Зміст
1. Особливості сучасної наукової картини світу
2. Загальні контури і основні принципи побудови сучасної природничо-наукової картини світу
Список літератури
1. Особливості сучасної наукової 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. 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.
Нинішня наукова картина світу "оживила" нерухому досі Всесвіт, виявила в кожному її фрагменті еволюцію. У цьому й полягає головна принципова особливість сучасної-природничо-наукової картини світу - принцип глобального еволюціонізму.
У 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.
Сучасне природознавство (кінця XX ст.) Вважає, воно може відповісти на питання буття Всесвіту 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 і фізикою і космологією. Але не тільки ними. В останні десятиліття прихильно ставитися до цієї ідеї стала хімія. До певного часу проблема "походження видів" речовини хіміків не хвилювала. Однак ситуація змінилася, коли концепція Великого вибуху вказала на історичну послідовність появи у Всесвіті різних елементів. Адже в перші миті життя у Всесвіті було так гаряче, що ні один з компонентів речовини (атоми, молекули) існувати не міг. Лише в кінці перших трьох хвилин утворилася невелика кількість ядерного матеріалу (ядра водню і гелію), а перші цілі атоми легких елементів виникли лише через кілька сотень тисяч років після вибуху.
Отже, зірки першого покоління починали життя з дуже обмеженим набором легких елементів, з яких в результаті мимовільного синтезу і утворилося згодом все розмаїття таблиці Менделєєва. Можливо, в ній зафіксована не тільки структурна впорядкованість хімічних елементів, а й реальна історія їх появи. Ще більш цікава картина виходить при накладенні ідеї еволюції на процес утворення складних молекулярних з'єднань.
Дарвинский еволюція вказує на безперервне наростання складності організації рослинних і тваринних організмів (від одноклітинних до людини) через механізм природного відбору. Мільйони видів були їм відбраковані, залишилися лише найефективніші. Вражаюче, але щось схоже, мабуть, відбувалося і тоді, коли природа тільки "готувалася" до зародження життя. Про це свідчить, зокрема, той факт, що з більш ніж 100 невідомих хімічних елементів основу всього живого становлять лише 6: вуглець, водень, кисень, азот, фосфор і сірка. Їх загальна частка в живих організмах складає 97,4%-Ще 12 елементів дають приблизно 1,6%. Світ власне хімічних сполук (нині відомо близько 8 млн) не менш диспропорційний, 96% з них - органічні сполуки, компонентами яких є всі ті ж 6-18 елементів. З інших хімічних елементів природа створила не більше 300 тис. неорганічних сполук.
Така разюча невідповідність неможливо пояснити різної поширеністю хімічних елементів на Землі чи навіть у Космосі. У наявності абсолютно очевидний відбір тих хімічних елементів, властивості яких (міцність та енергоємність утворених ними хімічних зв'язків, легкість їх перерозподілу і т.п.) "дають перевагу при переході на більш високий рівень складності і впорядкованості речовини.
Той же механізм відбору проглядається і на наступному витку еволюції: з багатьох мільйонів органічних сполук у побудові біосистем зайняті лише кілька сотень, із 100 відомих амінокислот для складання білкових молекул живих організмів природою використано тільки 20 і т.д.
На такого роду факти і спираються уявлення про "перед біологічної еволюції, тобто еволюції хімічних елементів і сполук. Сформульовано перші теорії хімічної еволюції як саморозвитку каталітичних систем. Звичайно, в цій області дуже багато неясного, малообгрунтовані, але важливий сам факт сприйняття сучасної хімією еволюційної теорії. У XX ст. еволюційне вчення інтенсивно розвивалося і в рамках його прародительки - біології. Сучасний еволюціонізм у наукових дисциплінах біологічного профілю постає як багатоплановий вчення, провідне пошук закономірностей і механізмів, еволюції відразу на багатьох рівнях організації живої матерії: молекулярному, клітинному , організмовому, популяційному і навіть биогеоценотическом. 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
Синтетична теорія еволюції (синтез генетики і дарвінізму) розвели в різні сторони процеси мікроеволюції (на рівні популяцій) і макроеволюції (на надвідових рівнях), встановила як елементарної еволюційної одиниці популяцію і пр.
Таким чином, саме дарвінівська концепція еволюції стала тим основним руслом, в яке вливаються численні потоки різнорідного спеціалізованого біологічного знання. 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 у 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.
Поява синергетики в сучасному природознавстві ініційовано, мабуть, підготовкою глобального еволюційного синтезу всіх природничо-наукових дисциплін.
Після заміни моделі стаціонарного Всесвіту на розвивається, в якій чітко проглядалося наростаюче ускладнення організації матеріальних об'єктів - від елементарних і субелементарного частинок в перші миті після Великого вибуху до зоряних і галактичних систем, - стало ясно, що для збереження несуперечності загальної картини світу необхідно постулювати наявність у матерії в цілому не тільки руйнівною, а й творчої тенденції. 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. Загальний зміст комплексу синергетичних ідей 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;
істотно нерівновагими, або знаходитися в стані, далекому від термодинамічної рівноваги.
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.
Важлива особливість другої фази полягає в тому, що перехід системи в новий стійкий стан неоднозначний. Досягла критичних параметрів (точка біфуркації) система зі стану сильної нестійкості як би "звалюється" в одне з багатьох можливих, нових для неї стійких станів. У цій точці еволюційний шлях системи, можна сказати, розгалужується, і яка саме гілка розвитку буде вибрана вирішує випадок! Але після того як "вибір зроблено" і система перейшла в якісно новий стійкий стан - назад вороття немає. Цей процес незворотній. А звідси випливає, що розвиток таких систем має принципово непередбачуваний характер. Можна прорахувати варіанти можливих шляхів еволюції системи, але який саме буде обраний-однозначно спрогнозувати не можна.
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.
2. Загальні контури і основні принципи побудови сучасної природничо-наукової картини світу.
Світ у 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.
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. Це - фантастичний результат.
Причому найбільш великі відкриття таємниць історії Всесвіту здійснені у другій половині нашого століття: запропонована і обгрунтована концепція Великого вибуху, побудована кваркова модель атома, 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. (Втім, коли-то думка про кулястість Землі теж виглядала зовсім "божевільною"). 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'язаний 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. Механізм переходу матеріальних систем у більш складне і впорядкований стан, мабуть, подібний для систем усіх рівнів.
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. Звичайно, розвиток суспільства і Всесвіту здійснюється в різних темпоритму. Проте їх взаємне накладення робить ідею створення остаточної, завершеною, абсолютно істинної наукової картини світу практично нездійсненною.
Список літератури.
Князєва О.М., Курдюмов С.П. Закони еволюції і самоорганізації складних систем. - М.: Наука, 1994.
Кузнєцов В.І., Ідліс Г.М, Гутин В.М. Природознавство. - М.: Агар, 1996.
Структура наукових революцій. з англ. - М.: Прогрес, 1975.
Лакатоса І. Методологія наукових дослідницьких програм / / Зап. філософії. 1995. - № 4.
Найдиш В.М. Концепції сучасного природознавства: Навчальний посібник .- М., 1999.
Ровинський Р. Є. розвивається Всесвіт. - М. 1995.
Сучасна філософія науки. - М.: Логос, 1996.
Стьопін BC Філософська антропологія та філософія науки. - М.: Вища школа, 1992.
Філософія і методологія науки. - М.: Аспект Пресс, 1996.