Контрольная работа "Концепции современного естествознания"

4. Современная научная картина мира.

                                        Самое удивительное свойство

                                        нашего  мира – это то, что он познаваем.

А. Эйнштейн

     Огромен и разнообразен окружающий нас мир  природы. Чтобы познать его мы из частных знаний о явлениях и закономерностях природы пытаемся создать общее - научную картину мира. Содержанием которой являются идеи наук о природе, закономерности, составляющие единство знаний о природе.

     В каждый период развития человечества формируется научная картина  мира, которая отражает объективный  мир с той точностью, адекватностью, которую позволяют достижения науки и практики.

     Многие исследователи отмечали, что научная картина мира, слишком большая и запутанная тема, чтобы можно было исследовать ее целиком…»

     Научная картина мира – множество теорий в совокупности описывающих известный человеку природный мир, целостная система представлений об общих принципах и законах устройства мироздания.

     Развитие научной картины мира прошло ряд этапов. Наиболее важные события приведены ниже в таблице 1, где обращено внимание в первую очередь на данные физики и космологии, потому что именно эти фундаментальные науки формируют общие контуры научной картины мира.

     Как видно из этих этапов, научная картина  мира уточняется и развивается на протяжении многих веков - проникновение  в сущность явлений природы - бесконечный, неограниченный процесс, поскольку материя неисчерпаема. С развитием науки представления людей о природе становятся все более глубокими и адекватными, все более отражающими истинное, реальное состояние окружающего мира.

     Новая картина мира только формируется, она еще должна обрести универсальный язык, адекватный Природе. И. Тамм говорил, что наша первейшая задача – научиться слушать природу, чтобы понять ее язык.  

     Таблица 1

     Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества, окружающий мир разделяется на: микромир, макромир и мегамир. Между структурами существуют фундаментальные взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются с помощью соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий. Если раньше последними неделимыми частицами материи считали атомы, то впоследствии были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов.

     В современной научной картине  мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения объединяются, характеризуя один и тот же объект, а вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.

     Научно-техническая революция за последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о научной картине мира. Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий мир как на единое образование, состоящее из множества взаимодействующих систем. А с появлением синергетики (учение о самоорганизации) помогло раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов.

     Все прежние картины мира создавались  как бы извне - исследователь изучал окружающий мир отстраненно, вне  связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Теперь научная картина мира создается не извне, а изнутри, неотъемлемой частью создаваемой картины становится сам исследователь. Очень многое нам еще неясно и скрыто от взора, однако сейчас перед нами раскрывается процесс самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа.

     Наиболее  характерной чертой современной  научной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой и живой природе, в социальном обществе.

     Современная научная картина мира сложна и одновременно проста. Сложна, потому что может поставить в тупик человека, привыкшего мыслить классическими представлениями с их наглядными явлениями и процессами, происходящих в природе. А проста она, поскольку для ее понимания требуется не так много принципов и гипотез. Эти качества ей придают такие ведущие принципы построения современного научного знания, как системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация и историчность.

     Системность отражает то, что Вселенная – это самая крупная из известных нам систем, состоящая из огромного множества подсистем различного уровня сложности. Эффект системности состоит в появлении у системы новых свойств, которые возникают благодаря взаимодействию ее элементов между собой. Другое ее важнейшее свойство – иерархичность и субординация, т.е. последовательное включение систем нижних уровней в системы более высоких уровней, что отражает их принципиальное единство. Подобным образом организуется и современное естествознание. Сегодня можно утверждать, что практически вся современная научная картина мира пронизана физикой и химией.

     Глобальный  эволюционизм означает признание того факта, что Вселенная имеет эволюционный характер, т.е. в основе всего сущего лежат эволюционные, необратимые процессы. Идея глобального эволюционизма позволяет также изучать все процессы, протекающие в мире, с единой точки зрения как составляющие общего мирового процесса развития.

     Самоорганизация – это способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Образование более сложных структур самой различной природы происходит по единому механизму, который является универсальным для систем всех уровней.

     Историчность признает незавершенность настоящей научной картины мира. И действительно, развитие общества, осознание важности исследования уникальности природных систем, в которые составной частью включен и человек, будут непрерывно менять стратегию научного поиска и наше отношение к миру, потому что весь окружающий нас мир находится в состоянии постоянного и необратимого исторического развития.

     Можно выделить следующие открытия в естествознании, которые привели к научным  революциям в XX в.:

     Астрономия. Модель Большого взрыва и расширяющейся Вселенной.

     Геология. Тектоника литосферных плит.

     Физика. Основные направления: исследование микромира (микрофизика), макромира (макрофизика) и мегамира (астрофизика). Проведены исследования в разработке модели атома, доказаны изменяемость атома и существование разновидностей атома у химических элементов.

      Изначально атом уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в которой вокруг ядра вращаются электроны. И только после открытия нейтрона, возникли современные представления о протонно-нейтронной модели атома. Вскоре был открыт и положительный электрон.

      Теория  относительности в корне изменила научные представления о пространстве и времени. Все движения, происходящие в природе, имеют относительный характер, это означает, что в природе не существует никакой абсолютной системы отсчета, и, следовательно, абсолютного движения, которые допускала ньютоновская механика.

      Еще более радикальные изменения  произошли в связи с созданием  общей теории относительности, которую называют новой теорией тяготения. Эта теория впервые ясно и четко установила связь между свойствами движущихся материальных тел и их пространственно-временной метрикой. Общая теория относительности показала глубокую связь между тяготеющми массами и структурой физического пространства-времени.

      Квантовая механика. В 1925 г. для объединения процессов, происходящих в мире мельчайших частиц материи - микромире, была создана новая волновая (квантовая) механика. Впоследствии возникли и разнообразные другие квантовые теории: квантовая электродинамика, теория элементарных частиц и другие, которые исследуют закономерности движения микромира.

      Синергетика – становление новых структур в неживой природе. Она впервые показала, что процессы самоорганизации могут происходить в простейших системах неорганической природы. Чем сложнее система, тем более высокий уровень имеют в них процессы самоорганизации. Главное достижение синергетики и возникшей на ее основе новой концепции самоорганизации состоит в том, что они помогают взглянуть на природу как на мир, находящийся в процессе непрестанной эволюции и развития.

      Биология. Переход от клеточного уровня исследования к молекулярному ознаменовался крупнейшими открытиями в биологии, связанными с расшифровкой генетического кода, пересмотром прежних взглядов на эволюцию живых организмов, уточнением старых и появлением новых гипотез о происхождении жизни и многого другого.

      Генетика – механизм воспроизводства жизни. После открытия закона наследственности, быстрыми темпами стало происходить развитие генетики. Утвердилось понятие хромосомы, как структурного ядра клетки, содержащего ДНК, сформулирована хромосомная теория наследственности, открытие мутаций.

      Химия. Делится на: неорганическую, органическую, физическую, аналитическую и химию высокомолекулярных соединений. В ХХ веке широко стали применяться неорганические соединения. Открыт новый тип синтетических полимеров - полиамиды, тефлон, создаются "вечные" смазочные масла (пластмассы и эластомеры). Проникновение органической химии в смежные области - биохимию, биологию, медицину, сельское хозяйство - привело к изучению свойств, установлению структуры и синтезу витаминов, белков, нуклеиновых кислот, антибиотиков и т.д.

      Кибернетика – управление в неживой и живой природе. Кибернетика изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем.

      Социобиология – соотношение естественного и социального.

      Психоанализ – роль бессознательного в человеческой психике. 

     Научные достижения позволили нарисовать современную научную картину мира.

     Таблица 2