Природно наукова картина світу 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

План
"1-1" 1. Поняття картини світу ............................................... ................................ 3
2. Глобальний еволюціонізм ................................................ ........................ 4
3. Синергетика - теорія самоорганізації .............................................. .... 6
4. Загальні контури сучасної природничо-наукової картини світу ......... 10
Список використаної літератури ............................................... ............ 13

1. Поняття картини світу
Словосполучення "наукова картина світу" має на увазі певну аналогію між сукупністю описують реальний світ наукових абстракцій і величезним живописним полотном, на якому художник компактно розмістив усі предмети світу. Безумовно, дана аналогія, як і всі інші, досить приблизно відображає суть справи, але в цілому вона вдала. А вдалі аналогії володіють дивовижною властивістю - їх можна розгорнути далі, докладніше. При цьому схожість з об'єктом аналогії збережеться! Спробуємо виконати таку операцію з "картинами світу". Живописні полотна мають один істотний недолік - ступінь схожості з зображуваним об'єктом часом буває далека від бажаної. У прагненні домогтися максимально точного зображення людство винайшло фотографію. Точність підвищилася, але помітне незручність стала завдавати статичність, млявість. Людство подумало і винайшло кінематограф - зображувані об'єкти ожили, зарухалися, можливість адекватного відтворення реальності збільшилися. Цікаво, але послідовно змінювали один одного наукові картини світу (антична, ньютонівська і сучасна) зазнали схожі перетворення. Античний вчений світ малював свою "картину" з великою часткою фантазії і вигадки, але подібність з зображуваним було мінімальним. Ньютонівська картина світу стала суші, суворіше і у багато разів точніше (отака чорно-біла фотографія, місцями, правда, неясна). Нинішня наукова картина світу "оживила" нерухому досі Всесвіт, виявила в кожному її фрагменті еволюцію. Опис історії Всесвіту з усім її вмістом зажадало вже не фотографії, а кінострічки, кожен кадр якої відповідав би певному етапу її розвитку. У цьому й полягає головна принципова особливість сучасної природничо-наукової картини світу - принцип глобального еволюціонізму.
2. Глобальний еволюціонізм
Поява принципу глобального еволюціонізму означає, що в сучасному природознавстві утвердилось переконання в тому, що матерія, Всесвіт в цілому і у всіх її елементах не можуть існувати поза розвитку. Це принципово новий для природознавства погляд на речі, хоча сама ідея еволюції зародилася у XIX ст. Найбільш сильно вона прозвучала у вченні Ч. Дарвіна про походження видів.
Еволюційне вчення справило сильний вплив на уми сучасників Ч. Дарвіна. Однак перебратися через прірву, що відділяла науки про живу від наук про неорганічний мир, у XIX ст. так і не змогли, обмежившись рослинним і тваринним світом. Класичні фундаментальні науки, насамперед фізика і астрономія, що складали основу ньютонівської картини світу, залишалися осторонь від еволюційного вчення. Всесвіт у цілому представлялася рівноважної і незмінною. А оскільки час її існування нескінченно, то цілком вірогідна поява в результаті випадкових локальних збурень спостережуваних нерівноважних утворень з помітною організацією структур (галактик, планетних систем тощо). Протиприродним явищем, або артефактом (лат. Arte - штучно + factus. - Зроблений), виглядало і появу життя на нашій планеті. Вважалося, що такого роду «відхилення» в існуванні Всесвіту - явища тимчасові, з рештою космосом не пов'язані.
У ХХ столітті все радикально змінилося. Перша велика дірка у антіеволюціонном настрої класичної фізики була пробита на початку 20-х рр.. в результаті відкриття розширення Всесвіту, або її нестаціонарності. Але якщо Всесвіт розширюється і галактики як би відсуваються один від одного, то природно, виникає питання: а які ж сили повідомляють їм початкову швидкість і дають необхідну енергію. Сучасне природознавство вважає, що воно може відповісти на це питання теорією Великого вибуху. При цьому зародження Всесвіту виводиться з її якогось вихідного стану з наступною еволюцією, що привела в кінцевому рахунку до нині спостерігається виглядом. Ця теорія більш-менш міцно утвердилася у природознавстві у 70-і рр.. (Однак ідея була запропонована ще в 40-і рр.). Радикальне оновлення уявлень про пристрій світобудови полягає в наступному. Всесвіт нестаціонарна, вона мала початок в часі, отже, історична, тобто еволюціонує в часі. І цю еволюцію протяжністю в 20 млрд років, в принципі, можна реконструювати! Таким чином, ідея еволюції заволоділа фізикою, хімією, космологією.
У XX ст. еволюційне вчення інтенсивно розвивалося і в рамках його прародительки - біології. Найбільш видатні успіхи досягнуті на молекулярно-генетичному рівні: розшифровано генетичний механізм передачі успадковане інформації, з'ясовано роль і структура ДНК і РНК, знайдені методи визначення послідовностей нуклеотидів у них тощо
Ідея еволюції проникла і в інші галузі природознавства. У геології, наприклад, остаточно утвердилася концепція дрейфу континентів. А екологія, біогеохімія, антропологія були «еволюційно» спочатку. Таким чином, сучасне природознавство вправі сформулювати гасло: «Все існуюче є результат еволюції!» Вкоріненість в нинішній науковій картині світу уявлення про загальний характер еволюції є її головною відмінною рисою. Але якщо в біології концепція еволюції має давні стійкі традиції, то фізика і хімія, як вже було сказано, до неї тільки звикають. Полегшити цей процес покликане нове міждисциплінарний науковий напрям, що з'явилося в 70-х рр.., - Синергетика. Вона претендує на опис рушійних сил еволюції будь-яких об'єктів нашого світу.
3. Синергетика - теорія самоорганізації
Поява синергетики в сучасному природознавстві ініційовано, мабуть, підготовкою глобального еволюційного синтезу всіх природничих дисциплін. Цю тенденцію в чималому ступені стримувало така обставина, як разюча асиметрія процесів деградації та розвитку в живій і неживій природі.
У класичній науці XIX ст. панувало переконання, що матерії початку властива тенденція до руйнування будь-якої впорядкованості, прагнення до вихідного рівноваги (в енергетичному сенсі це й означало невпорядкованість або хаос). Такий погляд на речі сформувався під впливом рівноважної термодинаміки. Знамените другий початок (закон) термодинаміки у формулюванні німецького фізика Р. Клаузіуса звучить так: "Теплота не переходить мимовільно від холодного тіла до більш гарячого". Закон збереження і перетворення енергії (перший початок термодинаміки), в принципі, не забороняє такого переходу, аби кількість енергії зберігалося в колишньому обсязі. Але в реальності це ніколи не відбувається. Дану однобічність, односпрямованість перерозподілу енергії в замкнутих системах і підкреслює другий початок термодинаміки. Для відображення цього процесу в термодинаміку було введено нове поняття - "ентропія". Під ентропією стали розуміти міру безладу системи. Більш точне формулювання другого початку термодинаміки прийняла такий вигляд: при мимовільних процесах в системах, що мають постійну енергію, ентропія завжди зростає. Фізичний сенс зростання ентропії зводиться до того, що складається з певної кількості частинок ізольована (з постійною енергією) система прагне перейти в стан з найменшою впорядкованістю руху частинок. Це і є найбільш просте стан системи, або термодинамічна рівновага, при якому рух частинок хаотично. Максимальна ентропія означає повне термодинамічна рівновага, що еквівалентно хаосу.
Матерія здатна здійснювати роботу і проти термодинамічної рівноваги, самоорганізовуватися і самоусложняться. Постулат про здатність матерії до саморозвитку в філософію був введений досить давно. А ось його необхідність у фундаментальних природничих науках (фізиці, хімії) почали усвідомлювати тільки зараз. На цій хвилі й виникла синергетика - теорія самоорганізації. Її розробка почалася кілька десятиліть тому. В даний час вона розвивається за кількома напрямками: синергетика (Г. Хакен), нерівноважна термодинаміка (І. Р. Пригожий) та ін Загальний зміст комплексу синергетичних (термін Г. Хакена) ідей, які розвивають ці напрямки, полягає в наступному:
процеси руйнування і творення, деградації і еволюції у Всесвіті рівноправні;
• процеси творення (наростання складності і впорядкованості) мають єдиний алгоритм, незалежно від природи систем, в яких вони здійснюються.
Таким чином, синергетика претендує на відкриття якогось універсального механізму, за допомогою якого здійснюється самоорганізація як в живій, так і неживої природи. Під самоорганізацією при цьому розуміється спонтанний перехід відкритої нерівноважної системи від менш складних і упорядкованих форм організації до більш складних і впорядкованим. Звідси випливає, що об'єктом синергетики можуть бути аж ніяк не будь-які системи, а тільки ті, які відповідають як мінімум двом умовам. Перш за все, вони повинні бути: відкритими, тобто обмінюватися речовиною або енергією з зовнішнім середовищем; і істотно нерівновагими, або знаходитися в стані, далекому від термодинамічної рівноваги.
Але саме такими є більшість відомих нам систем. Ізольовані системи класичної термодинаміки - це певна ідеалізація, в реальності вони - виняток, а не правило. Складніше йде справа зі Всесвіту в цілому. Якщо вважати Всесвіт відкритою системою, то, що може служити її зовнішнім середовищем? Сучасна фізика вважає, що для речовій Всесвіту таким середовищем є вакуум. Отже, синергетика стверджує, що розвиток відкритих і сильно нерівноважних систем протікає шляхом наростаючої складності та впорядкованості. У циклі розвитку такої системи спостерігаються дві фази:
1) період плавного еволюційного розвитку, з добре передбаченими лінійними змінами, підводять в підсумку систему до деякого нестійкого критичного стану;
2) вихід з критичного стану одномоментно, стрибком і перехід в новий стійкий стан з більшою ступенем складності і впорядкованості.
Самий популярний і наочний приклад утворення структур наростаючої складності - добре вивчене в гідродинаміці явище, назване осередками Бенара. Під час підігрівання рідини, що знаходиться у посудині круглої або прямокутної форми, між нижньою і верхньою її шарами виникає деяка різниця (градієнт) температур. Якщо градієнт малий, то перенесення тепла відбувається на мікроскопічному рівні і ніякого макроскопічного руху не відбувається. Однак при досягненні градієнтом деякого критичного значення в рідині раптово (стрибком) виникає макроскопічне рух, який утворює чітко виражені структури у вигляді циліндричних осередків. Зверху така макроупорядоченность виглядає як стійка чарункова структура, схожа на бджолині стільники. Це добре знайоме всім явище з позицій статистичної механіки неймовірно. Адже вона свідчить, що в момент утворення осередків Бенара мільярди молекул рідини, як за командою, починають вести себе скоординовано, узгоджено, хоча до цього перебували в хаотичному русі. Створюється враження, ніби кожна молекула "знає", що роблять всі інші, і бажає рухатися в загальному строю. (Слово "синергетика", до речі, як раз і означає "спільна дія"). Класичні статистичні закони тут явно не працюють, це явище іншого порядку. Адже якби, навіть випадково, така "правильна" і стійко "кооперативна" структура утворилася, що майже неймовірно, вона тут же би і розпалася. Але вона не розпадається при відповідних умовах (приплив енергії ззовні), а, навпаки, стійко зберігається. Значить, виникнення структур наростаючої складності - не випадковість, а закономірність. Пошук аналогічних процесів самоорганізації в інших класах відкритих нерівноважних систем начебто обіцяє бути успішним: механізм дії лазера; зростання кристалів; хімічні годинник (реакція Бєлоусова-Жаботинського); формування живого організму; динаміка популяцій. Все це приклади самоорганізації систем самої різної природи. Синергетична інтерпретація такого роду явищ відкриває нові можливості та напрямки їх вивчення. В узагальненому вигляді новизну синергетичного підходу можна виразити такими позиціями.
• Хаос не тільки руйнівний, але і творцем, конструктивний; розвиток здійснюється через нестійкість (хаотичність).
• Лінійний характер еволюції складних систем, до якого звикла класична наука, не правило, а, швидше, виняток; розвиток більшості таких систем носить нелінійний характер. А це означає, що для складних систем завжди існує декілька можливих шляхів еволюції.
• Розвиток здійснюється через випадковий вибір однієї з кількох дозволених можливостей подальшої еволюції в точці біфуркації. Отже, випадковість - не прикре непорозуміння; вона вбудована в механізм еволюції. А нинішній шлях еволюції системи, можливо, не краще, ніж ті, які були відкинуті випадковим вибором.
Синергетика - родом з фізичних дисциплін, зокрема, з термодинаміки. Але її ідеї носять міждисциплінарний характер. Вони підводять базу під совершающийся в природознавстві глобальний еволюційний синтез. Тому в синергетики бачать одну з найважливіших складових сучасної наукової картини світу.
4. Загальні контури сучасної природничо-наукової картини світу
Світ, в якому ми живемо, складається з різномасштабних відкритих систем, розвиток яких підпорядковується загальним закономірностям. При цьому він має свою довгу історію, в загальних рисах відому сучасній науці. Наведемо хронологію найбільш важливих подій [1]
20 млрд. років тому - Великий вибух.
3 хвилини по тому - освіта речової основи Всесвіту (фотони, нейтрино і антинейтрино з домішкою ядер водню, гелію та електронів).
Через кілька сотень тисяч років - поява атомів (легких елементів).
19-17 млрд. років тому освіта різномасштабних структур (галактик).
15 млрд. років тому - поява зірок першого покоління, освіта атомів важких елементів.
5 млрд. років тому - народження Сонця.
4,6 млрд. років тому - освіта Землі.
3,8 млрд. років тому - зародження життя.
450 млн. років тому - поява рослин.
150 млн. років тому - поява ссавців.
2 млн. років тому - початок антропогенезу.
Підкреслимо, що сучасній науці відомі не тільки "дати", але багато в чому й самі механізми еволюції Всесвіту від Великого вибуху до наших днів. Найбільш великі відкриття таємниць історії Всесвіту здійснені у другій половині ХХ століття: запропонована і обгрунтована концепція Великого вибуху, встановлені типи фундаментальних взаємодій, побудовані перші теорії їх об'єднання і т.д. Ми звертаємо увагу в першу чергу на успіхи фізики і космології тому, що саме ці фундаментальні науки формують загальні контури наукової картини світу. Картина світу, мальованої сучасним природознавством, надзвичайно складна і проста одночасно. Складна тому, що здатна поставити в глухий кут людини, яка звикла до согласующимся зі здоровим глуздом класичним науковим уявленням. Ідеї ​​початку часу; корпускулярно-хвильового дуалізму квантових об'єктів; внутрішньої структури вакууму, здатної народжувати віртуальні частинки, та інші подібні новації надають нинішньої картині світу трошки "божевільний" вигляд. Але в той же час ця картина велично проста, струнка і десь навіть елегантна. Ці якості їй надають в основному вже розглянуті нами провідні принципи побудови та організації сучасного наукового знання: системність, глобальний еволюціонізм, самоорганізація, історичність.
Дані принципи побудови наукової картини світу в цілому відповідають фундаментальним закономірностям існування і розвитку самої Природи. Системність означає відтворення наукою того факту, що Всесвіт постає як найважливіша з відомих нам систем, що складається з величезної кількості елементів (підсистем) різного рівня складності та впорядкованості. Під системою звичайно розуміють якесь впорядкована множина взаємопов'язаних елементів. Ефект системності виявляється в появі у цілісної системи нових властивостей, які виникають в результаті взаємодії елементів (атоми водню і кисню, наприклад, об'єднані в молекулу води, радикально змінюють свої властивості). Іншою важливою характеристикою системної організації є ієрархічність, субординація - послідовне включення систем нижніх рівнів у системи більш високих рівнів. Системний спосіб об'єднання елементів висловлює їх принципову єдність: завдяки ієрархічним включення систем різних рівнів один в одного кожен елемент будь-якої системи виявляється пов'язаним з усіма елементами всіх можливих систем. (Наприклад: людина - біосфера - планета Земля - ​​Сонячна система - Галактика і т. д.) Саме такий принципово єдиний характер демонструє нам навколишній світ. Подібним чином організуються і наукова картина світу, і що дає її природознавство. Всі його частини нині найтіснішим чином взаємопов'язані - зараз вже немає практично жодної "чистої" науки. Всі пронизане і перетворено фізикою і хімією. Глобальний еволюціонізм - це визнання неможливості існування Всесвіту і всіх породжуваних нею менш масштабних систем поза розвитку, еволюції. Еволюціонує характер Всесвіту, крім того, свідчить про принципову єдність світу, кожна складова частина якого є історичне наслідок глобального еволюційного процесу, розпочатого Великим вибухом. Самоорганізація - спостережувана здатність матерії до самоусложненію і створення все більш упорядкованих структур у ході еволюції. Ці принципові особливості сучасної природничо-наукової картини світу і визначають у головному її загальний контур, а також сам спосіб організації різноманітного наукового знання в щось ціле і послідовне.
Однак є ще одна особливість сучасної наукової картини світу, що відрізняє її від колишніх варіантів. Вона полягає у визнанні історичності, а отже, принципової незавершеності справжньої, та й будь-який інший наукової картини світу. Та, яка є зараз, породжена як попередньою історією, так і специфічними соціокультурними особливостями нашого часу. Розвиток суспільства, зміна його ціннісних орієнтації, усвідомлення важливості дослідження унікальних природних систем, в які складовою частиною включений і людина, змінюють стратегію наукового пошуку, саме відношення людини до світу. Але ж розвивається і Всесвіт.

Список використаної літератури
1. Князєва О.М., Курдюмов С.П. Закони еволюції і самоорганізації складних систем. - М.: Наука, 1994.
2. Кузнєцов В.І., Ідліс Г.М, Гутин В.М. Природознавство. - М.: Агар, 1996.
3. Структура наукових революцій. з англ. - М.: Прогрес, 1975.
4. Лакатоса І. Методологія наукових дослідницьких програм / / Зап. філософії. - 1995. - № 4.
5. Ровинський Р.Є. Розвиваючись Всесвіт. - М. 1995.
6. Сучасна філософія науки. - М.: Логос, 1996.
7. Стьопін BC Філософська антропологія та філософія науки. - М.: Вища школа, 1992.
8. Філософія і методологія науки. - М.: Аспект Пресс, 1996.


[1] Філософія і методологія науки. - М.: Аспект Пресс., 1996. С. 290.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Контрольна робота
41кб. | скачати


Схожі роботи:
Природно наукова картина світу
АС Пушкін і природно-наукова картина його часу
Наукова картина світу
Сучасна наукова картина світу
Природничо-наукова картина світу
Природничо-наукова картина світу 2
На шляху до сучасної науці Наукова картина світу
Наукова картина світу поняття структура функції Корпускулярно хвиле
Наукова картина світу поняття структура функції Корпускулярноволновой дуалізм Його сутність
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru