Курс концепции современного естествознания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курс концепции современного естествознания

1. Курс Концепции современного естествознания в новой парадигме образования

1.1 Анализ цивилизации на рубеже веков

Анализ проблем современного постиндустриального информационного общества (локальные войны и опасность ядерного конфликта, рост населения и энергетический кризис, экологические и медико-генетические проблемы, статистика социального нездоровья - бедность, самоубийства, нарушения психики, алкоголизм, наркомания, преступность и раздробленность культуры) позволяет сделать вывод: земная цивилизация на рубеже тысячелетий вступила в фазу эволюционного кризиса (Налимов 1993,1994, Назаретян 1996: 109, Моисеев 1998: 275-288). Причинами кризиса являются дисбаланс ме технологическим могуществом и гуманитарной составляющей (мудростью) Интеллекта А.П.Назаретян), доминирование науки, научно-технического прогресса и непонимание природы человека, природы смыслов в которые он погружён (В.В.Налимов), разрушение человеком своей экологической ниши (Н.Н.Моисеев). Междисциплинарные

* исследования антропосоциогенеза, истории, диалектики информация-энтропия подсказывают, что возможно два варианта выхода из кризиса: самоуничтожение или трансформация Интеллекта, становление нового сознания: этика ненасилия, терпимость к различиям, экологический императив (Седов 1991: 3-29, Назаретян 1991: 185, Дискуссионный клуб, Стратегия выживания, Глобалистика и футурология ~! Общественные науки и современность 1992-1999). Главными шагами по гуманистическому пути являются объективная информация о негативных тенденциях для общества, реформирование системы образования и признание образования самой приоритетной сферой общественной жизни (Н.Н. Моисеев Гуманизм - заслон против надвигающегося средневековья 11 Здравый смысл1997, е5).

1.2 Становление новой парадигмы образования

Становление новой парадигмы образования связано с признанием базисного значения образования, науки для общества и изменениями функций системы образования в информационном обществе: от подготовки узких специалистов и ориентации на знание к воспитанию новой нравственности, пониманию актуальных проблем общества и опережающей социализации личности по принципу незнание, а методология. Недостатки нынешней системы высшего образования во всём мире это узкая специализация и потеря целостного взгляда на мир, ориентация на информацию и отсутствие анализа сегодняшних проблем. В устремлённости к узкой специализации проявляется одряхлелость, раздробленность культуры (Налимов 1994: 63-64). Приоритетом должны пользоваться проблемы людей и человеческого общества сегодняшнего дня (Г. Кюнг). Суть реформ в системе высшего образования сводится к принципиальной переориентации приоритетов от дисциплинарности к осознанности на основе "сквозной" идеи Человек и его будущее и от подготовки узкого специалиста к формированию образованной, культурной, понимающей свою ответственность за будущее всей земной цивилизации личности. Реализовать новые тенденции можно в системе многоуровневого высшего образования: первые два года - изучается унифицированный блок общеобразовательных дисциплин (естествознание и гуманитарные науки), содержание которых раскрывается в контексте актуальных проблем общества (неполное высшее), следющая ступень - два года общей специализации (бакалавриат), третья ступень - либо год узкой специализации, либо два года магистратура (Моисеев 1996, »евелёва 1997, Аршинов В.И., Буданов В.Г., Суханов А.Д. 1994, Кинелев В.Г., Аршинов В.И., Князева Е.Н. и Курдюмов С.П.,Назаретян А.П., Суханов А.Д. и др. 1994).

1.3 Естествознание и гуманитарные науки

Раздробленность культуры (этика, религия, искусство, философия, наука как одна из форм познания реальности, паранаука, мистический опыт, учения Древнего Востока) и разрыв естественнонаучного и гуманитарного знания в современной науке приводят к фрагментарному видению реальности (Налимов 1993, 1994). "Мы страдаем от неспособности охватить комплексность проблем, понять связи и взаимодействия между вещами, находящимися для нашего сегментированного сознания в разных областях" (О. Тоффлер). Естествознание буквально означает знание естества, природы вне человека: естествознание (физика и космология, химия и биология) - знание о природе неживой и живой материи. Гуманитарные (от слова Ноmо-человек) науки исследуют сознание и общество, это науки о сознании и общественном бытии человека. Естественнонаучное и гуманитарное знание традиционно разделялось (рациональное и иррациональное, разные предметы, методы, язык, объективное - мир как явление и субъективное - состояние, в котором человек видит что-то как явление, Мамардашвили 1994)~ что было исторически обусловлено. Но в реалиях интеграции научного знания (междисциплинарная теория прогрессивной эволюции Вселенной и человека, концепции самоорганизации и новый антропоцентризм), понимания условности и вредоносности разделения науки, естественнонаучное и гуманитарное знание синтезируется в одну науку - науку о человеке (Назаретян А.П. Одна наука II Знание-сила. 1988. я 34,Назаретян 1991: 3), основой же подобного синтеза является общенаучная теория прогрессивной эволюции.

1.4 Логика и архитектоника курса

Курс "Концепции современного естествознания" следует понимать как эволюционный, поскольку центральной идеей современного естествознания является идея эволюции (эволюция от лат. развёртываться, раскрываться) и философский (обсуждаются философские проблемы происхождения и будущего Вселенной и Интеллекта). Единая модель эволюции Вселенной, биосферы и человека синтезирует данные естественных и гуманитарных наук и выступает основой трансдисциплинарной единой теории (Назаретян 1991, 1996, Ласло 1997: 80, Моисеев 1998: 62, Янч 1999: 143-157). В рамках такой модели развития Вселенной (Универсальный эволюционизм или Большая история), курс становится не технократическим, а гуманитарным, так как история человеческой цивилизации представлена как одна из фаз самоорганизации Вселенной.

Основные этапы эволюции Вселенной связываются с разделами современного естествознания: Большой Взрыв и эволюция микро- и мегамиров - физика и космология, самоорганизация молекул и химических реакций, макромолекул и гиперциклов - химия, происхождение и эволюция биосферы - биология, антропосоциогенез, социально-историческая стадия эволюции и перспективы цивилизации - гуманитарное естествознание.

Эмпирические обобщения современной науки позволяют утверждать, что Вселенная, Универсум претерпевает непрерывные и необратимые изменения. Всё сущее является продуктом процесса самоорганизации элементарных частиц, который начался в результате взрывной неустойчивости 15-20 миллиардов лет назад. После Большого взрыва из огненной точки бесконечной плотности (сингулярность), вещество синтезируется уже в первые милисекунды - образуются микро- (протон, ядра гелия, тяжёлые ядра в недрах звёзд первого поколения) и мега- (газы, звёзды, галактики) миры. Эволюция химических систем (молекулы и химические реакции, макромолекулы и гиперциклы) происходит в Космосе и в условиях ранней Земли. Методами микропалеонтологии обнаружены древнейшие клеточные формы жизни - прокариоты (около 4-х миллиардов лет назад в Австралии). Антропосоциогенез (процесс происхождения человека и общества) начинается более 6 миллионов лет назад. Оформление биологического вида Ноmо Sарiens завершается 40-50 тысяч лет назад. 20 тысяч лет назад племенные сообщества Ноmo начинают эволюционировать в современные общества - социально-историческая стадия самоорганизации Вселенной (Ласло 1997, Янч 1999).

естествознание эволюционный философский вселенная

2. История естествознания

2.1 Наука: определения и критерии

Анализ различных определений термина наука. Инварианты дефиниций науки: интерсубъективная форма деятельности людей -общезначимость научного знания, наука как социальный институт, научные традиции; производство и систематизация знаний о природе, общественном бытии, сознании человека - цель науки; научный метод как средство получения знания - индуктивный или дедуктивный методы (Налимов 1993: 14-21); принципиальная незавершённость науки - устремлённость в будущее, ориентация на изучение объектов актуальных и потенциальных, эволюция научного знания (Степин 1992: 58, 177-189, Ясперс 1994: 101-102); эзотеричность науки - особая подготовка, другие формы познания - религия, искусство, обыденное познание, паранаука.

Критерии научного знания в контексте ненаучных форм знания (религия, искусство, паранаука, обыденное знание): теоретическое доказательство, верификация (проверка), фальсифицируемость или опровержение. Проблемы современной науки - незнание природы человека, локальность описания мироздания, отношения науки с философией и религией, этические проблемы (Налимов 1993: 28-43, 235-238). Роль современной науки в системе духовного и материального производства.

2.2 Развитие науки в эпоху античности и средневековья

Проблема возникновения науки: в каменнок~ веке, в Древней Греции, с Роджера Бэкона - "111 в., с работ Коперника-Кеплера-Галилея, в "1" в. (Философия и методология науки 1996: 38-43). Культуры традиционных обществ (Древнего Китая, Древней Индии, Древнего Египта и Вавилона) не создали предпосылок научного способа исследования, хотя в них возникло множество конкретных видов научного знания и рецептур решения задач. Социально-политический фон (деспотии, кастовость), отсутствие доказательства и предписательный характер знания для практики позволяет говорить о преднауке Древнего Востока.

Переход к науке в собственном смысле слова был связан с изменениями в культуре античного мира - возникает теоретическая наука, в европейской культуре эпохи Возрождения и Нового времени - становление экспериментального метода. Для перехода к научному способу порождения знания необходим был иной тип цивилизации (демократическая форма правления), появление логического и математического доказательства и объяснительный характер знания (модели мира). Греческие философы оперировали идеальными формами (апейрон, атом), и познавали мир ради познания, а не практики (Философия и методология науки 1996: 4347, Степин, Горохов, Розов 1996: 4248).

Античная наука характеризуется умозрительностью и отсутствием эксперимента (вера в совершенные и неизменные сущности, формы, идеи; отношение к миру как к живому организму и Космосу - красоте, гармонии, порядку; презрение к ремеслу и прагматичности знания). Античная наука была целостной (додисциплинарной), описывая мир в единстве, и антиисторичной, понимая мир как стационарный или вечно вращающийся в пределах гармонии целого (Рожанский 1979, Степин 1992: 84-86).

Западноевропейская наука в средние века: натурфилософия Аристотеля и неоплатонизм как основа знаний о природе; теоцентрическая картина мира; астролого-медицинские знания и алхимия; догматизм и схоластика (Гайденко, Смирнов 1989). Первые научные эксперименты эпохи схоластики Роджера Бэкона (Реале, Антисери 1994 т. 2: 162-166).

2.3 Принципы классического естествознания

Научные революции (изменение картин мира, методов исследования, философских оснований науки) в истории естествознания - становление классического естествознания, переход к дисциплинарно-организованной науке, становление неклассического естествознания, переход к постнеклассической науке (Степин, Горохов, Розов 1996: 291-306).

Наука "У1 - "УП в.в.: гелиоцентрическая модель Космоса Н. Коперника, учение о бесконечности миров и отсутствии центров во Вселенной Дж. Бруно, законы движения планет И. Кеплера. Возникновение экспериментальной науки: опыты Г. Галилея, первые нау 1нь1е инструменты (телескоп, маятник), закон инерции и принцип относительности движения, идеализация как метод познания. Математика как язык описания природы. Френсис Бэкон: обоснование индуктивного метода в науке, классификация наук. Правила классической рациональности в познании Р. Декарта; правило "когито" (абсолютность сознания), объективность и протяженность внешних материальных тел, сознание как зеркало, адекватно отражающее материальный мир (Мамардашвили 1994: 6-12). Гносеологические и онтологические следствия принципа устранения субъекта из концептуального аппарата науки. Внемировой наблюдатель, неспособный влиять на извечный, определённый Богом ход событий, но способный познавать и предугадывать (Моисеев 1998: 25-28). Механическая картина мира И. Ньютона (Реале, Антисери 1996: 140-147): принципы элементаризма (всё состоит из неделимых, твёрдых частиц), редукционизма (свойства любой системы выводимы из свойств элементов системы, Моисеев 1998: 32-35), детерминизма (мир - это часовой механизм, в котором все связано и причинно обусловленно), обратимости законов природы (кем-то запущенный механизм Вселенной функционирует по вечным, неизменяющимся законам, а человек способен познавать эти законы, и, следовательно, познавать абсолютную истину), простоты окружающего мира (Моисеев 1998: 23-35, Мамардашвили 1994: 3-38).

2.4 Развитие представлений об эволюции

Идеи и теории геологии о становлении земной поверхности во времени (Н. Стено, 1669, Г. В. Лейбниц, 1680, Р. Гук, 1757, Д. Геггон, 1785, А. Вернер, 1787). Эволюционная гипотеза Канта (1754)-Лапласа (1796) о становлении Солнечной системы из вихревой туманности. М. В. Ломоносов (1757) о постоянном развитии Земли и всей Вселенной (Фолта, Новы 1987: 115-148).

Эволюционные идеи Ж. Л. Бюффона в работах 1749 года - связь животных и растений со средой, изменчивость видов под влиянием среды, борьба за существование, подобие обезьян и человека (Фолта, Новы 1987: 135). Первая целостная концепция биологической эволюции (1809) Ж. Б'. Ламарка (среда заставляет организм приспосабливаться и перестраиваться, приобретённые признаки наследуются, живое самозарождается из неживого). Палеонтологические, сравнительно-анатомические исследования и теория катастроф Ж. Кювье (в прежних геологических эпохах существовали отсутствующие ныне животные виды, отрицание изменчивости видов).

Революционное значение теории происхождения видов путём естественного отбора Ч. Дарвина (1859): живые организмы возникли не в результате творения, а являются результатом длительной эволюции от простых форм к сложным; причина эволюции - борьба за существование (конкуренция) и выживание наиболее приспособленных к среде (естественный отбор); доказательства (искусственный отбор, географическое распределение, сходство всего живого, данные археологии и эмбриологии). Причины критики теории Ч. Дарвина - значение случайности, происхождение от обезьян (Реале, Антисери 1997: 230-237). Открытие биогенетического закона Э.Геккелем в 1866 году (онтогенез повторяет филогенез) и периодического закона химических элементов Д.И.Менделеевым в 1871 году: единство линии развития неживой и живой материи (Силин 1997: 142).

Философские концепции развития: развитие монад от неживых к живым и мыслящим у Лейбница; саморазвитие Абсолютной Идеи по законам диалектической логики в концепции Г. В. Ф. Гегеля (Реале, Антисери 1996: 275-286, 1997: 67- 70, 95-98). Теории общественного развития: идеи социального прогресса (А. Тюрго, Ж. А. Кондорсе); данные этнографии; экономическая теория К.Маркса (эффективность производства условий существования людей как высший критерий прогресса в обществе, эволюция надстройки - общественных отношений, Реале, Антисери 1997: 127-128). Наука и производство: научно-технический прогресс.

2.5 Термодинамические законы

Во второй половине "1" века радикальные изменения произошли в понимании физической картины Вселенной - представление о запретах, налагаемых законами природы и возникновение эволюционных идей в физике. Закон сохранения энергии (первое начало термодинамики): энергия может переходить из одной формы в другую, но она не может возникать из ничего и не может исчезать (Р. Майер, Д. Джоуль), нельзя совершить работу без внешней энергии, невозможно создать вечный двигатель.

Второе начало термодинамики или закон возрастания энтропии: тепло идет только от горячего к холодному, но не наоборот или невозможно совершить работу за счет энергии тел в тепловом равновесии (Л. Карно), запрет позволяет ввести функцию - энтропию (от греч. поворот, превращение) как меру "степеней" хаоса, рассеивания энергии, однообразия, равновесия (Р. Клаузиус 1865). Формулировки второго начала (Моисеев 1998: 29-30, 78-80) - в любой замкнутой системе энтропия может либо оставаться постоянной (если в системе нет диссипации энергии), либо возрастать, или всякая система, не подверженная внешним воздействиям (взаимодействиям), стремится к состоянию максимального хаоса (термодинамического равновесия).

Теория тепловой смерти Вселенной (А. Эддингтон, Дж. Джинс). Концепция необратимости и времени (нарушение симметрии прошлое-настоящее). Л. Больцман первый открыл смысл энтропии как меры молекулярного хаоса, связал энтропию с числом комплексов, применил вероятностный подход к трактовке второго начала термодинамики - порядок в Космосе, жизнь и Интеллект это результат маловероятной статистической флуктуации (Пригожин 1985: 30-31, 95-96, Е.А.Седов Одна формула и весь мир. Книга об энтропии. М., 1982). Возникновение основного естественнонаучного парадокса эволюционной картины мира.

2.6.Идеалы и нормы неклассического естествознания

Дуализм субъекта и объекта, принцип простоты и вечности законов природы как наследие классического рационализма. Формирование специфических картин реальности, дифференциация идеалов и норм исследования: переход к дисциплинарно-организованной, неклассической науке - третья научная революция (конец "1" - середина "" столетия, Степин, Горохов, Розов 1996: 293-297).

Революция в математике - неевклидова геометрия (1826г.) Н. И. Лобачевского (Моисеев 1998: 40), теорема К. Геделя (1931) о неполноте любой математической или логической системы (Успенский 1982).

Открытия в естествознании "1" в. - клеточная природа живого (Т. »ванн (1839), теория электромагнитных явлений Дж. К. Максвелла (1864), законы наследственности и мутации (Г. Мендель, Г. Де Фриз), закон возрастания эн~ропии Р. Клаузиуса и теория биологической эволюции Ч. Дарвина - возникновение парадокса эволюционной картины мира, открытия радиоактивности (А.Беккерель, 1896) и электрона (Д. Томсон, 1897). Эксперименты Майкельсона-Морли: крах закона сложения скоростей.

Теория относительности и квантовая механика - наука о микро-мире (начало "" в.): изменение представления об одновременности, связь материи - энергии - пространства - времени - движения, невозможность разделения субъекта и объекта (проблема наблюдателя, необходимость учета средств наблюдения), крах детерминизма и элементаризма, неопределённость в мире элементарных частиц и вероятностное (неоднозначное, полиморфное, размытое) видение мира (Налимов, Дрогалина 1995: 16-27), принципы соответствия (включённость идей классической науки в более общую систему) и относительности истинности теорий (Моисеев 1998: 41-61).

Исследования высшей нервной деятельности (И. П. Павлов) и структуры сознания (3. Фрейд) - проблема иррациональности.

2.7 Структура научного познания

Достоинства и недостатки гносеологических концепций: классической (знание как адекватное отражение объекта, Демокрит и Аристотель, Р.Декарт и И.Ньютон); субъектной (знание есть познание абсолютного мира идей или априорных форм сознания, Платон, Кант, Гегель); агностицизма (познание принципиально ограничено, Юм и Кант). Опв~бочность представлений о существовании только двух элементов в познании (субъекта и объекта).

Идеи Ф. Энгельса о деятельностной природе познания (реальность тождественна объекту, науки отличаются по предмету) и развитии форм движения матерйи. Деятельностная концепция научного познания в современной философии науки (Степин 1992: 56-57, 187-188): взаимодействие с объектом через призму технических средств (научные приборы, экспериментальные ситуации, компьютер); предметность (исследование конкретной стороны объекта); отражение предмета в идеальных формах (научные понятия, числа) как результат научной деятельности.

Синтетический характер данной концепции познания (активность субъекта, зависимость научного знания от технологий, диалектика субъективного и объективного в практике и научном познании). Структура научной деятельности: субъект, средства, объект, предмет, результат.

2.8 Уровни научного исследования

Эмпирический и теоретический уровни научного познания. Структура эмпирического исследования (Степин 1992: 97-112): непосредственное практическое взаимодействие с предметом; наблюдение и эксперимент как главные методы; факчы (некоторые объективные обстоятельства) и правила (эмпирические зависимости) как формы существования эмпирических знаний; ограниченность эмпирического знания (ответ на вопрос как?, но не почему?, без объяснения факт ничего не доказывает).

Моделирование гипотез для объяснения фактов и их проверка. Переход от статуса гипотезы к статусу теории (Степин, Горохов, Розов 1996: 214-217).

Структура теоретического исследования (там же 193-198, 217-226): опосредованное взаимодействие с объектом; методы (восхождения от абстрактного к конкретному, мысленный эксперимент, идеализация, метод актуализма); понятия, законы и теории как формы существования теоретического знания; объяснительная и предсказательная функции теории.

Проблема взаимодействия эмпирического и теоретического в познании. Специфика естественнонаучных методов и методов гуманитарных наук.

2.9 Проблема научной истины

Анализ существующих подходов к решению вопроса об истине в истории философии и науки. Корреспондентская (соответствия) концепция истины: адекватное отражение объекта таким, каким он существует сам по себе, независимо от сознания (Философский энциклопедический словарь 1983: 226). Когерентная (согласования) концепция истины: истинность системы знания означает её внутреннюю согласованность, непротиворечие идеям логики (Современная философия науки 1996: 201). Конвенциализм (соглашение): истина как результат договора в научном сообществе (там же с.19). Концепция приближения к истине: истина как регуляти ный идеал, побуждающий мотив для ученых (В.В.Иалимов, К,Поппер). Прагматизм: мышление истинно, если оно обеспечивает нам "выгодное" согласование опьгга (Современная философия науки 1996: 21).

Становление модельной гносеологии: важен не поиск истины, а построение полезных моделей для совершенствования инструментального и нравствеуного интеллекта (А. П. Иазаретян "Истина как категория мифологического мышления (тезисы к дискуссии)" 0 Общественные науки и современность 1995, ю4).

Синтез рациональных моментов всех концепций: истина как мера соответствия знания объективным тенденциям изменения наличной системы общественных отношений (конкретной исторической эпохе). Истина - это прежде всего практическая, общественно-историческая оценка меры применимости человеческого знания в жизнедеятельности сообщества разумных индивидов (Природа и дух: мир философских проблем 1995: 19-30).

Определённости истины: объективируемостъ знания в практике, конкретность (уровень развития общества, понятия отражают конкретные определённости существования) и процессуальность как единство моментов абсолютного и относительного (см. там же, с. 30-34). Эволюционная эпистемология - новое направление философии науки (Современная философия науки 1996: 155-197).

2.10 Становление постнеклассической науки

В современную эпоху, в последнюю треть нашего столетия мы являемся свидетелями новых радикальных изменений в основаниях науки. Эти изменения можно охарактеризовать как четвертую глобальную научную революцию, в ходе которой рождается новая постнеклассическая наука. На передний план выдвигаются междисциплинарные и проблемно-ориентированные исследования единого процесса самоорганизации Вселенной. Система (физическая, химическая, биологическая и социальная) теперь предстает перед нами как набор когерентных, развивающихся процессов, проявляющихся во времени в виде устойчивых структур, не имеющих ничего общего ни с равновесием, ни с жёсткостью технологических структур (Степин, Горохов, Розов 1996: 297-298, Янч 1999: 147).

Идеи космической эволюции: эмпирически подтверждена модель эволюционирующей Вселенной Фридмана-Гамова, на стыке космологии и физики элементарных частиц возникла теория раздувающейся Вселенной - инфляционная модель (Степин, Кузнецова 1994: 200-203). Идеи эволюции проникают и в физику: биологические системы имеют историю, человеческая жизнь имеет историю, а вот физика была как бы вне истории. И мы пытаемся найти место физике в общем контексте науки (И. Р. Пригожин).

Идеи эволюции в биологии: теоретически и эмпирически обоснована додарвиновская, доклеточная-биохимическая эволюция. История древнейших форм жизни на Земле (микроорганизмы, более 4-х млрд. лет назад) стала доступна прямому наблюдению методами микропалеонтологии. Теория биологической эволюции Ч. Дарвина уточняется современной синтетической теорией эволюции живого вещества. Многочисленный эмпирический материал разных наук синтезируется в единую теорию антропосоциогенеза - эволюции от приматов к человеку.

Общенаучные направления (кибернетйка, теория систем) и концепции самоорганизации (неравновесная термодинамика, синергетика). Концепции самоорганизации неживых систем (теория диссипативных структур И. Р. Пригожина - порядок через флуктуацию, синергетика и многочисленные примеры самоорганизации систем разной природы Г. "акена). Математическая модель самоорганизации "живых" молекул М. Эйгена. Взаимосвязь и общность процессов на разных уровнях Универсума.

Актуальность идей Ф. Энгельса по интеграции естественнонаучных дисциплин и созданию единой философской теории развития природы, общества и мьшления для современного естествознания. Универсальный эволюционизм как основа для интеграции науки и культуры (Степин, Кузнецова 1994: 196-226, Ласло 1997, Янч 1999: 145-157). Формирование междисциплинарной теории прогресса на основе идей нелинейной термодинамики и кибернетической теории систем (А. П. Назаретян) - новая роль человека: мы уже не просто осознающая себя Вселенная, мы уже и творцы этой эволюции (Э. Янч).

Антропоцентризм постнеклассической науки: этика в науке, проблемы истоков, становления и перспектив Интеллекта - актуализм и принцип элевационизма (А. П. Назаретян), модельная гносеология, особые стратегии в эксперименте - компьютерное моделирование, проблема отношений естественного и искусственного Интеллекта.

Основной естественнонаучный парадокс эволюционной картины мира: концепции эволюции, самоорганизации и закон возрастания энтропии. "аос и порядок, организация и дезорганизация, однообразие и разнообразие, равновесие и неравновесие. Различные варианты теоретического решения парадокса эволюции (Л. Больцман, А. Пуанкаре, В. И. Вернадский). Практическое осмысление парадокса эволюции (Назаретян 1991: 18-26, Степин, Кузнецова 1994: 197, 205).

3. Тезисы теории прогрессивной эволюции

3.1 Категории и модели универсальной эволюции

Концепция эволюции Вселенной Г. Спенсера: эволюция есть интеграция и рассеивание материи, переход материи от неопределённой, несвязанной однородности (гомогенности) к определённой, связанной разнородности (гетерогенности), многообразие элементов и определённость связей между ними есть критерий прогрессивной эволюции (Спенсер 1997: 13, 37-48). Возрастание энергии, используемой системой для сохранения как мотив прогресса в "Энергетике общих законов прогресса" В. Оствальда (Назаретян 1991: 42-46). Грандиозная картина эволюции Универсума от элементарных частиц до живой материи, человека и разв6ртьвания ноосферы в "Феномене человека" П. Т. де »ардена (эволюция как возрастание сознания).

Эволюционные категории термодинамики (Р. Клаузиус, Л. Больцман, И. Р. Пригожин), кибернетики (Н. Винер), общей теории систем (Л. Берталанфи) и теории информации (К. »еннон) - энтропия и энергия, управление и обратная связь, система - среда, цель - сохранение, информация, разнообразие и моделирование мира (Назаретян 1986: 11-63, Назаретян 1991: 45-48).

Эволюционная проблематика в "Тектологии" А. А. Богданова: сопряженность организации и активности материи; конфликтная природа любых взаимодействий - всякая активность есть сопротивление другим активностям; экстраполяция теории естественного отбора на добиологические процессы - борьба организационных форм как фактор материальных изменений, сохранение более устойчивых организаций в ущерб менее устойчивым; неравновесный аспект взаимодействий "система - среда". Тектология А. А. Богданова как ориентир для сближения общей теории систем с кибернетикой и формирование кибернетической теории систем - описание поведения систем в терминах цель, разнообразие, отражение (информационное моделирование), управление (Назаретян 1986: 11-66, 1991: 48-51).

Самоорганизующаяся Вселенная Э. Янча: космическая прелюдия, биохимическая и биосферная коэволюция, социокультурная эволюция, самоорганизация и мир человека (Янч 1999: 143-157). Язык универсального эволюционизма и дарвиновская триада (изменчивость, наследственность, отбор), расширение языка (бифуркационные состояния) в теории самоорганизации Н. Н. Моисеева (Моисеев 1998: 62-73).

3.2 Причина и условие прогрессивной эволюции

Варианты объяснения причин прогрессивных изменений: нацеленность Вселенной на будущие результаты (целевая причина Аристотеля, телеологические концепции, ортогенез П. Т. »ардена, номогенез Л. С. Берга, имманентная устремленность всей материи к усложнению у И. Р. Пригожина) и отсутствие плана - изменения, в том числе и прогрессивные, происходят за счет "внешних", актуальных факторов среды (теория естественного отбора Ч. Дарвина).

С точки зрения современного естествознания, все изменения Универсума происходят за счёт сил внутреннего взаимодействия элементов системы мира, за счёт самоорганизации. Причина прогрессивных изменений обнаруживается в имманентных свойствах материи, а именно в противоречивом единстве активности ("напряжённости") материальных взаимодействий (принципиальная возможность возникновения далёких от равновесия систем доказана экспериментально Г. "акеном и И. Р. Пригожиным) и законов сохранения систем (принцип Ле-»ателье, законы Гука, Вант-Гоффа, открытие "запасных" обратных связей геофизических образований, принцип наименьшего действия в квантовой механике). Суть законов сохранения сводится к тому, что любое физическое взаимодействие реализует тот из возможных результатов, при котором совокупный рост энтропии минимален (закон Онсагера).

Поэтому развитие материи следует выводить не из "стремления к развитию или к самоорганизации", а из стремления к сохранению Зое достигнутого неравновесного состояния систем в ходе давления среды (кризисные, бифуркационные состояния). Целевая природа организационных феноменов заключается в необходимости их актуального самосохранения в ходе взаимодействий.

Неравновесный аспект проблемы сохранения (смысл эволюции состоит в стабилизации более высоких значений неравновесия со средой). Сочетание законов сохранения и активности материи создает феномен "агрессивности" взаимодействий: система стремится выделиться из среды, вырваться из плена равновесия за счет подавления аналогичных стремлений конкурентов (Назаретян 1991: 51-55).

Условием эволюции является использование свободной энергии, которая высвобождается при деградации систем с неустойчивым равновесием. Созидательные процессы всегда оплачиваются разрушением, а разрушение является источником созидания. Этот объективный закон есть следствие второго начала термодинамики, проклятье, извечно довлеющее над жизнью, обществом и составляющее коллизию, условие, импульс бытия (Назаретян 1996: 22-23, Седов 1993). Всё созидается лишь ценой соответствующего разрушения.

3.3 Критерии прогрессивной эволюции

С позиций междисциплинарной теории прогресса А. П. Назаретяна универсальная эволюция характеризуется триединой направленностью: более высоким уровнем неравновесия системы со средой или более эффективным способом использования энергии, более сложной организацией системы или бапее высокой степенью разнообразия и новой формой отражения (информационногомоделирования) мира ~Назаретян 1991: 57-65).

Конкуренция между активно стремящимися к самосохранению системами обеспечивает отбор организационных форм и типов поведения более эффективных с точки зрения их неравновесного потенциала (более эффективное использование энергии). Новый уровень термодинамического неравновесия со средой как первый критерий прогресса.

Сохранение неравновесного состояния требует более сложной организации системы. По закону необходимого разнообразия У. Р. Эшби эффективность работы по удержанию неравновесных процессов пропорциональна "внутреннему" разнообразию и, соответственно, разнообразию "внешних" связей системы, согласно же закону иерархических компенсаций Е. А. Седова (Седов 1993) рост разнообразия на верхнем уровне иерархической организации обеспечивается ограничением разнообразия на предыдущем. Из этого следует, что переход на более высокую ступень развития - не только приобретение новых возможностей, но и ограничение, снятие, преодоление и сохранение предыдущих. Более высокая степень разнообразия или сложности систем как второй критерий прогресса.

Характер отбора в эволюции определяется совершенствованием отражательных способностей систем. Важнейшим фактором самосохранения системы является отражение внешнего мира, моделирование информации о среде. "Сознание" тем совершеннее, чем более сложно организованное материальное строение оно сопровождает. Новое качество информационного моделирования как третий и самый главный критерий прогресса в эволюции.

Гениальный английский учёный Дж. К. Максвелл ещё в 1871 году впервые почувствовал диалектически противоречивое отношение между энергией и информацией, определившее одно из самых общих направлений эволюции. "Демон" Максвелла противодействует возрастанию энтропии, используя Интеллект (информационную модель мира) и способен обуздывать уравновешивающие силы природы путём их направленной организации, достигать полезного эффекта, превышающего в энергетическом отношении приложенное усилие (Назаретян 1991: 87-89).

3.4 Роль отражения в эволюции

"Субъектные свойства" (отражение, информационное моделирование, "сознание") материальных систем имманентны, т. е. не возникают, а только приобретают новое качество с повышением эффективности организации, "внутреннее" сознание и "внешняя" материальность вещей (Назаретян 1991: 60, Абдеев 1994: 150- 160). Атрибутивная концепция информации - информация как мера упорядоченности структур и их взаимодействий на всех стадиях организации материи (Абдеев 1994: 162).

Одна из самых сложных проблем современного естествознания - функционирование отражения в неживом мире (существует ли в неживом мире опосредующее звено между многообразным миром и миром данной системы?). Многие эмпирические данные не поддаются объяснению без гипотезы слабых форм "сознания" в неживой материи, "космического сознания", всеобщего информационного поля (В. В. Налимов). Антропоцентрический (принимающий в качестве исходного эмпирического факта реальное существование человека) элевационизм (общенаучный метод постнеклассической науки, противоположный редукционизму) акцентирует внимание на субъектном аспекте взаимодействий на низших уровнях и объясняет более простые явления по аналогии с более сложными сквозь призму их потенциального развития (Назаретян 1991: 41). С эволюционной точки зрения отражение есть функция сохранения системы в ходе взаимодействий, поэтому в эволюции совершенствовались отражательные способности (главный критерий прогресса в эволюции).

В сравнении с высокоорганизованными системами в доорганических системах затруднена "внешняя" регистрация модели мира, "внешняя" и "внутренняя" стороны мира в глубинах неживой материи в точности соответствуют друг другу). На уровне элементарных частиц и физических тел отражение - это взаимопревращение и простое взаимодействие (изменение вещественных структур). Здесь формы отражения не имеют собственной динамики для предвосхищения, носят пассивный характер. Преобразования в модели мира происходят одновременно с преобразованиями вещественных структур - синхронное моделирование (Назаретян 1991: 63). На уровне неорганических химических систем отражение избирательно (селективно), у автокаталитических химических реакций появляется блок управления и для коррекции поведения возникает контур обратной связи.

Живые формы отражения от раздражимости и чувствительности до психического отражения всегда активные, сигнальные, опережающие, эволюционирующие в сторону повышения сложности, богатства программ поведения. На высших этажах биосферной организации направленность эволюции смещается в сторону психического отражения. Информационная модель мира становится независимой от внешнего действия, вычленяются и актуализируются предметные образы, которые автономны и динамичны.

В контексте противоречивых отношений между энергией, энтропией и информационными (отражательными) процессами ("демон Максвелла"), Интеллект есть свойство информационной модели мира обеспечивать энергетическое превосходство полезного результата над затраченным усилием (Назаретян 1991: 87-89).

Самоотражение как высшая форма моделирования: в сознании каждого из нас эволюция замечает саму себя, осознавая себя, человек обретает не только собственное "Я", но и способность видеть и оценивать это "Я" со стороны и его отношения с другими "Я" и к другим "Я" (Моисеев 1998: 159). С эволюцией саморефлексирующего разума человек становится носителем. социальных и культурных измерений, а также интеллектуальных структур макромира. Человек измышляет, планирует и претворяет в реальность не только новый мир технологических равновесных систем, но и автопоэтические структуры своего собственного социального и культурного мира. Можно сказать, что человек вступает в коэволюцию с самим собой (Янч 1999: 154-155).

4. Физика и космология

4.1 От механики к электродинамике и теории относительности

Физика (от греч. природа) по Аристотелю (384-322 до н. э.) - наука, исследующая чувственную субстанцию. Для чувственного мира характерны движение как актуализация того, что в потенции уже есть, и оформляющаяся материя. Естественное состояние тела - покой (неподвижный перводвигатель, неподвижная Земля в центре мира, одни и те же небеса). Тела движутся из-за силы или импульса, которые зависят от массы, поэтому тяжёлое падает быстрее. Пространства (пустоты) нет, время связано с движением и абсолютно, хотя и не существует без души. Физическая реальность разделена на подлунный (характеризуется всеми формами изменения) и надлунный (нет места ни рождению, ни гибели, ни изменению, ни возрастанию, ни убыванию) миры. Всё, что происходит - происходит потому, что есть потенциальная цель (Реале, Антисери 1994: 146-151).

Г. Галилей (1564-1642) считал, что научный метод состоит не в пассивном созерцании и умозрении, а в эксперименте и проверил правильность физических представлений Аристотеля. Оказалось, что тела падают с одинаковым ускорением, независимо от веса, Земля вращается и не является центром Вселенной, вращается и Солнце, но всякое движение относительно (Реале, Антисери 1996: 98-134). С открытиями Н. Коперника, Дж. Бруно, И. Кеплера, Г. Галилея и Ф. Бэкона стало утверждаться представление, что всё происходящее подчиняется единым естественным законам (каузальный взгляд, в отличие от целевого у Аристотеля) (Назаретян 1991: 28-29, Реале, Антисери 1996: 43-57, 66-98).

Завершает научную революцию И. Ньютон (1643-1727), с его системой мира обретает лицо классическая физика (Реале, Антисери 1996: 135-148). И. Ньютон исходил из двух принципов - природа проста и все явления можно объяснить едиными причинами. Всё сущее состоит из неделимых, твёрдых, непроницаемых корпускул. Тела двигаются согласно трём ясным, рациональным законам (Р=0 и а=0, Р=ша, Е+=Р-) и закону всеобщего тяготения (сила тяготения действует постоянно, на любых расстояниях (принцип дальнодействия) и зависит от массы). Законы вечные, всегда и везде обязательные. Система Ньютона рассматривалась как окончательная и завершённая. Объектом дискуссии стали лишь понятия Абсолютного пространства (существует наряду с вещами) и Абсолютного времени (протекает безотносигельно к чему-либо вне его). И. Кант (1724-1804), например, считал, что пространство и время не существуют вне нас, а являются априорными, субъективными формами существования вещей. Система определений и аксиом Ньютона в виде уравнений описывала неизменную структуру природы и имела силу независимо от пространства и времени. Физика в течение двух столетий развивалась в направлении применения механики И. Ньютона ко всё более широким областям опьгга (Гейзенберг 1989: 52- 53).

Первая трудность возникла при рассмотрении в работах М. Фарадея (1791-1867) и Дж. К Максвелла (1831-1879) электромагнитного поля. В механике Ньютона сила тяготения задана, её природа не объяснялась, в работах Фарадея и Максвелла силовое поле само стало объектом исследования, физики пьггались найти уравнение движения для поля, а не законы движения для тел. Силовые поля приобрели ту же самую степень реальности, что и тела в ньютоновской теории (Гейзенберг 1989: 53). Максвелл вскрыл и электромагнитную природу световых волн. Свет должен распространятся в лёгкой субстанции - эфире как звуковые волны в воздухе (в вакууме звук не проходит), то есть свет движется в среде, эфире, а поля - это деформации упругой среды, эфира. Но, движется ли эфир, и, если да, то как световая волна проходит в движущемся эфире? Попытки экспериментального обнаружения эфира Майкельсона, Морлея, Миллера (найти разные скорости света по движению эфира и против) дали отрицательный результат (Гейзенберг 1989: 65-66).

В 1905 году А. Эйнштейн опубликовал специальную теорию относительности: постулаты - эфира нет, свет распространяется в пустом пространстве, электромагнитные поля реальны и могут существовать в пустом пространстве; скорость света предельна, не может быть достигнута материальным телом, постоянна для любых систем отсчёта. Следствия - эквивалентность массы и энергии (позже экспериментально подтвердилось рождение микрочастиц из энергии и "исчезновение" частиц в излучение), не может быть скорости выше скорости света, так как нужна бесконечно большая масса-энергия, и изменение представлений о пространстве и времени. Указания времени относительны и зависят от состояния движения тела отсчёта, относительно и понятие пространственного расстояния, мир является непрерывным чепарёхмерным единым пространственно-временным континуумом, время утрачивает самостоятельность (Эйнштейн 1965: 168-196, Гейзенберг 1989: 66-72).

Единая прежде физика распадается на четыре раздела: механика Ньютона (теория движения материальной точки, механика твёрдого тела, вращательное и колебательное движение, течение жидкостей, акустика, движение небесных тел), термодинамика (статистическая теория теплоты, законы сохранения энергии и возрастания энтропии), электродинамика и специальная теория относительности (электрические и магнитные явления, оптика) и квантовая теория - теория микромира (центральным понятием является функция вероятности, охватывает квантовую и волновую механику, теорию атомных спектров, кванговую химию) (Гейзенберг 1989: 56-57).

4.2 Основные этапы становления квантовой теории

В классической физике все свойства непрерывны (не существует двух классических систем, которые были бы действительно одинаковы, из миллиардов планетарных систем звёзд не найдется и двух из них, совершенно одинаковых) и имеется неограниченное число вариантов. Поведение объектов зависит от начальных условий, которые могут принимать непрерывный ряд значений - нет прерывов, скачков (Вайскопф 1977: 46). С помощью идей непрерывности и неограниченности невозможно объяснить проблему излучения нагретых тел (проблему излучения абсолютно черного тела).

Любой кусок вещества, будучи нагрет, начинает светиться и при повышении температуры становится красным (излучение волнами), затем белым (излучение более короткой волны). Если излучение непрерывно и излучается энергия в виде волн всех частот, а разных частот бесконечно много, то энергия должна излучаться бесконечно (ультрафиолетовая катастрофа или проблема излучения абсолютно чёрного тела). Но в опыте так не бывает, ни одна звезда не излучает бесконечно.

В 1895 году этой проблемой стал заниматься М. Планк (1858-1947) и в 1900 году им была получена формула, в которой зависимость объёмной плотности излучения абсолютно чёрного тела от частоты излучения носила спектральный характер. Это означало, что энергия излучается порциями, дискретами, квантами (от лат. сколько). Излучение ограничено, так как излучается не волна (непрерывность), а порция, квант. Энергия одного кванта не может быть меньше 1~=6,62 10 " (энергия одного кванта=длина волны, умноженная на постоянную Планка-Ь). Планк на первый план выдвинул не проблему излучения, а проблему излучающего атома. Мысль о том, что энергия может испускаться и поглощаться лишь дискретными квантами энергии, была столь новой, что она выходила за традиционные рамки физики (Гейзенберг 1989: 9-10).

В 1905 году А. Эйнштейн с помощью гипотезы Планка решил проблемы фотоэффекта (выбивание из металла электронов под действием света) и удельной теплоёмкости твёрдых тел. Эйнштейн предположил, что свет состоит из световых квантов, корпускул, но на основе работ Максвелла и опытов Герца, свет может быть объяснён как распространение электромагнитных волн. Возникает карпускулярно-волновой дуализм. Результаты Эйнштейна были большим шагом вперёд на пути развития новой теории, они обнаружили планковскую постоянную действия в разных областях, не связанных с проблемой теплового излучения (Гейзенберг 1989: 11).

В 1911 году Э. Резерфорд (1871-1937) на основании наблюдений прохождения альфа-лучей через вещество предложил планетарную модель атома. Атом состоит из ядра, положительно заряженного и содержащего почти всю массу атома, и электронов, которые движутся вокруг ядра, подобно тому как планеты движутся вокруг Солнца. "имическая связь объясняется взаимодействием между внешними электронами соседних атомов. Но эта модель не могла объяснить одну из самых характерных черт атома, его удивительную устойчивость (планетная система после столкновения с другой подобной системой никогда не возвратится в своё исхОдное состояние, атом же углерода остаётся атомом углерода и после того, как он, вступив во взаимодействие с другими атомами, образовал химическое соединение (Гейзенберг 1989: 11).

Объяснение этой необычной устойчивости было дано в 1913 году Нильсом Бором (1885-1962) путём применения квантовой гипотезы Планка к модели атома Резерфорда. Если атом может изменять свою энергию только прерывно, то атом существует лишь в дискретных стационарных состояниях, низшее из которых есть нормальное состояние атома. После любого взаимодействия атом возвращается в это нормальное состояние (там же: 11-12). По квантовой теории атома Н. Бора электрон не может спуститься ниже первой орбиты, переходит с орбиты на орбиту скачками и при этом атом излучает или поглащает энергию, изменения энергии дискретны (постулаты Бора). Теория Бора объяснила химические свойства атомов и их линейные спектры, которые стали источником информации при изучении микромира. Но оставались вопросы: что такое свет, частицы или волна?, как объяснить более сложные атомы?, как вед6т себя электрон в атоме? Всё отчётливее стали понимать, что попытка описать атомные процессы в понятиях обычной физики приводит к противоречиям (там же: 13).

В 1924 году Л. де Бройль (1875-1960) выдвинул гипотезу о волнах материи (через три года подтвердилась экспериментально) и попытался распространить корпускулярно-волновой дуализм на элементарные частицы. В 1926 году Э. Редингер (1887-1961) предложил непротиворечивый математический формализм, отказываясь от представлений о квантах и скачках, а электроны объяснял как трёхмерные волны материи. Осенью 1926 года начинается знаменитая дискуссия между Н. Бором, Э. »редингером, В. Гейзенбергом (1901-1976) и копенгагенской группой физиков, которая привела к непротиворечивой интерпретации квантовой теории (Гейзенберг 1989: 198-203).

4.3 Копенгагенская интерпретация квантовой теории

В основу объяснения был положен принцип неопределенности В.Гейзенберга. Точно описать поведение электрона нельзя, невозможно одновременно измерить точные значения двух параметров любой микрочастицы. Проверка колоссального количества эксперименгов по измерению различных параметров микрочастиц выявила неопределённость. Неопределённость в положении частицы, умноженная на неопределённость в её импульсе (скорость, умноженная на массу) не может быть меньше постоянной Планка. Эго число не зависит от эксперимента и от частицы, являясь фундаментальным свойством мира. Но можно указать вероятность, что в определённый следующий момент времени электрон будет найден в определённой точке камеры Вильсона. Функция вероятности описывает не само течение событий во времени, а тенденцию события.

В мысленном эксперименте В. Гейзенберг показал, что в микромире реальность различается в зависимости от того, наблюдаем мы её или нет. В принципе можно наблюдать электрон на его орбите, для этого нужен микроскоп с большой разрешающей силой. Будет пригоден микроскоп, использующий лучи с длиной волны меньшей размеров атома. В процессе наблюдения по меньшей мере один квант света пройдёт через микроскоп и столкнётся с электроном, что изменит его импульс и скорость. Следовательно, событие должно быть ограничено наблюдением. Результат наблюдения не может быть предсказан, предсказывается вероятность (не определённое событие, а ансамбль возможных событий). В описание атомных процессов вводится субъективный элемент, так как измерительный прибор создан наблюдателем. Мы должны помнить, что то, что мы наблюдаем, - это не сама природа, а природа, которая выступает в том виде, в каком она выявляется благодаря нашему способу постановки вопросов (Гейзенберг 1989: 27).