Методы научного познания. Геоцентрическая система Птолемея

Содержание

1. Методы научного познания

2. Геоцентрическая система Птолемея и ее значение для естествознания

3. Открытия в области физики в конце XIX - начале XX веков и их значение в изменении представлений об окружающем мире

3.1 Исследования микромира

3.2 Исследования макро- и мегамира

4. Развитие представлений о строении Вселенной

5. Структурные уровни организации живой материи

6. Антропосоциогенез: основные положения, этапы эволюции человека

7. Синергетика: общая характеристика

Список использованной литературы



1. Методы научного познания

Под наукой понимают как совокупность знаний человека о мире (в том числе и о самом человеке), добытых на протяжении истории общества, так и саму форму деятельности людей, которая ведет к получению этих знаний (научное познание). Для достижения своих целей наука вырабатывает специальные методы познания и специальный язык для максимально точного и однозначного выражения полученного знания.

У науки особая цель - отделить истину от заблуждения, объективное знание от субъективного мнения, действительное, устойчиво присущее самой сути вещей, от мнимого, кажущегося, мелькающего на поверхности их проявлений.

Метод (греч. - способ познания) - "путь к чему-либо", способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность субъекта в любой ее форме.

Понятие "научный метод" понимается как "целенаправленный подход, путь, посредством которого достигается поставленная цель. Это комплекс различных познавательных подходов и практических операций, направленных на приобретение научных знаний".

Каждая наука использует различные методы, которые зависят от характера решаемых в ней задач. Однако своеобразие научных методов состоит в том, что они относительно независимы от типа проблем, но зато зависимы от уровня и глубины научного исследования, что проявляется прежде всего в их роли в научно-исследовательских процессах. Иными словами, в каждом научно-исследовательском процессе меняется сочетание методов и их структура. Благодаря этому, возникают особые формы (стороны) научного познания, важнейшими из которых являются эмпирическая, теоретическая и производственно-техническая.

В основе методов естествознания лежит единство его эмпирической и теоретической сторон. Они взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Их разрыв, или преимущественное развитие одной за счет другой, закрывает путь к правильному познанию природы - теория становится беспредметной, опыт - слепым.

Методы естествознания могут быть подразделены на следующие группы:

1. Общие методы, касающиеся любого предмета, любой науки. Это различные формы метода, дающего возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени, например, метод восхождения от абстрактного к конкретному, единства логического и исторического. Это, скорее, общефилософские методы познания.

2. Особенные методы касаются лишь одной стороны изучаемого предмета или же определенного приема исследования: анализ, синтез, индукция, дедукция. К числу особенных методов также относятся наблюдение, измерение, сравнение и эксперимент.

Наблюдение - это целенаправленный строгий процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены. Исторически метод наблюдения развивается как составная часть трудовой операции, включающей в себя установление соответствия продукта труда его запланированному образцу.

Наблюдение как метод познания действительности применяется либо там, где невозможен или очень затруднен эксперимент (в астрономии, вулканологии, гидрологии), либо там, где стоит задача изучить именно естественное функционирование или поведение объекта (в этологии, социальной психологии и т.п.). Наблюдение как метод предполагает наличие программы исследования, формирующейся на базе прошлых убеждений, установленных фактов, принятых концепций. Частными случаями метода наблюдения являются измерение и сравнение.

Эксперимент - метод познания, при помощи которого явления действительности исследуются в контролируемых и управляемых условиях. Он отличается от наблюдения вмешательством в исследуемый объект, то есть активностью по отношению к нему. Проводя эксперимент, исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в естественный ход их протекания путем непосредственного воздействия на изучаемый процесс или изменения условий, в которых проходит этот процесс.

Специфика эксперимента состоит также в том, что в обычных условиях процессы в природе крайне сложны и запутанны, не поддаются полному контролю и управлению.

Аналогия - метод познания, при котором происходит перенос знания, полученного в ходе рассмотрения какого-либо одного объекта, на другой, менее изученный и в данный момент изучаемый. Метод аналогии основывается на сходстве предметов по ряду каких-либо признаков, что позволяет получить вполне достоверные знания об изучаемом предмете. .

Моделирование - метод научного познания, основанный на изучении каких-либо объектов посредством их моделей. Появление этого метода вызвано тем, что иногда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для прямого вмешательства познающего субъекта или такое вмешательство по ряду причин является нецелесообразным. Моделирование предполагает перенос исследовательской деятельности на другой объект, выступающий в роли заместителя интересующего нас объекта или явления. Объект-заместитель называют моделью, а объект исследования - оригиналом, или прототипом. При этом модель выступает как такой заместитель прототипа, который позволяет получить о последнем определенное знание. .

Таким образом, сущность моделирования как метода познания заключается в замещении объекта исследования моделью, причем в качестве модели могут быть использованы объекты как естественного, так и искусственного происхождения. Возможность моделирования основана на том, что модель в определенном отношении отображает какие-либо стороны прототипа. При моделировании очень важно наличие соответствующей теории или гипотезы, которые строго указывают пределы и границы допустимых упрощений.

Анализ - метод научного познания, в основу которого положена процедура мысленного или реального расчленения предмета на составляющие его части. Расчленение имеет целью переход от изучения целого к изучению его частей и осуществляется путем абстрагирования от связи частей друг с другом.

Анализ - органичная составная часть всякого научного исследования, являющаяся обычно его первой стадией, когда исследователь переходит от нерасчлененного описания изучаемого объекта к выявлению его строения, состава, а также его свойств и признаков. .

Синтез - это метод научного познания, в основу которого положена процедура соединения различных элементов предмета в единое целое, систему, без чего невозможно действительно научное познание этого предмета. Синтез выступает не как метод конструирования целого, а как метод представления целого в форме единства знаний, полученных с помощью анализа. В синтезе происходит не просто объединение, а обобщение аналитически выделенных и изученных особенностей объекта. Положения, получаемые в результате синтеза, включаются в теорию объекта, которая, обогащаясь и уточняясь, определяет пути нового научного поиска.

Индукция - метод научного познания, представляющий собой формулирование логического умозаключения путем обобщения данных наблюдения и эксперимента. Непосредственной основой индуктивного умозаключения является повторяемость признаков в ряду предметов определенного класса. Заключение по индукции представляет собой вывод об общих свойствах всех предметов, относящихся к данному классу, на основании наблюдения достаточно широкого множества единичных фактов. Обычно индуктивные обобщения рассматриваются как опытные истины, или эмпирические законы.

Дедукция - метод научного познания, который заключается в переходе от некоторых общих посылок к частным результатам-следствиям.

Умозаключение по дедукции строится по следующей схеме; все предметы класса «А» обладают свойством «В»; предмет «а» относится к классу «А»; значит «а» обладает свойством «В». В целом дедукция как метод познания исходит из уже познанных законов и принципов. Поэтому метод дедукции не позволяет получить содержательно нового знания. Дедукция представляет собой лишь способ логического развертывания системы положений на базе исходного знания, способ выявления конкретного содержания общепринятых посылок.

Решение любой научной проблемы включает выдвижение различных догадок, предположений, а чаще всего более или менее обоснованных гипотез, с помощью которых исследователь пытается объяснить факты, не укладывающиеся в старые теории. Гипотезы возникают в неопределенных ситуациях, объяснение которых становится актуальным для науки. Кроме того, на уровне эмпирических знаний (а также на уровне их объяснения) нередко имеются противоречивые суждения. Для разрешения этих проблем требуется выдвижение гипотез.

Гипотеза представляет собой всякое предположение, догадку или предсказание, выдвигаемое для устранения ситуации неопределенности в научном исследовании. Поэтому гипотеза есть не достоверное знание, а вероятное, истинность или ложность которого еще не установлены.

Любая гипотеза должна быть обязательно обоснована либо достигнутым знанием данной науки, либо новыми фактами (неопределенное знание для обоснования гипотезы не используется). Она должна обладать свойством объяснения всех фактов, которые относятся к данной области знания, систематизации их, а также фактов за пределами данной области, предсказывать появление новых фактов (например, квантовая гипотеза М. Планка, выдвинутая в начале XX в., привела к созданию квантовой механики, квантовой электродинамики и др. теорий). При этом гипотеза не должна противоречить уже имеющимся фактам.



2. Геоцентрическая система Птолемея и ее значение для естествознания

Геоцентрическая система - автором которой является Клавдий Птолемей, изложенная им в труде Альмагест, господствовала в естествознании до XVI в. Она представляла собой первую универсальную математическую модель мира, в которой время было бесконечным, а пространство конечным, включающим в себя равномерное круговое движение небесных тел вокруг неподвижной Земли. Птолемей существенно дополнил и уточнил теорию Луны, усовершенствовал теорию затмений. Но подлинно научным подвигом ученого стало создание им математической теории видимого движения планет. Эта теория опиралась на следующие постулаты:

*шарообразность Земли;

*колоссальная удаленность от сферы звезд;

* равномерность и круговой характер движений небесных тел;

*неподвижность Земли;

* центральное положение Земли во Вселенной.

Рассмотрим геоцентризм Птолемея, опираясь на его собственное изложение в I книге «Альмагеста». Доказав, что небесный свод подобен сфере (что позволяет использовать для определения видимых положений светил сферические координаты), а также, что и Земля имеет форму шара (что тоже позволяет применять сферические координаты точек земной поверхности: долготу и широту), Птолемей переходит к доказательству того, что Земля находится в середине небесного свода, в центре небесной сферы.

Птолемей доказывает это утверждение от противного. Если Земля не находится в центре небесной сферы, то она должна быть либо смещена к одному из полюсов мира, либо вообще не должна находиться на оси мира. В первом случае горизонт делил бы небесную сферу на две неравные части (та, что прилегает к ближайшему полюсу, была бы меньше), во втором случае звезды при вращении небесной сферы то приближались бы к Земле, то удалялись бы, меняя свой блеск, а Солнце и Луна -- видимые размеры. Поскольку ни то, ни другое не наблюдается, значит, Земля находится в центре небесной сферы. Дальше Птолемей доказывает (совершенно правильно), что размеры Земли ничтожно малы по сравнению хотя бы со сферой «неподвижных звезд», что ее по сравнению с этой сферой можно принимать за точку. Доказательство состоит в том, что из разных мест земного шара небесные светила кажутся одинаковых размеров в любое время. Это означает, что размеры Земли действительно ничтожно малы по сравнению с расстояниями до небесных тел.

После доказательства центрального положения Земли Птолемей доказывает ее неподвижность в пространстве. В самом деле, утверждает он, если бы Земля имела какое-либо движение, она бы смещалась со своего центрального положения, и тогда имели бы место те же эффекты, как и в случае нецентрального положения Земли относительно небесной сферы. Но так как эти эффекты не наблюдаются, значит, Земля неподвижна.

Вторым доказательством неподвижности Земли, которое приводит Птолемей, является вертикальное свободное падение тел во всех местах Земли. Все тела стремятся к центру, и поскольку они падают вертикально вниз на всех широтах Земли, значит, она и есть этот центр., И если бы земная поверхность не преграждала путь падающим телам, они падали бы дальше вниз, до самого центра Земли. И хотя Земля велика и тяжела, не следует удивляться тому, что она никуда не падает и не требует опоры. Ведь Земля мала по сравнению с Вселенной, которая оказывает на нее равномерное давление со всех сторон, а потому Земля и не может никуда сдвинуться. Земля тяжелее известных нам падающих тел, а потому, если бы она тоже могла куда-нибудь падать, она падала бы быстрее, и мы не могли бы этого не заметить.

Здесь же Птолемей объясняет понятия верха и низа: низ -- это направление к центру Земли, верх -- направление, ему противоположное. Тяжелые, плотные тела стремятся вниз, легкие, разреженные -- вверх. Направления «вверх» и «вниз» различны в разных пунктах Земли.

Птолемей не обсуждает предположения Аристарха о движении Земли вокруг Солнца. По-видимому, покончив с гипотезой о вращении Земли вокруг оси, он не счел нужным даже упоминать о более сложном и крупномасштабном движении Земли. Тем более что приведенные им аргументы говорили вообще против любого движения Земли.

Таким образом, Птолемей предстает перед нами как последовательный геоцентрист. Но свой геоцентризм он старается обосновать соображениями, основанными на физике явлений, а не схоластическими рассуждениями или ссылками на авторитеты.

Геоцентризм Аристотеля и Птолемея был нужен христианской церкви по трем причинам. Во-первых, на геоцентрическом мировоззрении «держался» основной догмат христианства -- догмат искупления⁸, а также ряд других положений Библии, терявших смысл, если признать Землю движущейся, а тем более рядовой планетой. Во-вторых, система Птолемея как бы согласовывала геоцентризм с математическим объяснением видимых движений Солнца, Луны и планет. В-третьих, для большинства людей неподвижность и центральное положение Земли, движение небесных светил казались очевидными, повседневно наблюдаемыми фактами -- тут ничего не надо было ни объяснять, ни доказывать.

Остановимся несколько подробнее на значении второй из перечисленных причин. Математическое описание движений планет, Солнца и Луны в системе мира Птолемея достигло такой точности, что позволяло предвычислять положения этих светил на небе, а также наступление некоторых небесных явлений, связанных с их движением (например, солнечных и лунных затмений), с весьма высокой для того времени точностью. Таким образом, математическая модель Птолемея имела большую прогностическую ценность.

В то же время христианская церковь в странах Европы в результате ряда объективных факторов взяла на себя роль «хранителя учености». От периода заката античной науки (совпавшего с развитием христианства) и до начала эпохи Возрождения христианские богословы были практически единственными носителями знания. Конечно, отдавая первенствующее место среди наук того времени богословию и подчеркивая его превосходство над философией, эти деятели исходили из ошибочных философских позиций. С этих же позиций они начиная с XIII в. адаптировали, приспособили для своих целей идеи Аристотеля и математические построения Птолемея.

Эти причины способствовали сохранению господства системы Птолемея в науке на протяжении полутора тысяч лет.



3. Открытия в области физики в конце XIX - начале XX веков и их значение в изменении представлений об окружающем мире

В результате революционных открытий в физике в конце прошлого и начале нынешнего столетий обнаружилось, что физическая реальность едина и нет пропасти между веществом и полем: поле, подобно веществу, обладает корпускулярными свойствами, а частицы вещества, подобно полю, -- волновыми.

Мегамир, или космос, современная наука рассматривает как взаимодействующую и развивающуюся систему всех небесных тел. Мегамир имеет системную организацию в форме планет и планетных систем, возникающих вокруг звезд; звезд и звездных систем -- галактик; системы галактик -- Метагалактики.

3.1 Исследования микромира

В конце XIX -- начале XX вв. физика вышла на уровень исследования микромира, для описания которого концептуальные построения классической физики оказались непригодными.

В результате научных открытий были опровергнуты представления об атомах как о последних неделимых структурных элементах материи.

История исследования строения атома началась в 1895 г. благодаря открытию Дж. Дж. Томсоном электрона -- отрицательно заряженной частицы, входящей в состав всех атомов. Поскольку электроны имеют отрицательный заряд, а атом в целом электрически нейтрален, то было сделано предположение о наличии помимо электрона и положительно заряженной частицы. Опыты английского физика Э. Резерфорда с альфа-частицами привели его к выводу о том, что в атомах существуют ядра -- положительно заряженные микрочастицы

Кроме того, было обнаружено, что атомы одних элементов могут превращаться в атомы других в результате радиоактивности, впервые открытой французским физиком А. А. Беккерелем.

Вопросы радиоактивности различных элементов изучались французскими физиками Пьером и Марией Кюри. Ими были открыты новые элементы -- полоний и радий

Открытие сложной структуры атома стало крупнейшим событием в физике, поскольку оказались опровергнутыми представления классической физики об атомах как твердых и неделимых структурных единицах вещества.

При переходе к исследованию микромира оказались разрушенными и представления классической физики о веществе и поле как двух качественно своеобразных видах материи. Изучая микрочастицы, ученые столкнулись с парадоксальной, с точки зрения классической науки, ситуацией: одни и те же объекты обнаруживали как волновые, так и корпускулярные свойства.

3.2 Исследования макро- и мегамира

В истории изучения природы можно выделить два этапа: донаучный и научный.

Донаучный, или натурфилософский, охватывает период от античности до становления экспериментального естествознания в XVI--XVII вв. В этот период учения о природе носили чисто натурфилософский характер: наблюдаемые природные явления объяснялись на основе умозрительных философских принципов.

Наиболее значимой для последующего развития естественных наук была концепция дискретного строения материи -- атомизм, согласно которому все тела состоят' из атомов -- мельчайших в мире частиц.

Сущность протекания природных процессов объяснялась на основе механического взаимодействия атомов, их притяжения и отталкивания. Механическая программа описания природы, впервые выдвинутая в античном атомизме, наиболее полно реализовалась в классической механике, со становления которой начинается научный этап изучения природы.

Поскольку современные научные представления о структурных уровнях организации материи были выработаны в ходе критического переосмысления представлений классической науки, применимых только к объектам макроуровня, то начинать исследование нужно с концепций классической физики.

И. Ньютон, опираясь на труды Галилея, разработал строгую научную теорию механики, описывающую и движение небесных тел, и движение земных объектов одними и теми же законами. Природа рассматривалась как сложная механическая система.

В рамках механической картины мира, разработанной И. Ньютоном и его последователями, сложилась дискретная (корпускулярная) модель реальности. Материя рассматривалась как вещественная субстанция, состоящая из отдельных частиц -- атомов или корпускул. Атомы абсолютно прочны, неделимы, непроницаемы, характеризуются наличием массы и веса.

Философское обоснование механическому пониманию природы дал Р. Декарт с его концепцией абсолютной дуальности (независимости) мышления и материи, из которой следовало, что мир можно описать совершенно объективно, без учета человека-наблюдателя.

Итогом ньютоновской картины мира явился образ Вселенной как гигантского и полностью детерминированного механизма, где события и процессы являют собой цепь взаимозависимых причин и следствий.

Механистический подход к описанию природы оказался необычайно плодотворным. Вслед за ньютоновской механикой были созданы гидродинамика, теория упругости, механическая теория тепла, молекулярно-кинетическая теория и целый ряд других, в русле которых физика достигла огромных успехов. Однако были две области -- оптических и электромагнитных явлений, которые не могли быть полностью объяснены в рамках механистической картины мира.

Разрабатывая оптику, Л. Ньютон, следуя логике своего учения, считал свет потоком материальных частиц -- корпускул.

Эксперименты английского естествоиспытателя М. Фарядея и теоретические работы английского физика Дж.К. Максвелла окончательно разрушили представления ньютоновской физики о дискретном веществе как единственном виде материи и положили начало электромагнитной картине мира.

Явление электромагнетизма открыл датский естествоиспытатель Х.К. Эрстед, который впервые заметил магнитное действие электрических токов. Продолжая исследования в этом направлении, М.Фарадей обнаружил, что временное изменение в магнитных полях создает электрический ток, он ввел понятие "силовые линии"

К концу XIX в. физика пришла к выводу, что материя существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.

Материя во Вселенной представлена сконденсировавшимися космическими телами и диффузной материей. Диффузная материя существует в виде разобщенных атомов и молекул, а также более плотных образований -- гигантских облаков пыли и газа -- газово-пылевых туманностей. Значительную долю материи во Вселенной, наряду с диффузными образованиями, занимает материя в виде излучения. Следовательно, космическое межзвездное пространство никоим образом не пусто.

На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней находится преимущественно в звездном состоянии. 97% вещества в нашей Галактике сосредоточено в звездах, представляющих собой гигантские плазменные образования различной величины, температуры, с разной характеристикой движения. У многих, если не у большинства других галактик, "звездная субстанция" составляет более чем 99,9% их массы.

Огромное значение имеет исследование взаимосвязи между звездами и межзвездной средой, включающие проблему непрерывного образования звезд из конденсирующейся диффузной материи.



4. Развитие представлений о строении Вселенной

На каждом этапе развития общества человечеству было известно строение лишь некоторой ограниченной части Вселенной. С усовершенствованием методов научных исследований и астрономических инструментов всё более расширяется доступный для изучения объём Вселенной. Само исследование становится всё более глубоким, и наши знания всё точнее отражают строение и развитие изучаемой области Вселенной. История познания Вселенной является одной из наиболее блестящих иллюстраций ленинской теории познания, согласно которой «... Человеческое мышление по природе своей способно давать, и дает нам абсолютную истину, которая складывается из суммы относительных истин» (Ленин В. И., Полн. собр. соч., 5 изд., т. 18, с. 137). На первых ступенях развития культуры представления о Вселенной ограничивались знанием ближайших к жилью человека рек, гор, лесов и наиболее заметных небесных светил. В дальнейшем эти знания стали распространяться на значительные области поверхности Земли; следующим этапом было установление шарообразности Земли и относительной удалённости небесных светил. .

Переворот, совершенный в науке Н. Коперником, уже в 16 в. привёл к тому, что область Вселенной, строение которой было в основном правильно понято, и которая подверглась дальнейшему изучению, достигла размеров всей Солнечной системы. Стало ясно также, что звёзды находятся от нас на расстояниях, во много раз превышающих расстояния до планет. Но в тот период ещё не удалось измерить расстояния даже до ближайших звёзд, Астрономия 17--18 вв. была в основном астрономией планетной системы, т. е. была ограничена окрестностями одной звезды -- Солнца. Диаметр этой системы, составляющий около 10 млрд. км, свет проходит за 10 часов. Точные определения расстояний до ближайших к нам звёзд, впервые произведённые в конце 30-х гг. 19 в. Я. Струве в России, а также Ф. Бесселем в Германии и Т. Гендерсоном в Южной Африке, и статистические исследования Струве, основанные на подсчётах звёзд, открыли новую страницу в изучении Вселенной. Границы той части Вселенной, которая стала подробно изучаться, раздвинулись до расстояний, проходимых светом за сотни и тысячи лет. Началась огромная работа по изучению Галактики, т. е. той звёздной системы, в которую в качестве одного из членов входит Солнце. Только в 30-х гг. 20 в. удалось с достоверностью установить размеры и основные черты строения Галактики, поперечник которой оказался равным около 30 тыс. парсек (около 100 тыс. световых лет), Однако многие важные особенности и детали строения Галактики остаются еще не изученными, и интенсивное исследование их продолжается.

В 20-х гг. 20 в. была выяснена внегалактическая природа спиральных и эллиптических туманностей, оказавшихся самостоятельными галактиками, т. е. системами того же порядка, что и наша Галактика. Это позволило поставить вопрос об устройстве Метагалактики как космической системы более высокого порядка, в которую наша Галактика и её соседи входят в качестве отдельных членов. Современные астрономические инструменты не позволяют достичь пределов Метагалактики, и с достоверностью не известно, существуют ли границы у этой системы. Однако инструменты позволяют наблюдать отдалённые члены Метагалактики, находящейся от нас на расстояниях порядка нескольких миллиардов парсек. На ещё более далёких расстояниях могут наблюдаться квазары -- открытый в 1963 новый вид космических объектов. Исключительно большая светимость многих квазаров, являющихся, в отличие от галактик, компактными телами, позволяет обнаруживать их на гораздо больших расстояниях, чем самые большие галактики.

Ограниченность изученной части Вселенной никоим образом не противоречит идее о пространственной бесконечности Вселенной. Однако сама постановка вопроса о пространственной конечности или бесконечности Вселенной была связана с классическими представлениями об абсолютном пространстве и об абсолютном времени. Согласно же представлениям современной физики, пространственный объём, занимаемый любой реальной или воображаемой системой, неодинаков для наблюдателей, движущихся по-разному, относительно этой системы. Наряду с расширением границ доступной для наших исследований части Вселенной происходит более детальное и более глубокое изучение относительно близких к нам её областей: уже известно много деталей строения и свойств ближайших к нам галактик и скоплений галактик. Развитие знаний происходит одновременно и вширь, и вглубь. История науки показывает, что ни пространственная отдалённость тех или иных частей Вселенной, ни сложный характер причин, лежащих в основе различных явлений во Вселенной, не могут исключить возможность их познания. Материалистическая наука, в частности астрономия, убедительно опровергает выводы агностицизма, распространённого в буржуазной философии.

Имеет распространение ряд различных теорий строения Вселенной в целом, основывающихся на предположении, что наблюдаемые свойства той части Метагалактики, в которой находится наша Галактика, имеют место повсюду во Вселенной, что экстраполированная таким образом Метагалактика исчерпывает всю Вселенную в целом. Такие упрощённые схемы могут представлять ценность для многих конкретных работ, целью которых является изучение свойств больших объёмов Вселенной. Но при этом не следует забывать об условности сделанных предположений. По существу при решении многих простых задач звёздной астрономии также удобно принимать, что Галактика простирается бесконечно далеко. При таком допущении можно получить, например, первые теоретические представления о распределении звёзд по видимым звёздным величинам или определить закономерности флуктуаций яркости Млечного Пути. Однако, допуская бесконечность Галактики при решении конкретной задачи, исследователь понимает условность такого допущения. Точно так же упомянутые выше теоретические схемы, основанные на упрощённых предположениях и служащие для частных исследований, нельзя рассматривать как теории Вселенной в целом. Иногда они являются лишь полезными рабочими схемами. Распространение на всю Вселенную свойств той её части, которая нами в той или иной степени изучена, противоречит всему имеющемуся опыту исследования Вселенной. Известно, что появление новых технических средств наблюдения, позволяющих существенно расширить пределы доступной наблюдениям области Вселенной, влечёт каждый раз за собой открытие качественно новых структурных особенностей. Так, в строении Галактики были обнаружены большие отличия от строения Солнечной системы. Несходство этих систем не ограничивается разными размерами или количествами тел, их составляющих: более существенной является качественная разница в характере подчинения и соподчинения членов внутри каждой из этих систем. В то время как Солнце содержит в себе подавляющую часть массы всей Солнечной системы, в результате чего движения планет определяются в основном его полем тяготения, основная часть массы Галактики распределена среди десятков миллиардов звёзд, и гравитационное поле определяется прежде всего действием всей этой совокупности звёзд. Такое же качественное различие структур обнаруживается при переходе от Галактики к Метагалактике.

Поскольку в иерархии изученных космических систем самое высшее положение занимает Метагалактика, то, говоря о наиболее общих или наиболее крупномасштабных свойствах Вселенной, имеют в виду именно свойства и явления Метагалактики. К 70-м гг. 20 в. коллективным трудом астрономов разных стран установлены следующие важные свойства Метагалактики. 1) Галактики в ней не распределены равномерно: подавляющее большинство их сосредоточено в скоплениях и группах галактик. Наша Галактика входит в относительно бедную по числу членов Местную группу галактик. 2) Имеет место закон взаимного удаления галактик со скоростями, приблизительно пропорциональными их взаимным расстояниям (закон Хаббла). Так, галактики, находящиеся друг от друга на расстоянии в десять миллионов парсек, удаляются друг от друга со скоростями около 600 км/сек. Это расширение в соответствии с принципом Доплера вызывает наблюдаемое красное смещение спектральных линий в спектрах галактик. Всё это грандиозное явление часто называют расширением Вселенной. 3) В диапазоне миллиметровых радиоволн наша часть Вселенная равномерно заполнена радиоизлучением, плотность которого соответствует излучению абсолютного чёрного тела с температурой ЗК. Это излучение называют реликтовым, так как предполагается, что оно представляет собой остаток излучательных процессов, имевших место в очень отдалённую прошлую эпоху, связанную с началом существования Метагалактики, Указанные три факта лежат в основе многочисленных современных космологических схем. Однако несомненно, будущая космология, наряду с этими основными фактами, должна учитывать и много других, более тонких явлений и обстоятельств.



5. Структурные уровни организации живой материи

В развитии биологии выделяют три основных этапа. Первый - систематики (Карл Линней), второй - эволюционный (Чарльз Дарвин), третий - микробиологии (Грегор Мендель).

Современная биология при описании живого идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом подчеркивается, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни. Первое. Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Уровень их организации значительно выше, чем в неживых системах. Второе. Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию. Третье. Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Способность реагировать на внешние раздражители - универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных. Четвертое. Живые организмы способны не только изменяться, но и усложняться. Они могут создавать новые органы, отличающиеся от породивших их структур. Пятое. Живое способно к самовоспроизведению. Шестое. Живые организмы способны передавать потомкам заложенную в них информацию, содержащуюся в генах - единицах наследственности. Эта информация в процессе передачи может видоизменяться и искажаться. Это предопределяет изменчивость живого. Седьмое. Живые организмы способны приспосабливаться к среде обитания и своему образу жизни.

Из совокупности этих признаков вытекает следующее обобщенное определение сущности живого: Жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.

Структурный или системный анализ обнаруживает, что мир живого чрезвычайно многообразен и имеет сложную структуру.

Условно на основе критерия масштабности можно выделить следующие уровни организации живого вещества:

1. Биосферный. Включает всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой.

2. Уровень биогеоцинозов. Отражает структуры, состоящие из участков Земли с определенным составом живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс - экосистему.

3. Популяционно-видовой уровень. Образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида.

4. Организменный и органно-тканевый уровни. Отражают признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ.

5. Клеточный и субклеточный уровни. Отражают особенности специализации клеток, а также внутриклеточные структуры.

6. Молекулярный уровень. Отражает особенности химизма живого вещества, а также механизмы и процессы передачи генной информации.

Живая клетка является фундаментальной частицей структуры живого вещества. Она является простейшей системой, обладающей всем комплексом свойств живого, в том числе способностью переносить генетическую информацию. Клеточная теория была создана немецкими учеными Теодором Шванном и Матиасом Шлейденом. Ее основное положение состоит в утверждении, что все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по своему строению. Исследования в области цитологии показали, что все клетки осуществляют обмен веществ, способны к саморегуляции и могут передавать наследственную информацию. Жизненный цикл любой клетки завершается или делением и продолжением жизни в обновленном виде, или гибелью.

В настоящее время к миру живого относят также вирусы, которые не имеют клеточной структуры. Кроме того, существуют также некоторые организмы с клеточным строением, клетки которых не имеют типичной структуры. Это так называемые прокариоты, их клетки не имеют ядер. Прокариоты являются историческими предшественниками организмов с развитыми клетками. К ним относят бактерии и сине-зеленые водоросли. Нити нуклеиновых кислот у этих клеток расположены не в ядре, а в цитоплазме.

Общепризнано, что структуры, управляющие жизнедеятельностью клетки, расположены в ядре в длинных цепях молекул нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), исходной единицей которых является ген (от греч. «рождающий»).



6. Антропосоциогенез: основные положения, этапы эволюции человека

Антропосоциогенез - это переход от биологической формы движения материи к социально организованной, его содержание - возникновение и становление социальных закономерностей, перестройка и смена движущих сил развития, определявших направление эволюции. Эта сложная общетеоретическая проблема нуждается для своего решения в синтезе достижений различных наук.

Немного найдется тем, в такой мере приковывающих к себе внимание людей, как тема антропосоциогенеза. Кто мы? Откуда мы? Эти вопросы всегда останутся актуальными для человечества.

Философское осмысление природы человеческого бытия не стоит на месте: последние десятилетия охарактеризовались как новыми разработками в сфере креационизма, так и новыми научными подходами, в честности, применением генетического исследования ДНК. Исследований по антропосоциогенезу очень много во всем мире, и, соответственно, есть множество альтернативных концепций, альтернативных интерпретаций и т.п.

Центральный вопрос антропосоциогенеза - проблема движущих сил и закономерностей. Так как движущие силы эволюции не фиксируются, изучать их можно только в действии, то есть в данный момент на основе экстраполяции. Общая картина антропогенеза реконструируется на основе неполных и в географическом (огромные просторы Азии и Африки остаются неисследованными) и в хронологическом отношении данных, пробелы в которых восполняются более или менее вероятными гипотезами. Дефект информации проистекает из единичности находок в каждом из местонахождений. Индивидуумы очень сильно отличаются друг от друга, и, только опираясь на данные о многих индивидуумах, можно получить групповой портрет локальной группы.

К вопросу о происхождении человека антропологи и философы подходят с различных и внешне даже противостоящих друг другу позиций. Антропологи озабочены поисками "недостающего звена" в биологической эволюции от обезьяноподобного предка человека к Homo sapiens. Философы стремятся выявить и обрисовать сам "перерыв постепенности" - революционный скачок, который имел место в процессе человеческого становления. Это способствует правильному пониманию мировоззренческого масштаба проблемы, перед которой стоит антропологическое исследование, и оказывает на него эвристическое воздействие.

Как и в вопросе происхождения Вселенной и жизни, существует представление о божественном творении человека. Наиболее ортодоксальные сторонники библейской версии до сих пор считают, что каждый вид, в том числе и человек, был создан Богом. Область исследований, направленных на поиск научных доказательств этой версии, называется креационизмом. Современные креационисты подтверждают тексты Библии точными расчетами. Чарлз Дарвин не отрицал существования Бога, однако считал, что Бог создал лишь начальные виды, остальные же возникли под действием естественного отбора. Альфред Уоллес, который пришел к открытию принципа естественного отбора почти одновременно с Дарвином, в отличие от последнего утверждал, что между человеком и животными существует резкая грань в отношении психической деятельности. Он пришел к выводу, что мозг человека не может рассматриваться как результат естественного отбора. Уоллес провозгласил, что этот “мыслительный инструмент” возник в результате потребностей его обладателя, и предполагал “вмешательство высшего разумного существа”.

С XIX века в науке господствует вытекающая из теории эволюции Дарвина концепция происхождения человека от высокоразвитых предков современных обезьян. Она получила в 20 веке генетическое подтверждение, поскольку из всех животных по генетическому аппарату ближе всего к человеку оказались шимпанзе. Но всё это отнюдь не означает, что ныне живущие шимпанзе или гориллы -- точные копии предков человека. Просто у человека с этими обезьянами имеется общий предок. Учёные назвали его дриопитеком (по-латыни -- «древесная обезьяна»), т.к. он обитал на деревьях. Во времена жизни дриопитеков значительную часть суши затронуло изменение климата: тропические джунгли исчезали и сменялись пространствами, лишёнными лесов. Это обстоятельство не могло не сказаться и на образе жизни животных. Иные отступали под прикрытие исчезающего леса, другие старались приспособиться к жизни на открытой местности. Так жизнь заставила дриопитеков «спуститься с деревьев на землю». Австралопитеки (по-латыни -- «южные обезьяны»), обитавшие в степях Африки, сделали ещё два шага от животного к человеку. Первым их «достижением» стало прямохождение, о чём свидетельствует строение тазовых костей австралопитеков. Хождение на двух ногах, кстати говоря, принесло человеку массу неудобств. Скорость его передвижения сразу замедлилась, роды стали мучительными (в отличие от четвероногих). Но, видимо, преимущества этого способа передвижения перевешивали. В чём же они заключались? Высвободились две передние конечности -- руки. Теперь в них можно было держать камни, палки, другие орудия. Орудия, как известно, могут применять многие звери и птицы. (К примеру, стервятники разбивают страусиные яйца, бросая в них камни). Но в жизни предков человека орудия стали приобретать всё большую, невиданную прежде роль. Австралопитеки, судя по всему, ещё не обрабатывали своих орудий, а просто использовали то, что находили: помимо палок и камней крупные кости, рога антилоп. Ими можно было, например, отбить от стада и убить антилопу, отогнать хищника от его добычи.

Вторым «достижением» австралопитеков стала постепенная утрата «шубы из густой шерсти». Уместная во влажных джунглях, в жаркой и сухой саванне она только мешала, затрудняя охлаждение организма.

Следующий в эволюционной лестнице -- уже «первый человек», первый представитель рода Ноmo. Это человек умелый (Homo habilis).

В 1960 г. английский антрополог Луис Лики нашёл в ущелье Олдовай (Танзания) рядом с останками «человека умелого» самые древние орудия, созданные человеческими руками. Надо сказать, что даже примитивный каменный топор выглядит рядом с ними так же, как электрическая пила рядом с каменным топором. Эти орудия -- всего лишь расколотая под определённым углом галька, слегка заострённая. (В природе таких расколов камня не встречается.)

Другая ветвь эволюции рода Ноmо, стоящая, по оценкам биологов, выше «человека умелого», -- человек выпрямленный (Ноmo erectus). К этому виду относят питекантропа (по-латыни -- «обезьяночеловека»), синантропа («китайского человека» -- его останки были найдены в Китае) и некоторые другие подвиды. Их часто называют обезьянолюдьми. «Человек выпрямленный» уже не бежал в панике от огня, как все остальные звери, а сам разводил его (впрочем, есть предположение, что и «человек умелый» уже поддерживал огонь в тлеющих пнях и термитниках); не только раскалывал, но и обтёсывал камни, в качестве посуды использовал обработанные черепа антилоп. Одеждой «человеку умелому», видимо, служили шкуры убитых зверей. Правая рука его была более развита, чем левая. Вероятно, он владел примитивной членораздельной речью. Пожалуй, издалека его можно было бы принять за современного человека.

И, наконец, вид, к которому принадлежат и живущие сейчас люди, -- человек разумный (Ноmo sapiens). Homo sapiens в момент своего появления был просто представителем одной из нескольких конкурирующих линий. То, что именно он достигнет успеха на арене эволюции, не было предопределено. Высыпая ведро песка, вы не можете предсказать, какая из песчинок окажется сверху. Однако ясно, что какая-нибудь из них займет место наверху, чуть-чуть выше других. То же происходит и в процессе эволюции: один из близких видов оказывается чуть-чуть успешнее, чем другие, но какой именно - заранее предсказать нельзя.



7. Синергетика: общая характеристика

Синергетика - это сотрудничество, содействие.

Синергетика является наиболее общей на данный момент теорией самоорганизации. Синергетика выделяет еще одно свойство материи - способность к самоорганизации. В замкнутых или открытых системах вектор протекания процессов направлен от упорядоченности через равновесное состояние к хаосу. В открытых системах наблюдаются обратные процессы, когда при определенных условиях из хаоса самопроизвольно возникают новые упорядоченные структуры.

Основные характеристики в замкнутых системах:

1. равновесность;

2. линейность.

Основные характеристики в открытых системах:

1. неравновесность;

2. нелинейность.

Синергетика изучает открытые систем, которые являются универсальными, а протекающие в них процессы способствуют самоорганизации мира. Главное свойство открытых систем - это неустойчивость. Синергетика открыла механизм возникновения порядка их хаоса. Его суть: пока система находится в состоянии термодинамического равновесия, все ее элементы ведут себя независимо друг от друга и не способны на создание упорядоченной системы. Но в какой-то момент в какой-то точке появляется неоднозначное значение (поведения) - точка бифуркации, в которой изменяется роль внешних сил.

Ничтожно малое воздействие приводит к значительным и даже непредсказуемым последствиям. Под влиянием энергетического воздействия с окружающей средой в открытых системах возникают эффекты согласования. Это когда различные элементы движутся в унисон друг с другом. Такое согласованное поведение называется когерентным, то есть происходят процессы упорядочивания. пз хаоса возникают новые структуры. После возникновения новой структура - она называется диссипативной - система включается в дальнейший процесс организации материи.

Таким образом, внешнее взаимодействие оказывается фактором внутренней самоорганизации системы.

Синергетика утверждает: законы самоорганизации действуют на всех уровнях бытия. А это позволяет преодолеть разрыв между живой и неживой материей.



Список использованной литературы

Вернадский В. И. несколько слов о ноосфере. М., 1991

Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. М., 2007 или предыдущие издания.

Грядовой Д.И. Концепции современного естествознания: Структурированный учебник (для вузов). М., 2003.

Кун Т. Структура научных революций. М., 1997.

Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. М., 1995.

Саймон и Жаклин Миттон. Астрономия. М.: РОСМЭН, 1995.

Ушаков Е.В. Введение в философию и методологию науки. М.: Экзамен, 2005

Философия современного естествознания: Учебное пособие. Под ред. Лебедева С.А. М., 2004.