Концепции современного естествознания

Концепции современного естествознания

СМОЛЕНСКИЙ ИНСТИТУТ БИЗНЕСА И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

Сычев М.М.

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

• Введение. Две культуры как отражение двух типов мышления
• Этапы развития естественно-научного мышления. История естествознания.
• Развитие физико-химической биологии
• Панорама современного естествознания и его незавершенность.
• Литература
• Раздел 1. ФИЗИКА ГЛАЗАМИ ГУМАНИТАРИЯ: ОБРАЗЫ ФИЗИКИ
• Пространство, время и материя в контексте культуры
• Литература
• Тема 1.1. Физика необходимого
• Мир дискретных объектов - физика частиц
• Состояние физической системы и его изменение со временем.
• Импульс, энергия и момент системы как меры движения.
• Мир непрерывных объектов - физика полей (континуум).
• Сплошная среда и упругие волны
• Взаимодействие: концепции близкодействия и дальнодействия
• Электромагнитное поле и электромагнитные волны
• Интерференция, дифракция и поляризация света.
• Литература
• Тема 1.2. Физика возможного
• Мир микрообъектов - квантовая физика.
• Атомы, молекулы, кристаллы.
• Периодический закон Менделеева
• Квантовые переходы и излучение.
• Атомы и молекулы
• Мир реальных макрообъектов - статистическая физика.
• Тепловое равновесие и флуктуации. Неравновесные состояния и релаксация.
• Тепловая физика: от Карно к Гиббсу
• Энергия, температура, энтропия.
• Ближний и дальний порядки в природе.
• Микропорядок и макропорядок. Ближний и дальний порядок.
• Фазовые переходы и симметрия.
• Необратимость - неустранимое свойство реальности. Стрела времени.
• Литература
• Тема 1.3. Физика как целое
• Иерархия структур природы
• Микромир
• Физический вакуум как реальность.
• Макромир
• Мегамир Звезды. Галактики. Вселенная.
• Вариационные принципы
• Принцип дополнительности
• Принципы симметрии и законы сохранения.
• Литература
• Тема 1.4. От физики существующего к физике возникающего
• Современная физическая картина мира
• Креативная роль физического вакуума
• Этапы эволюции горячей Вселенной, неоднозначность сценария и антропный принцип.
• Происхождение галактик и Солнечной системы
• Земля: происхождение и динамика геосфер
• Роль живых организмов в эволюции Земли
• Литература
• Раздел 2. ЖИЗНЬ
• От атомов к протожизни. Неорганические и органические соединения и их многообразие
• Кислоты, основания, соли
• Химия жизни
• Особенности биологической формы организации материи. Молекулы живых систем.
• Матричный синтез. Информационные макромолекулы.
• Тема 2.1. Живые системы
• Принципы взаимодействия организма и среды обитания.
• Принципы воспроизводства и развития живых систем.
• Клеточное строение организмов. Принципы структурной организации и регуляции метаболизма.
• Жизненный цикл клетки.
• Единство и многообразие клеточных типов.
• Дифференциация и интеграция функций в организме.
• Размножение и развитие организмов.
• Смерть и ее биологический смысл.
• Многообразие биологических видов -- основа организации и устойчивости биосферы.
• Принципы систематики и таксономии
• Планы строения и принципы функционирования представителей основных таксонов.
• Эволюционное и индивидуальное развитие. Онтогенез и филогенез.
• Генетика и эволюция.
• Литература
• Тема 2.2. Человек: организм и личность
• Положение человека в царстве животных
• Отличительные особенности человека.
• Мозг и высшая нервная деятельность
• Эмоции
• Природа агрессии.
• Природа наслаждений
• Биосоциальные основы поведения.
• Половое поведение человека
• Происхождение человека
• Этапы антропогенеза
• Биологические предпосылки и факторы антропогенеза
• Проблемы цефализации
• Биосоциальная природа человека
• Экология и здоровье. Биополитика
• Литература
• Тема 2.3. Биосфера и цивилизация
• Круговороты вещества и энергии.
• Биосфера
• Эволюция биосферы
• Ресурсы биосферы
• Пределы устойчивости биосферы
• Биопродуктивность биосферы
• Ресурсы биосферы и демографические проблемы
• Антропогенные воздействия на биосферу
• Экологический кризис и пути его преодоления
• Принципы рационального природопользования
• Охрана природы
• Экология человека
• Социальная экология
• Антропоцентризм, биоцентризм и решение социальных проблем
• Пути развития экономики, не разрушающей природу.
• Экологическое право
• Что мы можем сделать для сохранения жизни на Земле?
• Человек, биосфера и космические циклы.
• Литература
• Тема 2.4. Основные концепции и перспективы биологии
• Раздел 3. ЭВОЛЮЦИОННО-СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА: ОТ ЦЕЛОСТНОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ К ЦЕЛОСТНОЙ КУЛЬТУРЕ

Тема 3.1. От “Бытия” к “Становлению”

• Формирование эволюционного естествознания. Историко-философские аспекты современной естественно-научной картины мира
• Тема 3.2. Принципы синергетики, эволюционная триада и системный подход.
• О направлении самопроизвольных процессов
• Критерий устойчивости систем, далеких от равновесия.
• Порядок и энтропия
• Механизмы эволюции
• Литература
• Тема 3.3. Качественные методы в эволюционных задачах.
• Начала нелинейного мышления. Пространства состояний системы и динамическая модель
• Диссипативные системы вдали от равновесия
• Литература
• Тема 3.4. Динамический хаос - фундаментальное свойство реальности
• Тема 3.5. Самоорганизация в живой и неживой природе
• Информационные аспекты синергетики
• Литература
• Заключение.

Литература

СМОЛЕНСКИЙ ИНСТИТУТ

бизнеса и предпринимательства

------------------------------------------------------------------------------------------

учебно-деловой центр морозовского проекта

214018, г.Смоленск Гагарина 22а

Телефон / факс: (0812) 65-99-13, 65-99-14

E-mail: root@businst.smolensk.su

http://globus.smolensk.ru/user/businst/welcome.htm

или

http://sibe.da.ru

Проблема двух культур: от конфронтации к сотрудничеству. Развитие личности и потребность в гармонии. Культура (от лат.: возделывание, воспитание, образование, развитие, почитание) - способ организации и развития человеческой жизнедеятельности, представленный в продуктах материального и духовного труда, в системе социальных норм и учреждений, в духовных ценностях, в совокупности отношений людей к природе, между собой и к самим себе.

Культура характеризует также особенности поведения, сознания и деятельности людей в конкретных сферах общественной жизни. Культура представляет собой меру человеческого в человеке. Надбиологический характер культуры - ее важнейшая особенность.

Считается, что исходно культура была единой, а разрыв гуманитарного и естественнонаучного знания является чертой Нового времени (Теория “двух культур” Ч.Сноу).

Существование “двух культур” иногда пытаются объяснить дефектами системы образования, которые, как кажется некоторым, легко исправить: достаточно дать студентам-гуманитариям какие-то (неизбежно поверхностные) знания о достижениях естественных наук.

Однако корни дихотомии лежат глубже. Естественные науки имеют дело с Природой в целом и с человеком, как природным телом. Гуманитарные дисциплины - с духовным миром человека. Различные по существу объекты требуют разных подходов (наука - мышление в понятиях, искусство - мышление в образах) , что в условиях дифференциации наук в Новое время не могло не привести к известному расхождению в развитии двух сфер культуры.

С эпохи Возрождения вот уже пять столетий наука и искусство существуют и развиваются как самостоятельные и обособленные друг от друга сферы человеческой деятельности, и именно отсюда берет свое начало проблема соотношения науки и искусства (И.Т.Фролов,1989).

В дальнейшем по мере развития науки сфера искусства все более отдаляется от нее. Наука все более утверждается в качестве универсальной формы познания.

В противовес этому развиваются эстетические концепции, в которых, как это имело место у немецких и французских романтиков, видению художественного гения отдается предпочтение перед научным познанием. Это получило философское обоснование в учении Канта о “трансцендентальной эстетике”, а также в “Системе трансцендентального идеализма”, где гениальность трактуется как “непостижимая”, “темная неведомая сила”.

По Канту, гениальность может проявляться только в области художественного творчества, противопоставляемого в этом отношении научному познанию, где ученый может быть талантлив, даже велик, но его достижения доступны пониманию с помощью рассудка.

Шеллинг развивает версию о “магии искусства”, реализующего “бесконечность бессознательности”, называя его “чудом”, которое недоступно конечному рассудку. Наука поэтому оказывается у Шеллинга чем-то низшим по сравнению с искусством, которому “надлежит быть прообразом науки, и наука лишь поспешает за тем, что уже оказалось доступным искусству”.

Гегель считал искусство лишь особой формой познания, постигающей истину в чувственной форме. Поскольку же существуют более совершенные категориальные формы воплощения истины в науке и философии, искусство оказывается подчиненным, второстепенным моментом в общем процессе постижения абсолютной идеи. Тем не менее Гегель показал великое познавательное значение искусства.

Гете был не только великим художником - поэтом, писателем, но и выдающимся естествоиспытателем. Он стремился найти единые принципы для научного анализа природы и для художественной деятельности в искусстве. Гете развил учение о “первичном феномене”, по которому человек в единичном может увидеть всеобщее, в явлении - раскрыть сущность, пользуясь “созерцательной способностью суждения”.

В самом творчестве Гете выявляется его понимание возможной гармонии науки и искусства, истины и красоты. Однако в теории ведущим началом в гармонии истины и красоты Гете признавал все же искусство, где царствует творческое надприродное, демоническое, несоизмеримое и недоступное для рассудка.

Чтобы наука не находилась в антагонизме к гуманизму, она, согласно Гете, должна учиться у искусства постигать целостность. Научное познание должно быть связано с критерием красоты. С другой стороны, в познании природы средствами науки не следует преуменьшать роль образного мышления, воображения, интуиции. Возражая против несовместимости науки и поэзии, он писал, что “в ходе времен обе отлично могут к обоюдной пользе снова дружески встретиться на более высокой ступени”.

Однако в последующем произошло еще более резкое разделение науки и искусства в сфере познания, осуществляемого в логических, рациональных формах (наука) и интуитивных, иррациональных (искусство). Более того, за искусством вообще не стала признаваться какая-либо познавательная функция (сциентизм).

У Шопегауэра можно встретить парадокс о том, что гений в искусстве должен быть глуп, поскольку он творит не размышляя.

Шеллинг полагал, что создатель художественного произведения “необходимо является скорее профаном, чем посвященным”, ибо он не познает, а только “открывает” сокровеннейшие из всех тайн.

С другой стороны, усиливаются сциентистские атаки на искусство, которые все более аппелируют к современной научно-технической революции, которая, казалось, способна захватить всех и вся и привести к абсолютному торжеству научной и технической рациональности.

Поскольку прогнозы относительно вытеснения искусства наукой не подтвердились, актуальной стала проблема взаимоотношения двух культур - “научной” и “художественной”.

Дискуссия по проблеме взаимодействия науки и искусства в условиях современной научно-технической революции началась в 1959 г., после того как английский писатель, физик по образованию, Чарльз Сноу выступил в Кембридже (США) с лекцией “Две культуры и научная революция”.

Сноу выдвинул концепцию “двух культур”, доказывая, что духовный мир и практическая деятельность западной интеллигенции все явственнее поляризуются, раскалываясь на две противоположные части: на одном полюсе - художественная интеллигенция, на другом - ученые. Их разделяет стена непонимания, а иногда даже антипатии и вражды; они настолько по разному относятся к одним и тем же вещам, что не могут найти общего языка даже в плане эмоций.

Художественная интеллигенция считает, что ученые не представляют себе реальной жизни и им свойствен поверхностный оптимизм, тогда как ученые склонны считать, что у художественной интеллигенции нет дара провидения, что она проявляет странное равнодушие к участи человечества, ей чуждо все, что имеет отношение к разуму, и т.п.

Нельзя сказать, что Сноу объяснил причины возникновения “двух культур”. Было бы преувеличением сказать также, что Сноу указал пути преодоления поляризации “двух культур”. Однако он остро поставил многие больные вопросы и привлек к ним общественное внимание.

Книга Сноу породила бурные дискуссии во всем мире. У нас в стране дискуссию открыла “Комсомольская правда” 2 сентября 1959 г. статьей И.Эренбурга “Ответ на одно письмо”. В спорах о значении науки и искусства приняли участие как “физики”, так и “лирики” - крупные ученые, писатели, художники, представители общественности.

Конечно, с точки зрения сегодняшнего дня многое в этих дискуссиях кажется неглубоким, далеким от реальных проблем. И все же, это был важный этап общественного воспитания и осознания проблем культуры в условиях научно-технической революции.

В ходе дискуссии за круглым столом, которую организовал журнал “Вопросы философии” (1976) участники ее подчеркивали, что традиционное противопоставление науки искусству, точных наук - гуманитарным отживает свой век. Математические методы проникают в литературоведение, теорию музыки и т.д. На стыке точных и гуманитарных наук возникают “странные” на первый взгляд дисциплины, например, искусствометрия. ЭВМ сочиняют музыку, пишут стихи, создают оригинальные образцы декоративного искусства.

Различия между “точными” и “гуманитарными” науками - это иллюзия, так как по сути своей мир един. Для того, чтобы понять многие аспекты гуманитарных наук, нужны определенные естественно-научные познания и наоборот (Ичас, 1994).

... различие между гуманитарными и естественными науками, столь резкое в средние века, ныне не принципиально, а, скоре, стадиально

(Л.Н.Гумилев. Этногенез и биосфера Земли).

В прошлом веке известный русский физиолог И.Сеченов говорил о том, что понять Человека можно только в его единстве - плоти, духа и природы, частью которой он является. Десятком лет позже Маркс сказал: в будущем все науки о природе и обществе должны будут слиться в единую науку о Человеке.

Однако сколь глубоко будет это “слияние” и в чем конкретно оно будет выражаться?

Глубокая общность науки и искусства определяется тем, что и то и другое есть и познание, и творчество. Стремление к познанию и творчеству запрограммировано в человеке генетически, оно является результатом необратимого развития Вселенной в целом, эволюционного развития биосферы. Единство науки и искусства - важнейший залог последующего развития культуры.

У человека имеются способности и к научному, и к художественному творчеству. Но, по-видимому, различные стороны человеческой природы будут всегда проявляться неодинаково. Это дает основание думать, что при всем единстве, гармонии, взаимодействии познавательной, рациональной и художественной, эмоционально-образной деятельности они никогда не достигнут того “слияния”, о котором порой говорят теоретики как о некоторой перспективе человека.

Ведь различия здесь детерминируются и биологически, поскольку, как установила современная наука о мозге, каждое его полушарие воспринимает мир по своему: правое - в образно-эмоциональном виде, а левое - в рационально-логическом, и у разных людей деятельность полушарий мозга проявляется по разному.

Способности к научной и художественной деятельности будут не “сливаться”, а еще ярче расцветать и глубже интегрироваться. Роль искусства в жизни человека будет все более возрастать и все больше будет повышаться его значение в общем развитии культурных ценностей человечества, в том числе этических, выступающих в роли своеобразного регулятора научного познания.

Наука и искусство имеют различные средства, задачи и цели. Принято считать, что наука способствует пониманию окружающего нас мира, искусство же стремится понять и выразить отношение человека и к окружающему миру, и к тому, как этот мир трактует наука, и, наконец, к тому, как отражает само искусство и человека, и науку, и весь окружающий мир.

И все же в конечном счете наука и искусство воздвигают не два различных изолированных здания, в которых, согласно утверждениям Сноу, независимо произрастают две разные культуры, а единое здание - общечеловеческую культуру.

В этом здании наука призвана служить постижению Истины, а искусство - воспевать, отвоевывать и создавать Красоту. Достаточно вспомнить, что Истина красива, а Красота истинна, чтобы понять: все достижения человеческой культуры смыкаются в неразрывный круг. (Е.Седов)

Считается, что науки, составляющие естествознание, зародились в Древней Греции. Предшествующий этому период в развитии культуры можно назвать мифологическим.

Древние философские системы носили крайне наивный характер. Индийцы, халдеи, египтяне до науки о природе дойти не сумели. Религиозно-мистические воззрения не могли породить идею о естественной закономерности явлений.

Значительно глубже и последовательней осмысливали мир философы античной Греции. Вот почему древняя физика является почти целиком физикой греков.

Наука зародилась тогда, когда люди, осмысливая и систематизируя накопленный опыт, стали искать объяснения природы в ней самой.

Первый греческий физик Фалес Милетский (640-550 до н.э.), родоначальник античной философии, основатель милетской школы, возводил все многообразие явлений и вещей к воде: “Начало всех вещей - вода, из воды все происходит и все возвращается к воде”.

Анаксимандр (610-547 до н.э.), представитель милетской школы, - началом начал считал некое первичное вещество, апейрон, качественно неопределенное и бесконечное, из которого выделяются первоначальные противоположности тепла и холода, сухости и влажности.

Анаксимен (ок. 585 - ок. 525 до н.э.), представитель милетской школы первоосновой всего считал воздух, из сгущения или разрежения которого возникают все вещи.

В основе учения натурфилософов ионийской школы лежит единое первоначальное вещество, которое превращается во все другие вещества и порождает весь видимый мир. (Очевидна генетическая связь с современными представлениями о едином поле).

Пифагорейцы (Пифагор Самосский (582-500 до н.э.) выдвигали на передний план не столько первоначальное вещество, сколько распределение вещей в природе, их число и меру. Мистическое числовое учение впоследствии слилось с астрологией. Математическая теория Пифагора мало чем обогатила науку. Однако пифагорейцы первые выдвинули идею о шарообразности Земли. При этом они не опирались на какие-либо эмпирические данные. Идея основывалась на требованиях геометрической гармонии: Земле придали наиболее совершенную форму. В центре Вселенной пифагорейцы поместили чистейшее из веществ - огонь.

Гераклит из Эфеса (540,530-470 до н.э.), представитель ионийской школы, высказал идею непрерывного изменения (Panta rei): все течет. Никто не входил дважды в один и тот же поток, ибо воды его, постоянно текущие, меняются... Текут наши тела, как ручьи, и материя вечно возобновляется в них, как вода в потоке.

Панта рей. И никто не был дважды в одной и той же реке. Ибо через миг и река не та, и сам он уже не тот.

В основе мироздания лежит огонь: мир был, есть и будет вечно живущее пламя, вечно живой огонь, который самопроизвольно возжигается и угасает.

Война - отец всего, царь всего. Все и происходит и уничтожается в силу раздора. Без борьбы нет противоположностей, без противоположностей нечему соглашаться, нет жизни, мира, гармонии. Все расторгается внутренней враждой и стремлением к высшему единству дружбы и гармонии.

Анаксагор (500-428 до н.э.) выдвинул учение о неразрушимых элементах. На надгробии ему написано: “Здесь покоится Анаксагор, который достиг крайнего предела истины, познав устройство Вселенной”.

Главное сочинение Анаксагора “О природе”. Он не признает превращения вещества при видоизменении предметов, считая, что такое видоизменение происходит от соединения и разъединения мельчайших, невидимых глазу частиц материи.

Обычно книги по атомной физике начинаются с упоминания об атомах Демокрита. Но ведь это только развитие идеи Анаксагора. Более того, он даже на много веков предвосхитил закон сохранения массы, лежащий в фундаменте современного естествознания:

“Греки ошибочно полагают, что будто что-либо начинается или прекращается; все сводится к сочетанию или разъединению вещей, существовавших от века. Вернее было бы признать возникновение сочетанием, а прекращение разъединением”.

В основе учения Анаксагора лежало представление о духе. Вначале Вселенная представляла собой хаос элементов, и только дух, разум соединил между собой незримые частицы. Дух Анаксагора противоположен материи.

Идея Анаксагора вылилась в более строгие формы в учении Эмпедокла (492-432 до н.э.). Подобно своему учителю он пишет книгу “О природе”, в которой высказывает свое кредо: “Безумцы полагают, что может возникнуть что-либо никогда не бывшее или погибнуть, исчезнуть без следа что-либо существующее. Я постараюсь открыть вам истину. В природе нет возникновения того, что может умереть; нет полного уничтожения; ничего, кроме смешения и разъединения сочетанного. Только невежды называют это рождением и смертью”.

У Эмпедокла четыре стихии: земля, вода, воздух и огонь, т.е. три агрегатных состояния вещества и энергия. Стихии Эмпедокла неизменны и неспособны возникнуть одна от другой. Они вступают полностью или частями в различные комбинации друг с другом. В результате получаются все “вещи” Вселенной, которые в свою очередь подвержены дальнейшему смешению и разделению.

Левкипп (около 500 г. до н.э.) создал атомистическую теорию мира, которая впоследствии была развита и закончена Демокритом (род. ок. 470 г.до н. э.)

Вселенная Демокрита - Левкиппа состоит из пустого пространства и бесконечного множества неделимых мельчайших частиц - атомов, отличающихся не качественно (как у Анаксагора), а лишь по своему очертанию, положению и распределению. Тела возникают и исчезают только за счет сочетания и разъединения атомов, так из ничего не может произойти ничего и ничто существующее не может исчезнуть. Движение атомов обусловлено не влиянием внешней силы, а силой, присущей самим атомам.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19