного знания статуса естествознания, то к концу XX в. естествоиспытатели все чаще обращаются к закономерностям, которые традиционно выявляются в рамках человекознания. Причем, это обусловливается поиском ответов на вопросы не только философского, мировоззренческого или социального характера, но и затрагивающих непосредственно сферу их профессиональной деятельности.

Представители гуманитарных наук подчас утверждают, что лишь гуманитарная сфера знания, связанная с истинно духовными ценностями, ведет к познанию природы и человека во всем многообразии.

Преувеличением было бы говорить о доминировании гуманитарного знания над дисциплинами естественнонаучного профиля.

Вместе с тем очевидна усиливающаяся взаимосвязь и взаимозависимость естествознания, техникознания и человекознания, а также искусства.

Ранние концепции "эстетического техницизма" отрицательно относились к воздействию науки на искусство, прогнозируя "гибель" традиционного искусства, его "растворение" в науке и технике.

С другой стороны, выдвигался призыв "к новой эстетике", соответствующей принципам научно-технического развития.

Научно-технический прогресс оказывает все более заметное воздействие на искусство - расширяется его тематика, обогащается арсенал художественных приемов, возникают новые его формы.

Наука и техника не могут эффективно развиваться без использования в своих теоретических конструкциях и практических разработках элементов, имеющих существенный культурологический аспект.

Взаимосвязь естественных, технических и гуманитарных наук, а также искусства отнюдь не означает, что между ними не существует различий.

Совершенство теоретических построений Планка или Эйнштейна вызывает у физика чувство восхищения, сравнимое с созерцанием полотен Тициана или Гогена. Более того, новые элементы, внесенные в музыку, например, Вагнером или Шенбергом, а в живопись — Рембрандтом или Сезанном, могут быть сравнимы с открытиями в сфере естествознания, приведшими к научной революции.

Сфера искусства определяется личностью творца. Если бы не родился в свое время, допустим, Ньютон, то соответствующие законы механики были бы открыты, несомненно, раньше или позже другим физиком. В то же время произведения искусства несут на себе абсолютный отпечаток личности творца. Музыка Моцарта или Бетховена, живопись Веласкеса или Дали, сценические образы Бернар или Ермоловой, романы Достоевского или проза Беля связаны лишь с этими конкретными именами.

Тезис о взаимосвязи науки и искусства отнюдь не есть достижение нашего столетия.

Впрочем, лишь в конце XX в. идеи подобного рода стали "работать" в полной мере.

"Отцы" современной физики постоянно подчеркивают эстетизм физических закономерностей, рассматривая прекрасное как одну из форм истинного.

Водораздел между "двумя культурами" постепенно утрачивает былую историческую жесткость.

ТРЕТЬЯ КУЛЬТУРА

"Третья культура" — тип социокультурной целостности, образующейся в процессе преодоления "разрыва" между различными сферами современного научного знания, а также искусства, выход на такой уровень социокультурного развития цивилизации, при котором выявляется единство и взаимосвязь естествознания, техникознания и человекознания.

Реальность "третьей культуры", т.е. возможность реализации интегративных тенденций в науке, подкрепляется уровнем развития современного знания.

Во-первых, традиционная дифференциация научного знания, характерная для естественных, технических и гуманитарных наук, подготовила основание для междисциплинарной взаимосвязи сложившейся их системы.

Во-вторых, аппарат современного научного знания фактически приспособлен для реализации интегративных представлений, которые обусловлены внутренней логикой формирования науки, универсальностью структур и приемов научного мышления.

В-третьих, разрешение общечеловеческих проблем, возникающих в рамках цивилизаций в конце XX в., требует активизации процессов, связанных именно с инте-гративными тенденциями в структуре науки.

Выход на уровень "третьей культуры" предполагает взаимообогащение принципов и методов отражения объективной реальности, присущих естественнонаучному, гуманитарному и художественному познанию.

Выдерживают историческую проверку основные постулаты, на которых основана научная и художественная интерпретация реальной научной картины мира. Вряд ли наука откажется от доминанты объективности, а искусство отвергнет высокий статус субъективности.

По существу, идет процесс "гуманизации" науки и "онаучивания" искусства, выявления закономерностей, управляющих как природными, так и социокультурными процессами.

Отчетливо проявляется тенденция к единству физического знания, т.е. формулирование общих теорий, пытающихся объяснить с единой точки зрения многообразие данных физического эксперимента. И хотя физики еще далеки от завершения единой физической теории, они объединяют свои усилия в процессе реализации программы единой теории физического взаимодействия.

Основу "третьей культуры" составляет представление о "единстве мира", которое и обусловливает, в конечном счете, единство научного и гуманитарного знания. Тем самым обозначается идея общности теоретических и социокультурных оснований научного знания.

Философия возникла как форма рефлексии и постижения реальности. Исторически философия и наука взаимосвязаны, поскольку ориентируются на разрешение сходной задачи: выявление закономерной природы и сущности человека.

Изначально вплоть до середины XIX в. философия преимущественно имела форму "натурфилософии", пытавшейся интерпретировать "сущность" многообразных вещей и явлений реальности в их "мыслительной" целостности.

Развивающиеся философские системы не только стремились сформулировать теоретические основы мировоззрения, но и претендовали на статус "высшей ступени" познания, на роль "науки наук".

Развитие науки оказало принципиальное воздействие на философию, которая должна была найти свое место "под солнцем". И в этой "драме идей" философия не затерялась, сохранив свои целевые установки и высокий статус в культуре.

Стремление к постижению единства "мирового целого" продолжает оставаться исторической прерогативой философского знания.

Именно философия дает наиболее общую картину "мировых процессов", пытаясь представить мир в его многообразной целостности, выявляя наиболее общие идеи, представления и формы деятельности, стремясь к обобщению предметно-практической и духовной деятельности цивилизации.

СИНЕРГЕТИКА

Синергетика — научное направление, в рамках которого изучается поведение подсистем разных типов и уровней, требующих выявления общих принципов управления, взаимосвязи различных наук.

Предмет синергетики - механизмы самоорганизации, т.е. возникновения относительно устойчивого существования и саморазрушения макроскопических упорядоченных структур.

Первоначально синергетика развивалась в рамках теории систем. В рамках теории систем преодолевается узко дисциплинарный подход к анализу социоприродных структур, обеспечивается целостный взгляд на объективную реальность.

Синергетика изучает открытые неравновесные системы, способные к самоорганизации за счет обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой. В ее рамках уменьшение энтропии любой системы, т.е. поддержание ее равновесия, объясняется увеличением энтропии вне системы.

Закономерности, связываемые с наукой классического типа, носят линейный характер, т.е. результат изменения системы прямо пропорционален внешнему воздействию.

Традиционная наука имеет дело с закрытыми системами. При этом не учитывается их взаимосвязь с внешним миром.

С синергетикой связано формирование науки нового типа — "нелинейной науки", которая изучает нелинейные, открытые и неравновесные системы.

Нелинейность в математическом смысле означает определенный вид уравнений, содержащих искомые величины в степенях, больше единицы. Коэффициенты этих уравнений зависят от свойств среды. Нелинейные уравнения могут иметь несколько качественно различных решений.

Выделяются следующие особенности нелинейных систем:

при определенном диапазоне изменений среды и параметров нелинейных уравнений система радикально не меняет своих характеристик;

нелинейность порождает своего рода квантовый эффект - дискретность путей эволюции систем;

нелинейность означает возможность спонтанных направлений изменений системы, поскольку развитие совершается через случайность выбора пути в момент бифуркации.

Бифуркация в математике — это изменение числа или устойчивости решения определенного типа для модели, описывающей систему при изменении управляющих параметров.

Исторический процесс трактуется как последовательность бифуркаций, связанных с выбором пути развития. Затем следует период развития в соответствии с заданной траекторией. В качестве одного из параметров развития фиксируется время, а в качестве другого — человек и социум, с которым связывается принятие решений в "точке бифуркации".

В точке бифуркации происходит переход от линейного к нелинейному состоянию системы. Система входит в бифуркационное состояние, когда ее поведение становится неоднозначным, — в таком состоянии система анализируется в теории катастроф.

В неравновесном мире развитие систем в промежутке происходит между состояниями равновесия и стабильности и неустойчивости и неравновесности. Изменение состояния системы происходит именно в "точке бифуркации". Теория катастроф - основание для анализа социоприродных систем в их критическом состоянии.

В соответствии с представлениями о "высокой надежности" можно обеспечить "предельную безопасность" социоприродных систем.

Напротив, исходя из представлений о "нормальной аварии" следует, что избежать критического состояния социоприродной системы практически невозможно. Источники аварий и катастроф - не столько сбои технического характера или ошибки персонала, сколько состояние самой системы, рассматриваемой как единое целое. Ее внутренние противоречия, определяемые соотношением равновесного и неравновесного состояний, разрешаемы лишь в "точке бифуркации".

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТИП КУЛЬТУРЫ

Синергетический подход к развитию социоприродных систем принципиальным образом меняет представление о формирующейся культуре как совокупности духовных, материальных и природных ценностей, созданных и сохраненных в процессе социокультурного развития цивилизации.

Исторически сложились, по существу, две точки зрения на взаимоотношения между наукой и религией.

Одна из них исходит из концепции "двух истин": Богу — богово, Кесарю — кесарево. Божественная истина — прерогатива теологии, а мнение — науки. Приверженцы другой позиции утверждают, что между религией и наукой существуют взаимосвязь и взаимозависимость.

Для науки характерны объективность, стремление к экспериментальному подтверждению, критический подход к полученным результатам, их проверяемость, а для религии - субъективность, основанность религиозного знания на откровениях богоизбранной личности (Будда, Иисус, Магомет), фундаментализм, т.е. стремление к сохранению выработанных ценностей и стереотипов.

Постепенно, однако, получала поддержку точка зрения тех мыслителей, которые пытались выявить взаимосвязь между религией и наукой.

Так, в античности понятие "число" как объект математики, связывалось с магией.

Современная теология оперирует целым рядом аргументов, доказывающих взаимосвязь религии и науки:

религия, как и наука, использует результаты наблюдений, ибо Священное писание рассматривается как эмпирическая основа понимания Бога;

религия, как и наука, в своих построениях исходит из опыта предшествующих поколений, поскольку именно божественная мудрость реализуется в деятельности человека;

- тонкость постижения Бога, как и наука, требует рациональных методов.

Основатели современной физики, изучая закономерности микромира, размышляя о структуре мегамира, отмечали логичность, стройность и красоту их законов.

Формирование единой картины мира предполагает взаимосвязь различных уровней и ипостасей бытия, вырабатываемых в рамках системы научного знания. Выход на фундаментальный естественнонаучный уровень познания бытия связан с выявлением и учетом его религиозной сущности.

Наука использует не только эмпирические и теоретические методы познания, но и те возможности, которые определяются интуицией и откровением.

Стиль мышления — это специфическая форма научного отражения реальности в конкретных социокультурных условиях.

Стиль мышления находится в функциональной зависимости от исторических условий развития науки и культуры вообще.

Для классического периода развития науки характерен лапласовский стиль мышления, основанный на механистическом детерминизме.

Науке неклассического периода присущ вероятностный стиль мышления, использующий концепции и методы теории вероятности.

Этот стиль мышления реализовался в различных науках в разной форме:

в физике — физический стиль мышления,

в экологии — экологический стиль мышления,

в кибернетике — кибернетический стиль мышления и т.п.

Для современного этапа развития науки характерен синергетический стиль мышления, т.е. синтез исторически сложившихся форм естественнонаучного и гуманитарного мышления, которому присущи открытость, самоорганизуемость, нелинейность и др.

Синергетический стиль мышления ориентирован на реализацию идеи целостности как системы наук о природе и человеке, так и различных культур.

Именно на синергетической основе предполагается осуществление взаимосвязей между западными и восточными типами культур.

КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ

Компьютеризация - процесс проникновения современной вычислительной техники (ЭВМ) во все сферы бытия индивидуума и социума б целом.

Человек работает с компьютером в диалоговом режиме и, задавая программу ЭВМ, является ведущей подсистемой системы "человек - машина".

Компьютеризация - один из существенных процессов, обеспечивающих динамику социокультурного развития цивилизации во всех формах ее проявления.

ЭВМ выводит развитие науки на принципиально новый уровень:

компьютерное моделирование позволяет совершенствовать методы теоретического воспроизведения действительности в рамках конкретной науки;

активно развивается комплекс новых теоретических дисциплин, имеющих имманентно (внутренне) интегративную направленность;

создаются технические условия для интегрирования знания во всех ею областях, что является предпосылкой для "прорыва" на следующий (более высокий) уровень познания;

становится реальным создание "искусственного интеллекта" (ИИ) - технических систем, способных на основе введенной человеком информации принимать самостоятельные решения, расширяя и углубляя информационный процесс.

Повышается управленческий статус человека в системе производственно-хозяйственной деятельности: условно говоря, ЭВМ "работает", а человек "управляет". Изменение управленческих функций человека повышает требования к нему как к определяющему субъекту управления.

Этим объясняется пристальное внимание к системе образования, которая должна не только знакомить с современными процессами в естествознании, техникознании и человекознании, но и ориентировать на перспективу.

Изменяется и традиционная структура образовательной системы: вместо традиционной системы "субъект обучения" - "объект обучения" формируется другая: "наставник — ЭВМ - ученик". Современные образовательные технологии позволяют не только выдавать неограниченный поток информации, но и контролировать ее усвоение. Однако роль наставника не уменьшается, а, напротив, возрастает в условиях выхода на уровень опережающего образования.

Глобальная сеть ИНТЕРНЕТ придает научно-информационному и образовательному процессу общепланетарные характер и масштабы. Происходит глобализация мирового информационного потока, что является фактором интеграции не только научного знания, но и социокультурных процессов, происходящих на национальном и региональном уровнях.

Значительные возможности ЭВМ повышают ответственность представителей компьютерных профессий.

Развивается "компьютерная этика" — система норм поведения представителей компьютерных профессий, позволяющая сохранить как общечеловеческие, так и профессиональные ценности. Тем самым предполагается обеспечить гармонию ЭВМ, человека и социума.

В середине XX в. существовало немало концепций, прогнозирующих негативные последствия для человека применения новых технологий. К концу XX в., в условиях развития "компьютерной революции", очевидно, что ЭВМ — реальное достижение НТР.

Впрочем, как и любое явление реальности, феномен ЭВМ имеет двойственный характер:

с одной стороны, компьютеризация действительно вызывает ряд существенных негативных медико-биологических, социокультурных последствий (опасность воздействия излучений на организм человека, понижение подвижности человека, его зависимость от техники и др.);

с другой стороны, распространение ЭВМ открывает перед человеком и социумом поистине неограниченные позитивные возможности — не только в смысле познания, но и оптимального управления социоприродными процессами.

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ АСПЕКТЫ  ИНФОРМАТИКИ

Под информационным обеспечением понимается предоставление необходимой информации с соблюдением требований своевременности.

Решение весьма важной проблемы повышения эффективности информационного обеспечения чаще всего связывается с абсолютизацией роли средств электронно-вычислительной техники (ЭВТ), которые представляются в виде универсальных преобразователей в самой широкой интерпретации понятия универсальности. В теоретическом отношении абсолютизация роли ЭВТ неизбежно ведет к существенному сужению рамок и неадекватности интерпретации того научного направления, которое уже почти повсеместно получило название информатики и вполне обоснованно представляется как научно-методологический базис информатизации современного общества.

Если средства ЭВТ предоставляют все необходимые и достаточные условия для эффективного решения всех проблем информатизации общества, то в рамках информатики должны быть сформулированы и научно обоснованы концепции рационального решения этих проблем. Работы в данном направлении интенсивно ведутся весьма продолжительное время.

Первые работы по искусственному интеллекту велись с учетом предпосылки, что человек не может мыслить без мозга, но может создать мозг, который будет мыслить без человека. Когда задача в такой постановке оказалась нерешимой, она была сужена до уровня разработки так называемых эвристических программ, которые имитировали бы мыслительные функции мозга человека. Комплексированием таких программ предполагалось создать системы, способные решать интеллектуальные задачи без участия человека.

Инженерия знаний в настоящее время представляется последним достижением в области искусственного интеллекта, хотя сведения о широком и высокоэффективном применении экспертных систем на практике пока отсутствуют.

Общепризнанным и не вызывающим возражений представляется утверждение, что к настоящему времени информатика по совокупности объектов изучения, масштабу влияния и уровню развития с полным основанием должна быть отнесена к фундаментальным научно-техническим направлениям. Не вызывает также возражения точка зрения, что основной круг изучаемых и разрабатываемых информатикой проблем связан с информационными проблемами. Единодушно признается и то, что центральная задача информатики - формирование и обоснование научно-методологического базиса информатизации современного общества. Основные разногласия возникают по двум вопросам; выбору отправной точки формирования информатики, интерпретации сущности и содержания информатизации современного общества.

Довольно четко выделяются два конкурирующих подхода к решению этих вопросов.

Первый, уже названный выше, подход заключается в том, что отправной точкой формирования информатики считается ЭВТ, а информатизация общества практически отождествляется с компьютеризацией, т. е. повсеместным внедрением средств ЭВТ, причем особая роль отводится искусственному интеллекту, критическая оценка которого дана выше. Данный подход к настоящему времени получил серьезное развитие и имеет достаточно представительный круг сторонников.

Второй подход основывается на том, что средства ЭВТ при всей их значимости и революционном воздействии на современное общество представляют не самый главный предмет изучения и разработок в информатике и служат лишь одним средством информатизации. Главный системообразующий предмет для информатики составляют информационные процессы, характеризующие степень развития общества, а информатизация общества сводится к оптимальному использованию этих процессов на базе доступных методов и средств, включающих и ЭВТ.

ИСТОКИ СОВРЕМЕННОЙ МИКРОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Характерная особенность современного естествознания - рождение новых, быстро развивающихся наук на базе фундаментальных знаний.

К одной из таких наук относится сформировавшаяся в недрах физики микроэлектроника, перерастающая в последнее время в наноэлектронику.

У микроэлектроники и наноэлектроники один общий корень - электроника. В соответствии со строгим определением электроника - наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, используемых для передачи, обработки и хранения информации.

Основу электронной базы микроэлектроники составляют интегральные схемы, выполняющие заданные функции блоков и узлов электронной аппаратуры, в которых объединено большое число микроминиатюрных элементов и электрических соединений, изготовляемых в едином технологическом процессе.

Разнообразные микроэлектронные приборы и устройства в различных формах исполнения нашли широкое применение практически во всех технических средствах, связанных со многими сферами деятельности человека.

Достижения в микроэлектронике способствовали созданию космических кораблей и управляемых ядерных реакторов.

Современная аудио- и видеоаппаратура с достаточно высоким качеством звучания и изображения - это тоже продукт микроэлектроники. На промышленной микроэлектронике базируется автоматизированное производство изделий, узлов, механизмов и машин для различных отраслей экономики.

Элементная база многочисленных и разнообразных ЭВМ, включающих и персональные компьютеры, - это тоже микроэлектроника.

Вполне очевидно, что от степени внедрения микроэлектронных средств зависит не только уровень совершенства того или иного технического устройства, но и прогресс, а также темпы развития той или иной отрасли современной экономики. Настоящая экономика прежде всего связана с жизнью и в первую очередь с потребностями человека. Изучение потребностей человека без знаний возможностей производить материальные ценности хотя и необходимо, но крайне недостаточно для формирования специалиста высокой квалификации с широким кругозором. Кроме того, также важно знать, и прежде всего экономисту, какой ценой будет решена поставленная конкретная задача. Но для этого полезно представлять, какой ценой дались известные достижения, существенно изменившие сущность производительных сил и характер производственных отношений.

На примере совершенствования различных полупроводниковых приборов можно проследить развитие микроэлектронной технологии, позволившее создать не только превосходные по качеству и надежности транзисторы, но и интегральные схемы, а затем и большие интегральные схемы, на базе которых производится разнообразная электронная техника, включая современную аудио- и видеоаппаратуру, быстродействующие ЭВМ и т.п.

В 1960 г. был предложен метод изготовления транзисторов в тонком эпитаксиальном слое, выращенном на монокристаллической подложке. Таким способом удалось на прочной толстой подложке создать транзисторы с тонкой базой.

Открылась возможность разработки высокочастотных транзисторов большой мощности.

Было предложено использовать транзисторы с тонкопленочными проводниками в пределах одной пластины.

Таким образом, наряду с дискретной твердотельной электроникой появилась интегральная электроника.

По мере освоения тонкоплёночной технологии стали осаждаться тонкие пленки не только полупроводниковых, но и других материалов: диэлектриков, магнетиков и т.д.

РАЗВИТИЕ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Необыкновенные свойства лазерного излучения, лазерного луча:

лазерный луч распространяется, почти не расширяясь.

свет лазера обладает исключительной монохроматичностью.

лазер - самый мощный источник света.

Пройдет еще десять-пятнадцать лет, и многие соприкоснутся с лазерной техникой, кто-то даже откроет новые свойства лазерного луча, а кому-то улыбнется счастье, и он сделает открытие, которое мы себе сегодня и представить не можем.

В 1960 г. Т. Мейманом был создан первый лазер - рубиновый, работающий в импульсном режиме. В нем не вся энергия света лампы накачки преобразуется в лазерную вспышку. Большая ее часть уходит на бесполезный и даже просто вредный нагрев стержня и зеркального кожуха. Мощные импульсные лазеры охлаждают потоком воздуха, воды, а иногда и жидким азотом. Излучение таких лазеров воспринимается как непрерывное.

Вспышка импульсного лазера имеет огромную мощность - тысячи ватт. Но для многих задач гораздо удобнее было бы иметь непрерывное лазерное излучение, скажем, для сварки или резки. Существует и такое излучение, его дают газовые лазеры.

Но не только газовые лазеры дают непрерывное излучение. Его дает и полупроводниковый лазер, который вдохнул жизнь в оптическую запись. О ее возможностях рассказано выше, о ней имеют представление многие пользователи персональных компьютеров, державшие в руках лазерный диск, который привлекателен не только своим внешним видом, но и своей информационной емкостью.

Лазерные технологии по многообразию применений едва ли уступают охватившей в той или иной степени все основные сферы человеческой деятельности микроэлектронной технологии. Возникли весьма перспективные быстро развивающиеся многоликие лазерные технологии, такие, как лазерная обработка материалов, лазерный термоядерный синтез, лазерная химия, лазерное воздействие на живую ткань, лазерная спектроскопия, лазерная связь и многие другие.

Одним словом, лазер оказался не только хорошим инструментом, но и прекрасным контрольно-измерительным прибором, причем настолько универсальным, что ему доверили исследовать не только недра Земли, но и дали космоса.

Лазер помогает сажать самолеты.

Идеально прямые, яркие лучи разноцветных лазеров образуют в воздушном пространстве аэродрома разметку, по которой самолет может точно выйти на посадку.

Но лазер способен не только облегчать жизнь здоровых людей, он может и лечить больных. Лазер - хирург и терапевт.

Хирурги давно мечтали об инструменте, делающем бескровный разрез. Современная техника предложила инструмент, сочетающий в себе очень многое, что необходимо хирургу, - световой луч. Лазерным лучом можно сделать разрез шириной в тысячную долю миллиметра. В зависимости от энергии, которую он несет, и времени воздействия он может "заварить" сосуд или, наоборот, пробить в нем отверстие. Даже цвет луча оказался важен в хирургии. Кровь красная потому, что пропускает красные лучи, поглощая лучи всех других цветов. Поэтому рубиновый или гелий-неоновый лазер для "заваривания" сосудов не годится. А если использовать зеленый или синий лучи света, которые хорошо поглощаются кровью, можно добиться мгновенного образования сгустка крови, закупоривающего перерезанный сосуд. Такой свет дает аргоновый лазер. Сегодня после многолетней практики лечения с помощью лазерного луча можно твердо сказать, что лазерная хирургия глаза - на правильном пути.

Лазер - это не только объемная фотография и библиотека в кармане, не только новые сверхточные методы измерения и новая технология.

Лазер способен давать многое, что стало уже привычным. От него можно ожидать и много неожиданностей, которые в руках пытливых естествоиспытателей превратятся в новые полезные дела.

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОЕ ПОНИМАНИЕ ЭНЕРГИИ

Слово "энергия" в переводе с греческого означает действие, деятельность. Согласно современным представлениям энергия - это общая количественная мера различных форм движения материи. В середине XX в. было установлено, что все формы движения превращаются друг в друга в строго определенных отношениях. Именно это обстоятельство и позволило ввести понятие энергии как общей меры движения материи и измерять различные формы движения материи единой мерой.

Важность понятия энергии определяется тем, что она подчиняется закону сохранения. Представление об энергии помогает понять невозможность создания вечного двигателя. Работоспособность тела, т. е. способность его при переходе из одного состояния в другое совершать определенную работу, и была названа энергией. В соответствии с различными формами физического движения говорят о различных видах энергии: механической, тепловой, химической, электромагнитной, гравитационной, ядерной и т.д.

Поскольку движение есть атрибут материи, то энергия всегда локализована в определенных материальных объектах, и любой материальный объект обладает энергией.

Энергия характеризует способность совершать работу, а работа производится при действии на объект физической силы. Значит, работа - это энергия в действии. В современном индустриальном обществе от энергии зависит многое.

Благодаря энергии движется транспорт, улетают в космос ракеты, готовится пища, обогреваются жилища и приводятся в действие кондиционеры, освещаются улицы и т.д.

Окружающий нас мир заполнен энергией, которая может быть использована для совершения работы разного характера. Энергией обладают люди и животные, камни и растения, ископаемое топливо и деревья, реки и озера и т.п.

Если в конце прошлого века самая распространенная сейчас энергия - электрическая - играла, в общем, вспомогательную и незначительную в мировом балансе роль, то уже в 1930 г. в мире было произведено около 300 млрд. киловатт-часов электроэнергии.

Уровень материальной, а в конечном счете и духовной культуры людей находится в прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в их распоряжении. Чтобы добыть руду, выплавить из нее металл, построить дом, сделать любую вещь, нужно израсходовать энергию. А потребности человека все время растут, да и людей становится все больше.

Ученые и изобретатели с давних пор разрабатывают многочисленные способы производства энергии, в первую очередь электрической.

Неумолимые законы природы утверждают, что получить энергию, пригодную для использования, можно только за счет ее преобразований из других форм. Вечные двигатели, якобы производящие энергию и ниоткуда ее не берущие, к сожалению, невозможны. А структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню сложилась таким образом, что четыре из каждых пяти произведенных киловатт электроэнергии получаются в принципе тем же способом, которым пользовался первобытный человек для согревания, т. е. при сжигании топлива или при использовании запасенной в нем химической энергии, преобразовании ее в электрическую на тепловых электростанциях.

Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на невозобновляемых ресурсах, структура ее изменится.

Должно сократиться использование нефти.

Существенно возрастет производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых гигантских запасов дешевых углей.

Широко будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах.

А пока, ученые, инженеры занимаются поисками новых, нетрадиционных источников, которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией.

КОНТУРЫ НАУКИ XXI ВЕКА

Для науки на рубеже XX и XXI столетий характерна смена парадигмы, которая намечается по следующим направлениям:

сочетание редукционизма и интегратизма, при котором, с одной стороны, не утрачивается стремление к пониманию отдельных вещей и явлений, а с другой, укрепляется понимание того, что лишь целостное восприятие мира дает адекватное представление об объективной реальности;

взаимосвязь эволюционизма и радикализма, в рамках которой развитие понимается не столько как линейный процесс, сохраняющий свое значение на конкретном историческом отрезке, сколько как феномен нелинейного характера, динамика которого определяется воздействием внутренних и внешних условий;

динамика рационализма и иррационализма, позволяющая не только рассматривать реальность как объект логического постижения, но, учитывая ее сложность, подключать к анализу нетрадиционные методы, использующие элементы иррационализма;

переход от антропоцентризма к биосфероцентризму, в рамках которого эпицентром цивилизационного развития считается не человек, а система "человек - биосфера";

сохранение биосферного равновесия обеспечивает и конструктивное развитие человека в пространственно-временной динамике.

С развитием науки связаны как положительные, так и отрицательные моменты.

Сохранение высокого статуса фундаментальных исследований сочетается с расширением разработок прикладного характера, направленных на удовлетворение потребностей социума.

Некоторые из возможных направлений "социализации" научного знания:

развитие физики высоких энергий способствует уточнению специфики элементарных частиц, приближает к построению единой теории поля;

исследования в области управляемого термоядерного синтеза переходят в сферу прикладных разработок, которые должны доказать эффективность и безопасность функционирования промышленных термоядерных реакторов;

получен ответ о степени опасности АЭС;

мировое сообщество делает вывод о целесообразности форсированного перехода к альтернативным источникам энергии;

химические исследования обеспечивают выход на уровень масштабного получения природных соединений, что будет способствовать смягчению проблемы мирового ресурсного дефицита;

в биологических разработках намечается баланс между глубиной проникновения в суть живого и возможностью использования полученных результатов на благо индивида и общества в целом;

в процессе взаимосвязи фундаментальных и прикладных исследований обеспечивается, с одной стороны, прогноз возможных экологических последствий конкретных научных и технологических разработок, а с другой — их предотвращение;

прогресс наук о человеке создает не только условия для более углубленного понимания его сущности, но и предпосылки для его гармонического социокультурного и природного развития.

В обобщенном виде намечаются следующие прогностические тенденции научного развития:

повышение статуса науки в динамике цивилизационного процесса;

сочетание продолжающейся дифференциации естествознания, техникознания и человекознания с усилением интегративных тенденций;

переход лидерства к системе наук о человеке и биосфере;

реализация динамизма науки в рамках стратегии устойчивого развития, обеспечивающей ее прорыв в непознанное, при сохранении сложившихся фундаментальных ценностей.

Динамика научного развития столь впечатляюща, что мышление вынуждено приспосабливаться к сменам научных парадигм еще при жизни одного поколения; это свидетельство непреходящей ценности и значимости науки — связующего моста между прошлым и будущим современной культуры.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29980. Понятие действия. Виды. Соотношение действий и Деятельности 43 KB
  Понятие действия. того результата который должен быть достигнут в ходе выполнения действия. Характеристики действия: действие включает в качестве необходимого компонента акт сознания в виде постановки и удержания цели. через понятие действия теория деятельности утверждает принцип активности точка анализа Д – субъект.
29981. Ощущения. Общая характеристика 64.5 KB
  Ощущения. Физиологическая основа ощущения. Физиологической основой ощущения является нервный процесс возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор. сигнализируют о движениях кинестетические ощущения ощущение равновесия статические ощущения.
29982. Восприятие. Общая характеристика 88 KB
  Восприятие – это отражение в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств. Маклаков Восприятие включает в себя ощущение и основывается на нём. Поэтому восприятие очень часто называют перцептивной системой человека. из гештальта пр восприятие мелодии 4.
29983. Основные подходы к изучению восприятия в зарубежной психологии 57 KB
  Основные подходы к изучению восприятия в зарубежной психологии. Помимо ощущений в процессе восприятия задействован предыдущий опыт процессы осмысления того что воспринимается т. Мир восприятия состоит из: 1ощущений которые возникают когда раздражается отдельный рецептор и 2 образов памяти которые представляют собой следы прежних ощущений Если 2 ощущения повторялись совместно много раз и если затем возникает ощущение или образ памяти то сразу же появляется образ памяти другого ощущения. И для того чтобы объяснить все виды...
29984. Внимание. Общая характеристика 61.5 KB
  Виды внимания. Добрынин О теории и воспитании внимания Свойства внимания. Концентрированность внимания – выделение сознанием объекта и направление на него внимания. Объем внимания можно увеличить если осмысленно связать и структурировать материал.
29985. Основные подходы к изучению памяти в зарубежной психологии 67 KB
  Основные подходы к изучению памяти в зарубежной психологии. Ассоциативная теория памяти: Ассоциация осн. Этот метод предоставляет возможности для изучения ассоциативных механизмов памяти. Метод разработан для изучения динамики изменения памяти и особенно забывания во времени.
29986. Основные факты и закономерности памяти 54.5 KB
  Основные факты и закономерности памяти Память запечатление сохранение последующее узнавание и воспроизведение следов прошлого опыта. Классические методы и основные результаты исследования памяти Первые экспериментальные методы изучения мнемических процессов были предложены Эббингаузом 19 век. Этот метод предоставляет возможности для изучения ассоциативных механизмов памяти. Метод разработан для изучения динамики изменения памяти и особенно забывания во времени.
29987. Память и деятельность 43.5 KB
  Подавляющее большинство наших систематических знаний возникает в результате специальной деятельности цель которой запомнить соответствующий материал чтобы сохранить в памяти. Исследование мнемической деятельности – одна из ЦЕНТРАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ В ПСИХОЛОГИИ. Произвольное запоминание – основа мнемической деятельности. Переход от одной сферы деятельности в которую включено намерение к другой – может привести за собой забывание этого намерения.
29988. РЕШЕНИЕ ТРАНСЦЕНДЕНТНЫХ УРАВНЕНИЙ 5.23 MB
  Эти значения x называются корнями уравнения 3. ak например для уравнения вида ax2 bx c = 0 его корни выражаются формулой: . В большинстве же случаев аналитическую запись корней уравнения найти очень сложно или в принципе невозможно такие уравнения называются трансцендентными и поэтому приходится решать уравнение численным способом. Отделение корней На данном этапе определяются те интервалы области изменения переменной x в каждом из которых расположен один и только один корень уравнения 3.