Концепции современного естествознания

Размещено на http://allbest.ru

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования

«Красноярский государственный аграрный университет»

Институт экономики и управления АПК

Кафедра экологии и природопользования

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Концепции современного естествознания

Выполнил:

студент Алдонин А.А

Принял:

к.б.н., доцент Еськова Е.Н.

Красноярск 2020

1. Что изучает естествознание?

Естествознание -- совокупность знаний о природных объектах, явлениях и процессах^[1]. Естествознание возникло до образования отдельных естественных наук. Оно активно развивалось в XVII--XIX веках. Учёных, занимавшихся естествознанием или накоплением первичных знаний о природе, называли естествоиспытателями.

С современной точки зрения, естествознание -- область науки, включающая совокупность естественных наук, взятых как целое^[2], при этом к естественным наукам относят разделы науки, отвечающие за изучение природных (естественных -- от «естество», природа) явлений, в отличие от гуманитарных и социальных наук, изучающих человеческое общество. В историческом контексте объединение понятий естествознание и естественные науки недопустимо, так как в период развития естествознания отдельные естественные науки ещё не сформировались.

Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, химию, биологию, географию и астрономию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а также астрономии, необходимой для навигации, а с развитием техники -- развитие физики, химии.

Происхождение естественных наук связано с применением философского натурализма к научным исследованиям. Принципы натурализма требуют изучать и использовать законы природы, не привнося в них законы, вводимые человеком, то есть исключая произвол человеческой воли.

Давайте подведём итог, что же изучает естествознание? Естествознание изучает мир во всем его многообразии. Не важно, о какой сфере деятельности человека мы говорим, в основе всё равно будет естествознание. Дальнейшее развитие человека, общества также будет проходить в рамках естествознания или одного из его направлений.

2. Особенности структурных уровней организации материи: микро-, макро- и мегамиров

Естественные науки, начав изучение материального мира с наиболее простых непосредственно воспринимаемых человеком материальных объектов, переходят далее к изучению сложнейших объектов глубинных структур материи, выходящих за пределы человеческого восприятия и несоизмеримых с объектами повседневного опыта. Применяя системный подход, естествознание не просто выделяет типы материальных систем, а раскрывает их связь и соотношение.

В науке выделяются три уровня строения материи:

-Макромир мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время -- в секундах, минутах, часах, годах. В практической действительности макромир представлен макромолекулами, веществами в различных агрегатных состояниях, живыми организмами, человеком и продуктами его деятельности, т.е. макротелами.

Каждый структурный уровень материи в своем развитии подчиняется специфическим законам, но при этом между этими уровнями нет строгих и жестких границ, все они теснейшим образом связаны между собой. Границы микро- и макромира подвижны, не существует отдельного микромира и отдельного макромира. Естественно, что макрообъекты и мегаобъекты построены из микрообъектов. Тем не менее, выделим важнейшие объекты макромира.

Центральным понятием макромира является понятие вещества, которое в классической физике, являющейся физикой макромира, отделяют от поля. Под веществом понимают вид материи, обладающий массой покоя. Оно существует для нас в виде физических тел, которые обладают некоторыми общими параметрами -- удельной массой, температурой, теплоемкостью, механической прочностью или упругостью, тепло- и электропроводностью, магнитными свойствами и т.п. Все эти параметры могут изменяться в широких пределах как от одного вещества к другому, так и для одного и того же вещества в зависимости от внешних условий.

Открытия в макромире позволили:

выявить существование в объективной реальности не только макро-, но и микромира;

подтвердить представление об относительности истины, являющейся только ступенькой на пути познания фундаментальных свойств природы;

доказать, что материя состоит не из «неделимого первоэлемента» (атома), а из бесконечного многообразия явлений, видов и форм материи и их взаимосвязей.

-Микромир -- мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется от 10^-8до 10^-16см, а время жизни -- от 10^-24секунд до бесконечности. Сюда относятся поля, элементарные частицы, ядра, атомы и молекулы, а время жизни - от бесконечности до десяти в минус двадцать четвертой степени сек.

На рубеже XIX--XX вв. в естественнонаучной картине мира произошли радикальные изменения, вызванные новейшими научными открытиями в области физики и затронувшие ее основополагающие идеи и установки. В результате научных открытий были опровергнуты традиционные представления классической физики об атомной структуре вещества. Открытие электрона означало утрату атомом статуса структурно неделимого элемента материи и тем самым коренную трансформацию классических представлений об объективной реальности. Новые открытия позволили:

выявить существование в объективной реальности не только макро-, но и микромира;

подтвердить представление об относительности истины, являющейся только ступенькой на пути познания фундаментальных свойств природы;

доказать, что материя состоит не из «неделимого первоэлемента» (атома), а из бесконечного многообразия явлений, видов и форм материи и их взаимосвязей.

Микромир имеет свои особенности, которые можно выразить так:

1) единицы измерения расстояния (м, км и т. д.), используемые человеком, применять просто бессмысленно;

2) единицы измерения веса человека (г, кг, фунты и т. д.) применять также бессмысленно.

Так как была установлена бессмысленность применения единиц измерения расстояния и веса по отношению к объектам микромира, то, естественно, потребовалось изобрести новые единицы измерения. Так, расстояния между ближайшими звездами и планетами измеряются не в километрах, а в световых годах. Световой год - это такое расстояние, которое солнечный свет проходит за один земной год.

Изучение микромира вместе с изучением мегамира способствовало крушению теории Ньютона. Таким образом, была разрушена механистическая картина мира.

-Мегамир -- мир объектов космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов -- миллионами и миллиардами лет. К этому уровню материи относятся наиболее крупные материальные объекты: звезды, галактики и их скопления.

Основными структурными элементами мегамира являются планеты и планетные системы; звезды и звездные системы, образующие галактики; системы галактик, образующие метагалактики. 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.

И хотя на этих уровнях действуют свои специфические закономерности, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны. Современная наука окружающий нас мир структурно разделяет на микро-, макро- и мегамиры. По мере возрастания размеров микромир имеет следующую структуру: вакуум, элементарные частицы, ядра, атомы, молекулы, клетки. Макромир имеет следующую структуру: вещество, индивид, вид, популяция, сообщество, биосфера. В мегамир входят: планеты, звезды, галактика, Метагалактика, Вселенная.

3. Апории Зенона и проблемы движения и пространства

Зенон Элейский древнегреческий философ, ученик Парменида. Знаменит своими апориями, которыми он доказывал немыслимость движения, пространства и множества. Апории Зенона касаются самих основ человеческого миропонимания. Они требуют не просто уточнения понятий, а выбора философской платформы объяснения реальности. Поскольку дело построения таких платформ не может быть завершено, пока существует мыслящий разум, на выборе одной из них лежит печать неизбежной исторической ограниченности. Проблема - как, в конечном счете, устроены геометрические объекты, из чего они «состоят» - была важной проблемой для греческой философии. Эта проблема привлекла внимание и Зенона - представителя Элейской философской школы. Элейская школа выступала с парадоксальным учением, что существует только единое и неподвижное и неизменное бытие, повсюду одинаковое: хотя людям кажется, что бытие множественно и подвержено переменам, это мнение ведет к противоречиям и поэтому должно быть отброшено.

Существуют 9 апорий. Наиболее известными и важными для математики стали сформулированные Зеноном четыре апории (т. е. парадокса), направленных против существования движения. По-видимому, первые две апории Зенона подразумевали, что пространство и время делимы до бесконечности, а другие две основывались на противоположном представлении, будто пространственная протяженность и временная длительность состоят из неделимых моментов. Зенон пытался показать, что каждое из двух противоположных воззрений в результате ведет к противоречию, а значит, должна быть отвергнута сама идея движения, которое представляет собой лишь иллюзию.

Деление пополам. Движущееся тело никогда не достигнет конца пути, потому что оно сначала должно дойти до середины пути, потом до середины оставшегося пути, потом опять до середины остатка и т. д. - таким образом, прежде чем дойти до конца пути, тело должно пройти бесконечное множество середин, а это потребует бесконечного времени.

Ахиллес и черепаха. Быстроногий Ахиллес никогда не сможет догнать медлительной черепахи, если в начале движения она находится на некотором расстоянии впереди Ахиллеса: пока Ахиллес достигнет черты, с которой стартовала черепаха, она сама проползет на некоторое расстояние, пусть и меньшее; пока Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха продвинется еще дальше, и т. д.

Стрела. В каждый момент времени летящая стрела занимает равное самой себе пространство. Следовательно, она в течение некоторого времени покоится. Таким образом, она и вовсе не движется.

Стадион. По стадиону мимо группы равных тел А₁, А₂, А₃, А₄ движутся в противоположные стороны с одинаковыми скоростями еще две такие же группы - В₁, В₂, В₃, В₄ и Г₁, Г₂, Г₃, Г₄. Раз они движутся с равной скоростью, то в равное время пройдут равное расстояние. Если за некоторое время первое из тел В пройдет мимо всех Г, то за это же время первое из тел Г пройдет мимо половины тел А, а значит, оно пройдет лишь половину того расстояния, который прошло тело В, а значит - так как В и Г движутся с равными скоростями - оно прошло и половину того времени, за которое тело В прошло все тела Г. С другой стороны, за одно и то же время первое из тел Г пройдет мимо всех В, а первое из В пройдет лишь половину тел А, и значит, в два раза меньшее расстояние, затратив в два раза меньшее время, чем тело Г, прошедшее все тела В. Получается, что одно и то же время и вдвое длиннее, и вдвое короче, чем оно же само.

Хотя большинство философов не могли принять странные выводы Зенона о не существовании движения, поставленные Зеноном проблемы, заставили более пристально вглядываться в понятия, связанные с пространством и временем. Так, Аристотель полагал, что пространство и время не состоят из некоторого числа отдельных точек и моментов, но представляют собой особый тип сущего - нечто непрерывное, или, как еще говорят, континуум (лат. continuum - непрерывное). Пространственные и временные отрезки в действительности делимы до бесконечности, но делимы лишь потенциально, в том смысле, что любой отрезок можно разделить некоторой точкой, то, что осталось, тоже можно разделить, и т. д., но невозможно в какой-то момент реализовать бесконечное количество делений, - точно так же, как всякий раз возможно продлить имеющийся отрезок на некоторую величину, но нельзя считать бесконечное число таких продлений уже реализованным. Невозможно иметь в наличии бесконечную прямую, и нельзя сказать, что на отрезке уже находится бесконечное количество точек. Вот если бы в первой апории идущий человек каждый раз, проходя середину очередного отрезка, останавливался бы, отмечая эту середину, - тогда его движение не было бы непрерывным и он никогда бы не смог пройти весь отрезок. Решение Аристотеля было принято многими математиками: с подобными соображениями связано и разграничение Евклида между прерывными числами, с одной стороны, и непрерывными величинами, с другой стороны (см. урок 6). Тем не менее, на этом рассмотрение бесконечности в математике не закончилось: так, уже в XIX в. Г. Кантор развил теорию множеств, позволявшую рассматривать отрезок как бесконечное множество точек. Такое рассмотрение позволило открыть новые ценные результаты, а также поставить новые интересные проблемы, связанные, в частности, с некоторыми противоречиями, содержащимися в теории бесконечных множеств.

Кроме того, апории Зенона связаны и с рядом других вопросов, касающихся математики (суммирование бесконечного числа слагаемых, относительность движения, соотношение математической теории и физической реальности и т. д.).

4. От трансформизма Ж. Бюффона к единству живой природы Ж. Сент-Илера

К общему признанию, родоначальником трансформизма является выдающийся французский естествоиспытатель Жорж Луи Леклерк Бюффон (1707-1788). Бюффон видел доказательство единства происхождения в сходстве плана строения животных и объяснял его у близких видов их происхождением от общих предков. В общей сложности Бюффон выделяет в истории Земли шесть эпох и добавляет к ним еще одну - современную. В течение первых двух эпох поверхность земного шара была настолько горяча, что на ней не могло быть не только жизни, но и воды в жидком состоянии. Живые существа возникли в третью эпоху, когда свободные воды покрыли первичные материки. В горячей воде первозданного океана появились тогда аммониты с раковинами гигантских размеров, а на горах - деревья и травы. Четвертая эпоха была отмечена бурными геологическими событиями - извержениями вулканов, обвалами, сильными бурями, потопами и т.п., уничтожавшими первых сухопутных животных. С наступлением более спокойной пятой эпохи Земля заселилась начиная с полюсов (где жара спала раньше, чем на экваторе) крупными млекопитающими (носорогами, гиппопотамами, слонами (Бюффон ошибочно называл слонами мамонтов)). Шестая эпоха ознаменовалась разделением Старого и Нового Света. Это произошло совсем недавно, когда Север уже был заселен четвероногими и людьми. Отличительная черта современной (седьмой) эпохи связана, по Бюффону, с деятельностью человека, начавшего помогать силам природы.

Этой краткой характеристики эпох Земли, данной Бюффоном, вполне достаточно, чтобы убедиться в фантастичности представленной картины. Что касается причин постепенного появления все более совершенных и все более близких к современным животных, то Бюффон связывал их главным образом с актами соединения органических молекул и явлением самозарождения. Однако при всей научной несостоятельности концепции Бюффона в ней содержалась правильная догадка, имеющая непосредственное отношение к нашей теме: великий натуралист установил существование на Земле поэтапной смены организмов, отличавшихся друг от друга своей организацией. естественный структурный земля бюффон

Жоффруа считал, что многообразие животных форм при общности плана строения («многообразие в единстве», говоря словами Лейбница, на которого любил ссылаться Жоффруа Сент-Илер) можно объяснить влиянием окружающей среды. Он собирал и обсуждал различные факты. относящиеся как к области индивидуального развития, так и к эволюции. Он считал очень многозначительными опыты своего друга Эдварде а (1824 г.) с задержкой метаморфоза у головастиков в случае их длительного пребывания под водой. Сравнивая индивидуальное развитие с систематическим рядом форм, Жоффруа видит между ними известный параллелизм. О роли этой идеи в биологии, которую до Жоффруа Сент-Илера развивали Кильмейер и немецкие натурфилософы, затем ученик Жоффруа Э. Серр и особенно И. Ф. Меккель, назвавший это явление «законом параллелизма», будет сказано далее. Здесь же важно отметить, что Жоффруа в связи с этой идеей высказал замечательную мысль -- отношения между различными видами, переходы между ними обнаруживаются при изучении эмбрионов. Он уверенно заявил, что «ныне живущие животные происходят через непрерывную цепь поколений от вымерших животных преддилювиального периода». Жоффруа был убежден в трансформации органических форм. Успех опытов убеждает Жоффруа в том, что влияние внешних условий непосредственно изменяет организмы. Изменения бывают непрочны, говорит он, если речь идет о промежутке в несколько лет.

Однако, если мы вместо нескольких лет имеем дело с веками, изменения органических форм делаются более глубокими и устойчивыми. На Земле происходил постоянный и «настойчивый прогресс возникающих изменений», в результате появлялись животные, соответствующие различным геологическим эпохам. Сент-Илер допускал изменение организмов не только путем постепенных переходов, но и путем внезапных, резких перестроек. Он ссылается на превращение головастиков в лягушку как на пример «перехода от органических условий одного класса животных к условиям другого класса».

Рыбообразный головастик, дышащий жабрами, превращается в дышащую легкими лягушку. В этом факте, по мнению Сент-Илера, реализуется превращение под влиянием изменения окружающей среды (т. е. перехода от водного образа к наземному) одной организации в другую, более высшую. Идею единства плана строения, возникшую при изучении сравнительной анатомии позвоночных, Сент-Илер распространяет на весь животный мир, утверждая, что все животные без исключения представляют различные вариации одного и того же плана. «Природа-- пишет он-- создала всех живых существ по одному плану, всюду одинаковому в принципе, но бесконечно варьирующему в деталях».

Это убеждение приводит Сент-Илера к абсурдным заключениям, находящимся в вопиющем противоречии с фактами. Учение Сент-Илера о едином плане строения всех животных было ошибочно и явно противоречило фактам, так как каждый тип животного мира характеризуется своим, особым планом строения тела.

Однако общая идея Сент-Илера была верна; он подчеркивал своей теорией единство происхождения животного мира и изменяемость органических форм под влиянием внешней среды и тем самым нанес сильный удар креационизму.

Список используемой литературы

1. Концепции современного естествознания: Серия. “Учебники и учебные пособия''

2. Ростов на Дону : ред. «Феникс» , 2000.-576с.

3. Концепции современного естествознания. Учебник под ред. В.Н. Лавриенко. Москва.: ЮНИТИ . 1997 г. Г.Г. Гранатов.

4. Идейно-понятийное содержание современного естествознания: Учебно-методическое пособие. - Магнитогорск: МаГУ, 2001. -183с. А.А. Горелов.

5. Концепции современного естествознания. -М.: Центр, 1998. - 208с.

6. Грюнбаум А. Философские проблемы пространства и времени. М., 1969.

7. Комарова В. Я. Учение Зенона Элейского. //Вестник Ленинградского университета, 1981.

8. Манеев А. К. Философский анализ зеноновских апорий. Минск, 1972.

9. «Чтения Борзенкова по сравнительной анатомии» («Ученые Записки Имп. Моск. Унив.», вып. IV, 1884);

10. Шимкевич, «Биологические очерки» (историческое развитие эволюционной идеи, СПб., 1898).

11. Горелов А.А. «Концепция современного естествознания» Москва, «Владас», 1999г.

12. Карпенков «Концепция современного естествознания» Москва, «Высшая школа», 1996-2003г.

13. Найдыш «Концепция современного естествознания» Москва, «Гайдарики», 2000-2003г.

14. Солопов «Концепция современного естествознания» Москва, «Владас», 1997-2002г.

15. Спиркин «Философия» Москва, «Гайдарики», 1999- г.

16. Алисов, Хореев «Общая социально-экономическая географиямира» Москва, 2002г.

17. Гладкий, лавров «Глобальная география» Москва, 2002г.

18. Немов «Психология» в 3 т. Москва, 1995-1996г.

19. Естествознание: словарь-справочник / авторы-составители: Л. Н. Аркавенко, Ю. В. Егоров, О. А. Осипова, Екатеринбург: издательский дом «Сократ», 2004.

20. Бекетов А. Н. Естествознание // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). -- СПб., 1890--1907.

21. Концепции и гипотезы естествознания: учебное пособие / С. В. Слинкин, Э. Ф. Садыкова. -- Тобольск, 2006. -- 289 с. -- ISBN 5-85944-200-9

22. Фолта Я., Новы Л. История естествознания в датах: Хронологический обзор = Jaroslav Folta, Luboљ Novэ. Dejiny prirodnэch vied v dбtach. Chronologickэ prehlad. - Bratislava, Smena,1981 / Пер. со словац. к.х.н. З. Е. Гельмана; Предисл. и общ. ред. д.х.н. А. Н. Шамина. -- М.: Прогресс, 1987. -- 496 с. -- 23 000 экз. (в пер.)

23. Гайдук Г. В. Доклассическое естествознание Восточной Европы конца XV - середины XVIII веков. -- Минск: ФУАинформ, 2010. -- 416, [30] с. -- 400 экз. -- ISBN 978-985-6868-45-3. (в пер.)

Размещено на Allbest.ru