рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Методология постижения открытого нелинейного мира

Методология постижения открытого нелинейного мира - раздел Культура, Естествознание как феномен культуры   Xxiвек Характеризуется Бурным Экспоненциальным Ростом Научных...

 

XXIвек характеризуется бурным экспоненциальным ростом научных знаний. Человечество знает и умеет значительно больше, чем может осмысленно использовать. Это породило серьезную про­блему, ранее не стоящую перед человеком: противоречие между его глобальным планетарным могуществом и недальновидным эгоистичным мышлением.

Известный научный деятель Чарльз П. Сноу сформулировал проблему, которая не потеряла и сегодня своей актуальности об увеличивающемся разрыве между культурой естественнонаучной и культурой гуманитарной.

Однако при внимательном рассмотрении проблемы само разделение наук на гуманитарные, изучающие человека во всех проявлениях, и естественные, исследующие закономерности окружающего нас мира, в настоящее время выглядит не совсем актуально. В настоящее время в науке отчетливо выделяются два параллельных процесса: дифференциация различных областей научного знания, приводящая к появлению узких специалистов и все более усиливающиеся интегративные тенденции в науке, сопровождаются проникновением представлений и исследовательских методов из точных наук в гуманитарные и наоборот. Следует объединять усилия различных научных дисциплин, а не возводить между ними непреодолимые преграды.

Одной из важнейших задач современности является гармоничное развитие человека и устранение противоречия между гуманитарной и научно-технической формати культуры.

В задачу данного курса входит с одной стороны демонстрация единства современного естествознания как единой науки со своим предметом исследования, а с другой стороны обоснование положений, по которым ясно видно, что современное естествознание, в значительной степени, является основой любого знания – и естественнонаучного и гуманитарного.

Гуманитарное содержание современного естествознания связано с развитием мышления (нелинейного, синергетического), формированием мировоззрения, воспитанием чувств.

Поскольку «подрастающее поколение старается усваивать истину сразу», наиболее «продвинуто» в части освоения предметов высоких технологий и не любит ждать,необходимо разрабатывать для изучения современного естествознания новых средств обучения, в частности универсальный биоадаптивный учебно-методический (мультидисциплинарный дидактический комплекс) каковым является настоящий учебник. Поэтому для современного познающего субъекта удобным видом учебного пособия может стать учебник, написанный в духе синергетической парадигмы фундаментальности, являющийся системообразующим компонентом синергетической образовательной среды современного естествознания. Таким, по мнению авторов, и является предлагаемый учебник, читатель которого убедится в этом, познакомившись с его содержанием.

Существуют различные виды оснований науки в соответствии с важнейшими разделами философии: онтологические, гносеологические, логические, аксиологические, социальные. Приведем примеры каждого из указанных видов философских оснований. Онтологическое: «Бог не играет в кости» (А. Эйнштейн); гносеологическое: «Все объективно значимые теоретические понятия науки должны быть сводимы к – эмпирическим» (Э. Мах); аксиологическое: «Истина – высшая ценность науки» (К. Поппер); социальное: «Содержание науки определяется практическими потребностями общества» (Дж. Бернал). Не существует единых философских оснований для всех наук, их выбор определяется для разных наук многими факторами, важнейшие из которых – талант, воля и авторитет создателей новых фундаментальных теорий.

Современное состояние научного знания характеризуется тенденцией к междисциплинарному взаимопроникновению.

Междисциплинарным синтезирующим статусом сегодня обладают системный подход, и его наиболее конструктивная часть: синергетический подход (системный подход в узком смысле) и все большие эвристические возможности раскрывает синергетическая образовательная среда и теория фракталов. Имеются веские основания полагать, что рефлексивное обращение фрактальных представлений на саму социальную деятельность субъекта и, в особенности, на его познавательную деятельность обернется новым концептуальным сдвигом в решении классических философских проблем качественного образования.

Необходимость такого рода рефлексивного обращения, прежде всего, связана с тем, что сложность системы социальной деятельности (по критериям числа взаимодействующих элементов и уровней организации) возросла настолько, что традиционные подходы уже не справляются ни с полной оценкой ситуации, ни, тем более, с прогнозом последующих состояний. В особенности это касается ключевых для современности видов деятельности, какими являются учебно-познавательная и управленческая. Именно здесь фрактальные представления о структурном подобии части и целого выводят нас на новые возможности решения проблем совместной человеческой деятельности.

Предметом рассмотрения выступают отношения инвариантности и подобия, которые связывают целостные системы и процессы социальной человеческой деятельности с каждым ее элементом и этапом, а именно особые виды деятельности, которые феноменологически проявляют структуру деятельности во всей ее сложности и полноте: это управленческая и учебно-познавательная деятельность в синергетической среде.

Основная гипотеза заключается в том, что между элементами и подсистемами различного уровня познавательной деятельности существуют отношения фрактального подобия, которые обуславливают органический характер совместной, познавательной деятельности. Эти отношения носят объективный характер, но в своей полноте способны реализоваться только через цикличное рефлексивное управление этой деятельностью в специально спроектированной синергетической образовательной среде.

Следуя духу гегелевской диалектики, необходимо подчеркнуть, что движение «цель – средство – результат» отражает многомерную иерархию узловых противоречий. При этом каждый узел фрактально раскладывается в свое собственное подобие. Смысл – это то, что сужает коридор возможностей, ограничивает их число, одним словом смысл есть то, что создает переход от настоящего к будущему (или от прошлого к настоящему). Нет движения вне направления, и движения выше цели. Цель, противоречащая законам движения и не отвечающая его направлению – бессмысленна. Не цель придает смысл развитию, а развитие – цели. Осмысленные цели достижимы и лежат в русле от прошлого к будущему.

Гегель впервые представил деятельность как самоизменение и саморазвитие объективного духа, под которым он понимает разум в человеческой родовой жизни, т.е. сверхиндивидуальную целостность, возвышающуюся над отдельными людьми и проявляющуюся через их различные связи и отношения. В современном представлении это духовная часть (компонента) синергетической среды. Логику Гегеля (тезис–антитезис–синтез) можно представить как «квазифрактал» развития, «фрактальная структура самопорождения смысла» любых изменений в системах и саморазвития различной природы. Обычные, простые виды деятельности не содержат организационно-управленческих уровней иерархии, которые имеют наиболее сложные формы деятельности и позволяют увидеть любую познавательную, управленческую и образовательную деятельность как циклическую и фрактально-иерархически-древовидную структуру. Труд праксеологически ориентирован лишь на практически полезный – общественно-необходимый результат.

«Методология деятельности в синергетической среде» как основание новой парадигмы берет начало в самой структуре научного познания, когда центр внимания переместился с равновес­ных процессов и структур на неравновесные, устойчивость к новому пониманию роли стохастического фактора в понимании природы реальных процессов, к созданию теории самоорганизации открытых систем и к разработке фрактально-синергетической теории Природы и ноосферы. Концепция созидания синергетической среды открытого образования предполагает обеспечение на базе высоких наукоёмких технологий полной академической свободы личности в выборе форм, способов и места доступа к потребному всемирному знанию с минимальными энергетическими и номинальными интеллектуальными затратами.

На наш взгляд модель деятельности в синергетической технологии открытого образования есть не что иное, как фрактальная система самопорождения смысла.

Внедрение высоких информационно-коммуникационных технологий в образовательные структуры и процессы управления ведет к их коренному изменению, интенсифицируют создание принципиально новых познавательных, управленческих и образовательных технологий, новых технологий сбора, хранения, обработки и передачи информации, возникают новые информационные потоки между субъектами и объектами в управленческих и образовательных процессах.

Нами на протяжении многих лет исследовалась и проектировалась синергетическая среда в образовании, как новое направление в современной дидактике. Эволюция подхода и апробирования его на познавательной, управленческой, образовательной и воспитательной деятельности позволило нам создать системогенетическую модель познавательной, управленческой и образовательной деятельности в синергетической среде (см. рис.8). В качестве методологического основания служила синергетическая образовательная среда в образовании. В основе модели лежат гносеологические, онтологические, методологические и праксеологические процедуры системной деятельности и мыследеятельности, включающие следующие умственные действия, приемы и операции: по логической схеме процесса:сравнение, анализ, абстрагирование, обобщение, синтез, классификация, индукция, дедукция, инверсия, рефлексия антиципация, гипотеза, эксперимент и др.; по функциям классификации: прогностическая (индукционная), познавательная (гностическая) и измерительная (праксеологическая) процедуры; по типу логики мышления:рассудочно-эмпирические (классически-логические по Аристотелю) и разумно-теоретические (диалектико-логические, по В.В. Давыдову), синергетический стиль мышления (по А.И. Бочкарёву); по форме результата:создание нового образа, определение понятия, суждение, умозаключение, теорема, закономерность, закон, модель, теория.

Модель познавательной, управленческой и образовательной деятельности содержит разделенное пространство (рис.8.) на реальный (внизу) и рефлексивный мир (вверху). Левый верхний квадрант для рефлексивного мира отражает зону Веры и, в пределе, веру в Бога. Правый верхний квадрант отражает зону Науки (Разума) и, в пределе, веру в Абсолютную истину или в «Абсолютный дух» Гегеля. Нижний левый квадрант соответствует материальному миру, а справа миру искусственного, всего, что создано человеком и современными технологиями. В центре находится субъект-субъектная подсистема познания, управления и учения, владеющая процедурами системной (синергетической) мыследеятельности: индукцией, обобщением, дедукцией, анализом и синтезом; методами классификации, моделирования и абстрагирования, инверсией, рефлексией, способами сравнения, измерения, выдвижения гипотез, проведения экспериментов, проектирования и конструирования, прогнозирования и планирования, синергетическим стилем мышления и др., в конечном итоге замыкающимися на практическую деятельность праксеологическую составляющую спирального цикла познавательной, управленческой и образовательной деятельности.

Важным в этой модели можно считать факт: любой истинный квант знания «когнитон» получается как результат полного витка спирального цикла познавательной, управленческой и образовательной деятельности, охватывающей все пространство через синергетический метаязык (штриховая кривая по ходу часовой стрелки, охватывающая все квадранты и сходящаяся в центре), «понятный естественнику и гуманитарию». Проходя всю логическую цепочку, будущее знание, начинаясь как факт, частность, свойство, затем накапливается и посредством метода индукции превращается в общее свойство метазнание. Дальнейшее применение к «общему метазнанию» методов анализа и синтеза, классификации, моделирования и абстрагирования превращает метазнание, в форму «абстрактного метазнания», «чистой идеи», обладающей качествами красоты и гармонии. Но абстрактное метазнание для своего превращения в истинное знание еще должно быть проверено практикой, экспериментом. Для этого существуют дедуктивные процедуры: выдвижение гипотез, проведение экспериментов, проектирование и конструирование, прогнозирование и планирование. И, наконец, самый прагматический критерий истины практическая деятельность на базе нового знания с получением полезного продукта или появления новой добавленной стоимости.

 


 

 


Рис.8. Модель познавательной, управленческой и образовательной деятельности в синергетической среде


 

Пронизывающий всю модель синергетический метаязык (похожий на четыре языка, повторяющие цикл «по часовой стрелке» на рисунке показан штриховой линией), можно интерпретировать, как: язык общения с первопричиной, Богом; язык науки, техники и, наконец, язык Природы, к которому призывал Тамм: «…наша первейшая задача – научиться слушать природу, чтобы понять ее язык».

На границе модели (рис.8) нижнего и верхнего левых квадрантов показано отношение материи (первичности её) к сознанию (по ходу часовой стрелки циклов), что соответствует марксистскому толкованию «первичности материи и вторичности сознания». На границе верхнего и нижнего правых квадрантов искусственной половины пространства показано отношение со-знания (совместного, коллективного знания) к со-бытию (совместному бытию), которое синергетически можно трактовать, как «совместное знание определяет совместное бытие».

На модели в центре изображена совокупность взаимодействующих субъектов, Веры и Науки, Естественного и Искусственного разделенная извилистой нечеткой границей, символизирующей гармонию мужского и женского начала ЯН-ИНЬ, (число 69), которое при повороте остается себе инвариантным, самоподобным. Это согласуется с пониманием человека как смысловой модели мира. Такая идея в изображении модели удобна также для выяснения дидактических принципов созидания высокой синергетической образовательной среды.

Вера может быть определена как принятие чего-либо за истину, не нуждающуюся в необходимом полном подтверждении. На протяжении многих лет философы стремятся логически обосновать правомочность индукции как метода мышления, выводящего будущее на основе прошлого, или как способ превратить неполную информацию в полную. Однако согласно известной теореме К. Гёделя о невозможности полной формализации знаний полнота недостижима, а целостность реальна. Таким образом, вектор постижения в синергетической парадигме фундаментальности направлен «от полноты к целостности». Любая деятельность организуется на базе знаний, содержащих пробелы, или на основе неполной информации, дополненной «угадыванием», «домыслом» или «верой».

Мышление человека богаче любых дидактических форм. Слова утверждение, подтверждение имеют корень веры, поэтому классическую науку часто сравнивают с «научной религией». Для всех живых систем «опережающее отражение действительности» П.К.Анохина, понимаемое как форма и содержание процесса существования живых систем, основано, во-первых, на предшествующем самоотражении потребного прошлого; во-вторых, на непрерывном поддержании и корректировке отражения настоящего; в третьих, как отражение потребного будущего − является биологической необходимостью. Многократно подтвержденная опытом вера может превратиться в знание либо в метафизику.

Поэтому, индуктивная форма поведения у человека была выработана и закреплена в процессе биологической эволюции. Биологическая эволюция была бы вообще невозможна, если бы не элемент «веры» в успех нацеленных на будущее реакций, встроенный в каждую клетку живого вещества и носящий фрактальный характер. К настоящему времени известны четыре вида познания: эмпирическое, научное, художественное, сокровенное.

9.2. Чему «учат» концепции современного естествознания?

 

Современные концепции естествознания в своей совокупности образуют то, что часто называют неклассической и постнеклассической наукой. Концептуальными науками классического естествознания были, как известно, механика Ньютона, классическая космология, электродинамика Максвелла, термодинамика Клаузиуса, теория эволюции Дарвина, физиология Павлова, теория бессознательного Фрейда и т.п. Несмотря на очевидное содержательное различие перечисленных концепций классического естествознания, все они исходили из неких общих принципов, которые считались единственно научными. Это − принцип детерминизма (господства однозначных причинно-следственных отношений между явлениями природы), принцип чистой объективности научного знания, принцип абсолютной истинности научного знания, принцип невозможности альтернативных научных истин об одном и том же предмете, принцип непрерывного, постепенного развития науки, принцип наличия универсального научного метода, принцип прогрессивного развития научного знания и др. Чему учат нас современные концепции естествознания? Прежде всего, − всему естественнонаучному знанию; всему развитию науки присущи скачки, революционные концептуальные изменения; возможно принятие качественно несовместимых с прежними теориями концепций в одной и той же области науки. Сам по себе релятивизм еще не означает утверждения субъективного характера научного знания, а лишь отрицает его объективно-трансцендентальный характер.

Другой революционный шаг в развитии естествознания, в становлении неклассической науки был связан с возникновением и утверждением квантовой механики − другой фундаментальной концепции современного естествознания. Если Эйнштейн разрушил веру в трансцендентальный, абсолютный характер научного познания, в возможность абсолютно истинной научной картины мира, то создатели квантовой механики: Бор, Гейзенберг, Борн, де Бройль и др. подорвали всеобщность и непререкаемость другого фундаментального онтологического принципа классического естествознания − детерминизма, принципа господства в природе причинно-следственных законов, имеющих необходимый характер связи причины и следствия («причина всегда с необходимостью порождает свои следствия», «следствие всегда есть необходимый результат какой-то причины»).

В отличие от классической механики, в квантовой механике выдвигается поло­жение о принципиально вероятностном характере поведения любых физических тел, а не только микрообъектов, как это иногда полагают. Невозможность однозначного описания движения тел связана с теми ограничениями, которые накладывает принцип неопределенности Гейзенберга на возможность одновременно абсолютно точного измерения многих сопряженных величин, входящих в физические законы. Согласно этому принципу невозможно одновременно точно измерить координату и скорость (или импульс) тела и тем самым однозначно предсказать его будущее состояние. Нижняя граница неопределенности устанавливается постоянной Планка, но преодолеть это значение неопределенности невозможно в принципе. Таким образом, согласно квантовой механике, условия физического познания мира дают возможность описывать его адекватно только вероятностно. Необходимые же законы, которыми оперирует классическая наука, суть не что иное, как огрубленное, неадекватное описание действительности, которое, правда, часто целесообразно из прагматических соображений простоты, когда для многих случаев успешной практики не требуется подлинной точности.

Квантовая механика сформулировала важный для науки тезис: с точки зрения возможностей человеческого познания мир вероятностен, им управляет вероятность, а не необходимость, а в основе вероятности неизбежно лежит множество случайных событий.

Современное естествознание преподносит человечеству уроки.

Первое. Для большинства объектов и систем невозможно их единственное непротиворечивое описание, поскольку многие из них наделены частично или полностью взаимоисключающими свойствами, например − фотоны и электроны обладают и корпускулярными и волновыми свойствами. Поэтому полное их описание возможно только в виде двух дополняющих друг друга картин − волновой и корпускулярной. Свойства волны и частицы у элементарных объектов диспозиционны, а реально они проявляют себя всегда либо как волны, либо как корпускулы. А как конкретно они себя проявят в каждом случае – зависит от условий их познания, в частности от условий наблюдения с помощью различных приборов. Таким образом, с точки зрения квантовой механики физическая истина не только относительна, но и субъект-объектна, поскольку условия познания (наблюдения) существенно влияют на результат познания и не могут быть элиминированы из последних в принципе, как это допускала классическая механика.

Второе. Абстракция чисто объективного познания физичес­кой реальности при исследовании классических объектов с большими массами и относительно малыми скоростями (по сравнению со скоростью света) полезна с практической точки зрения, (так как отвлекается от малых − с точки зрения макропрактики − величин, значительно упрощая при этом описание реальности), но она неверна теоретически, с философско-гносеологической позиции. Таким образом, философские основания классической и неклассической механики не просто различны, но и отрицают друг друга, т.е. несовместимы.

Важным показательным уроком динамики естествознания стало создание современной космологии, которая сознательно положила в фундамент своих философских оснований распространение принципа эволюции с живой природы также и на всю неживую природу, поместив начало его действия в точку сингулярности, т.е. в момент Большого взрыва − начало образования нашей Вселенной. Более того, современная космология исходит не только из универсального характера действия принципа эволюции, но и вводит в число своих философских оснований так называемый антропный принцип, согласно которому эволюция во Вселенной носит целесообразный, направленный характер, а целью ее (эволюции) является порождение разумных существ − человека в частности. На языке теории систем и кибернетики это означает, что вся Вселенная по существу является системой с рефлексией, т.е. самопознающей и самоуправляемой системой с самого начала своего возникновения (и в данном случае несущественно − с вмешательством Творца или нет).

Как показывают многочисленные физические и математические расчеты, без допущения антропного принципа, или принципа рефлексивного характера Вселенной как системы, невозможно объяснить очень тонкий механизм согласования многих наблюдаемых фундаментальных физических констант и законов. С точки зрения научного мышления вероятность того, что эти тонкие физические согласования носят случайный характер, должна быть приравнена к нулю. С этих позиций взгляды ранних античных философов о разумном устройстве космоса и о «нусе» (Анаксагор) как о естественном объективном разуме − высшем законе природы, равно как и взгляды объективных идеалистов об объективном (внечеловеческом) характере мышления не кажутся такими уж фантастическими и сказочно умозрительными. Можно утверждать, что именно современная космология являет собой начало и яркий образец того, что многие называют постнеклассической наукой, приходящей на смену неклассической науке, парадигмальную основу которой составляют теория относительности и квантовая механика. Сущность современной постнеклассической науки действительно состоит в том, что она перешла к изучению сверхсложных, в высшей степени организованных систем, часто включающих в себя человека в качестве одного из своих важнейших элементов и подсистем (биосфера, геосфера, техносфера, экономика, глобаль­ные проблемы и т.п.).

Наконец, последний и по времени, и по важности для мировоззрения – из уроков современного естествознания связан с возникновением и бурной экспансией во все фундаментальные области современной науки (механика, физика, химия, биология, космология, техника) идей новой фундаментальной концепции современного естествознания синергетики. Возникнув в 50-х годах XX в. как вполне безобидное распространение идей классической термодинамики на описание поведения открытых стохастических механических систем при взаимодействии их с окружающей средой путем обмена с ней энергией, массой и информацией, творцы синергетики (И. Пригожин, Г. Хакен, С. Курдюмов и др.) обнаружили, что в открытых диссипативных системах в целом не действуют линейные зависимости при описании поведения отдельных элементов такой системы и системы в целом. Диссипативные системы эволюционируют не постепенно, а в целом − скачкообразно, а на самой траектории их эволюции всегда есть выделенные точки (бифуркационные точки), где происходит «выбор» одной из множества возможных траекторий следующего этапа эволюции системы. В точках бифуркации выбор системой дальнейшей траектории движения определяется в целом случайным образом и не связан линейной или причинной зависимостью с ее предшествующими состояниями (в этих точках система как бы «забывает» весь свой прошлый опыт).

Современное естествознание меняет свой концептуальный облик, переходя при описании движения и взаимодействия своих объектов с языка линейных уравнений и причинно-следственных зависимостей на язык нелинейности и кооперативных, резонансных связей между объектами. Фактически налицо новая революция в естествознании, но своей методологической значимости ни в чем не уступающая появлению в свое время таких теорий, как неевклидова геометрия, эволюционная теория Дарвина, теория относительности и квантовая механика. Новая парадигма современного естествознания − синергетика является выражением, обоснованием и универсализацией идеи нелинейного (синергетического) мышления в науке, основанного на признании синергетической парадигмы фундаментальной и творчески-конструктивной роли случая в мире природы, значимость и вес которого в структуре бытия, по крайней мере, не меньше законосообразности, а тем более − необходимости. По существу, квантовая механика нанесла лишь первый и притом отнюдь не смертельный удар по лапласовскому детерминизму. По-настоящему это сделала лишь синергетика, изящно и естественно объяснив вторичность порядка по отношению к хаосу, возможность математически обосновать происхождение первого из второго (а впрочем, откуда же было, спрашивается, и взяться порядку, как не из хаоса). Одной из самых трудных философско-методологических проблем, стоящих перед современным и будущим естествознанием, является проблема совместимости, увязки в одно теоретическое целое современной космологии и синергетики. На этом стыке человечество ожидает очередная научная революция.

И самый главный урок современного естествознания заключается в том, что как бы ни была велика относительная самостоятельность, мощь науки и ее роль в развитии цивилизации, ученые всегда должны помнить, что их главное предназначение − способствовать продолжению человеческого рода, его духовному и материально-энергетическому росту и могуществу.

Не богатство и не власть, а знания в сочетании со здоровьем представляют истинные ценности в жизни.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Естествознание как феномен культуры

Глава Естествознание как феномен культуры Естественно научная и гуманитарная культуры Естествознание как элемент мировоззрения.. Глава Основы методологии науки Сущность научного знания Наука и.. Глава История науки и естествознания История естествознания и модели развития науки Подходы к изучению..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Методология постижения открытого нелинейного мира

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Естественно-научная и гуманитарная формы культуры
  Под культурой в самом широком смысле принято понимать все то, что создано человечеством в ходе его исторического развития. Иначе говоря, культура – это совокупность

Научный метод
  Исследование феномена история науки непременно приводит к конкретным личностям – ученым, сделавшими открытия, изобретения, являющиеся «посредниками» в инновационной среде развития ц

Концепции строения материи и развития материального мира
  Как известно, первый период становления естествознания относится к VII–IV вв. до н.э. и связан с греческой натурфилософией. В течение этого периода вырабатываются общие точки зрения

Корпускулярно-волновой дуализм
  По-иному шла история развития представлений о природе света и оптических явлениях. Напомним, что Аристотель считал, что свет – это движение волн, распространяющихся в некоторой непр

Порядок и беспорядок в природе, детерминированный хаос
  Обращая внимание на существующий порядок в природе, мы часто в качестве примера указываем на кристаллы, в кристаллической решетке которых строго чередуются ионы вещества (например,

Структурные уровни организации материи
  В настоящее время принято единую Природу для удобства делить на три структурных уровня – микро-, макро- и мегамир. Естест­венными, хотя отчасти и субъективными, признаками деления я

Микромир
Атомная физика.Еще древние греки Левкипп и Демокрит выдвинули гениальную догадку, что вещество состоит из мельчайших частиц – атомов. Научные основы атомно-молекулярно

Макромир
  От микромира к макромиру.Теория строения атома дала химии ключ к познанию сущности химических реакций и механизма образований химических соединений – более слож

Мегамир
  Объектами мегамира являются тела космического масштаба – кометы, метеориты, астероиды (малые планеты), планеты, планетные пстемы, Солнечная система, звезды (нейтронные, белые и желт

Пространство и время
Пространство и время – категории, обозначающие основные фундаментальные формы существования материи. Пространство выражает порядок существования отдельных объектов, время – порядок см

Единство и многообразие свойств пространства и времени
Поскольку пространство и время неотделимы от материи, правильнее было бы говорить о пространственно-временных свойствах и отношениях материальных систем. Но при позна­нии пространства и времени уче

Принцип причинности
Классическая физика основывается на следующем понимании причинности: состояние механической системы в начальный момент времени с известным законом взаимодействия частиц есть причина, а ее состояние

Стрела времени
  На существование парадокса времени было обращено внимание почти одновременно с естественнонаучной и философской точек зрения в конце XIX века. В работах философа Анри Бергсона вр

Пространство и время в греческой натурфилософии
Наиболее видные представители античного естествознания – Демокрит и Аристотель – высказали следующие суждения о пространстве и времени. Демокрит считал, что все природное многообразие сост

Пространство и время в специальной теории относительности (СТО)
В специальной теории относительности А. Эйнштейна выявилась взаимозависимость пространственных и временных характеристик объектов, а также их зависимость от скорости движения относительно определен

Пространство и время в общей теории относительности (ОТО)
Еще более сложную связь, по сравнению с СТО, между пространством и временем, с одной стороны, и движением и материей (массой вещества) – с другой, была установлена А. Эйнштейном в рамках созданной

Пространство и время в физике микромира
Еще более углубились представления о пространстве и времени в связи с изучением микромира квантовой механикой и квантовой теорией поля, выявившими тесную связь структуры пространства-времени с мате

Современные взгляды на пространство и время
  Ранее мы выяснили, какие из свойств пространства и времени являются универсальными (всеобщими), а какие – специфическими (их всеобщность не доказана). Отнесение к специфическим хара

Специальная теория относительности
  После создания электродинамики, доказавшей существование в природе еще одного вида материи – электромагнитного поля, которое математически описывается системой уравнений Максвелла,

Общая теория относительности
  В СТО законы формулируются для инерциальных систем, движущихся с постоянной скоростью. В ОТО рассматриваются любые системы отсчета, в том числе и движущиеся с ускорением. Таким обра

Принципы симметрии и законы сохранения
2.6.1. Симметрия: понятие, формы и свойства Понятие симметрии. Как известно, в физике имеется целый ряд законов сохранения, например закон сохранения

Принципы симметрии и законы сохранения
  Что такое симметрия? Слово это греческое и переводится как «соразмерность, пропорциональность, одинаковость в расположении частей». Часто проводятся параллели: симметрия и уравновеш

Диалектика симметрии и асимметрии
  С давних времен симметрия форм, наблюдаемых в природе, производила на человека сильное впечатление. Он видел в симметрии порядок, гармонию, совершенство, вносимые всемогущим творцом

Концепции близкодействия и дальнодействия
Дальнодействие. После открытия закона всемирного тяготения И. Ньютоном, а затем закона Кулона, описывающего взаимодействие элек­трических заряженных тел, возник вопрос, почему

Фундаментальные типы взаимодействий
  Согласно концепции близкодействия все взаимодействия между юлами (помимо прямого контакта между ними) осуществляются с помощью тех или иных полей (например, взаимодействие в теории

Дополнительности
Мы часто говорим о том или ином состоянии материи. Например, мы выделяем несколько агрегатных состояний вещества: твердое, жидкое, газообразное, плазма. Говорим о состояниях электромагнитного поля,

Принцип неопределенности
  Используемые в квантовой механике волновые функции для описания микрочастиц дают возможность установить вероятность нахождения микрочастиц в том или ином месте пространства в соотве

Принцип дополнительности
  Для описания микрообъектов Н. Бор сформулировал принципиальное положение квантовой механики – принцип дополнительности, который наиболее четко изложил в следующей форме:

Принцип суперпозиции
  В физике при изучении линейных систем широко используется принцип суперпозиции. Принцип суперпозиции: общий результат воздействия на систему многих факторов равен сумме рез

Динамические и статистические закономерности в природе
  Рассмотрим два типа физических явлений: механическое движе­ние тел и тепловые процессы. В первом случае движение тел подчиняется законам Ньютона, законам классической механики. Зако

Формы энергии
  Энергия (от греч.– действие, деятельность) – общая ко­личественная мера движения и взаимодействия всех видов материи, Понятие «энергия» связывает воедино все явления природы.

Закон сохранения энергии для механических процессов
Одним из наиболее фундаментальных законов природы является закон сохранения энергии, согласно которому важнейшая физическая величина – энергия – сохраняется в изолированной системе.

Всеобщий закон сохранения и превращения энергии
  Изучение процесса превращения теплоты в работу и обратно и установление механического эквивалента теплоты сыграло основную роль в открытии всеобщего закона сохранения и превращения

Закон сохранения энергии в термодинамике
  Закон сохранения энергии сыграл решающую роль в создании новой научной теории – термодинамики. Опираясь на этот закон, был сделан ряд открытий в области электродинамики.

Понятие энтропии
  Понятие энтропии исторически возникло при рассмотрении и изучении тепловых процессов и создании термодинамики. К мо­менту зарождения термодинамики в естествознании господствовала ме

Основные космологические теории эволюции Вселенной
Учение о мегамире как едином целом и всей охваченной астроно­мическими наблюдениями области Вселенной (Метагалактике) называется космологией. Вывод

ХИМИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ ОПИСАНИЯ ПРИРОДЫ
  Химия – наука о веществах и процессах их превращения, сопровождающие изменением состава и структуры. Основанием химии выступает проблема получе

Развитие учения о составе вещества
Демокрит иЭпикурсчитали, что все тела состоят из атомов различной величины и формы, чем и объясняли различие тел. Аристотельи Эмпедоклвидимое разнообразие те

Развитие учения о структуре молекул
При взаимодействии атомов между ними может возникнуть химическая связь, приводящая к образованию многоатомной системы – молекулы, молекулярного иона или кристалла. Химическая связь

Энергетика химических процессов и систем
Химические реакции– взаимодействие между атомами и молекулами, приводящее к образованию новых веществ, отличных от исходных по химическому составу или строению. Химическ

Реакционная способность веществ
  Химическая кинетика – раздел химии, изучающий закономерности протекания физико-химических процессов во времени и механизмы взаимодействия на атомно-молекуляр

Химическое равновесие. Принцип Ле Шателье
Многие химические реакции протекают таким образом, что исходные вещества целиком превращаются в продукты реакции или, как говорят, реакция идет до конца. Так, например, бертолетова соль при нагрева

Развитие представлений об эволюционной химии
  Эволюционная химия рассматривает вопросы эволюционного развития и совершенствования химической формы материи, в том числе в процессах ее самоорганизации до перехода в биологическую

Внутреннее строение и история образования Земли
  Земля, как и другие планеты, возникла из солнечного вещества. Документальными свидетелями допланетной стадии развития вещества и ранних этапов существования Земли служат соотношения

Внутреннее строение Земли
Главными методами изучения внутренних частей нашей планеты являются, в первую очередь, геофизические наблюдения за скоростью распространения сейсмических волн, образующихся при взрывах или землетря

История геологического строения Земли
  Историю геологического строения Земли принято изображать в виде последовательно появляющихся друг за другом стадий или фаз. Отсчет геологического времени ведется от начала процесса

Современные концепции развития геосферных оболочек
4.2.1. Концепция глобальной геологической эволюции Земли   Разработка концепции глобальной эволюции Земли позволила представить развитие геосферных об

История формирования геосферных оболочек
  Рассмотрим в свете концепции глобальной эволюции Земли историю формирования основных геосферных оболочек. Этапы развития Земли с позиций концепции глобальной геоэво

Понятие литосферы
  Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору и часть верхней мантии. Это особый слой толщиной порядка 100 км. Нижняя гр

Экологический функции литосферы
  Обычно выделяют четыре экологические функции литосферы: ресурсную, геодинамическую, геофизическую и геохимическую. Ресурсная функция литосферы определя

Литосфера как абиотическая среда
  В литосфере происходит множество процессов (сдвиги, сели, обвалы, эрозии и др.), имеющих целый ряд неблагоприятных экологических последствий в определенных регионах планеты, а иногд

Особенности биологического уровня организации материи
Биология (от греч. «биос» – жизнь, «логос» – учение) – наука о живой природе. Биология изучает живые организмы – вирусы, бактерии, грибы, животных и растения. В

Уровни организации живой материи
  Уровень организации живой материи – это функциональное место биологической структуры определенной степени сложности в общей иерар­хии живого. Выделяют следующие уровни органи

Свойства живых систем
  М. В. Волькенштейном предложено следующее определение жизни: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, пос

Химический состав, строение и воспроизведение клеток
Из 112 химических элементов Периодической системы Д.И. Менделеева в состав организмов входит более половины. Химические элементы входят в состав клеток в виде ионов или компонентов молекул неоргани

Биосфера и ее структура
  Термин «биосфера» использовал в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс для обозначения оболочки Земли, населяемой живыми организмами. В 20-х гг. прошлого века в трудах В.И. Вер

Функции живого вещества биосферы
Живое вещество обеспечивает биогеохимический круговорот веществ и превращение энергии в биосфере. Выделяют сле­дующие основные геохимические функции живого вещества: 1.Энергетич

Круговорот веществ в биосфере
Основой самоподдержания жизни на Земле являются биогеохимические круговороты. Все химические элементы, используемые в процессах жизнедеятельности организмов, совершают постоянные перемещения

Основные эволюционные учения
  На протяжении многих веков господствовали представления о Божественном происхождении природы, о том, что виды организмов были созданы в их нынешних формах, после чего они же не изме

Микро- и макроэволюция. Факторы эволюции
  Эволюционный процесс разделяют на два этапа: - микроэволюцию – возникновение новых видов; - макроэволюцию – эволюци

Направления эволюционного процесса
С момента возникновения жизни развитие живой природы шло от простого к сложному, от низкоорганизованных форм к более высоко организованным и имело прогрессивный характер. А.

Основные правила эволюции
Правило необратимости эволюции (правило Л. Долло): эволюционный процесс необратим, возврат к прежнему эволюционному состоянии, ранее осуществленному в ряду поколений предков, н

Происхождение жизни на Земле
Существует несколько гипотез о происхождении жизни на Земле. Креационизм – земная жизнь была создана Творцом. Представления о Божественном сотворении мира приде

Механизм возникновения жизни
Возраст Земли со­ставляет около 4,6–4,7 млрд. лет. Жизнь имеет свою историю, начавшуюся, по палеонтологическим данным, 3–3,5 млрд. лет назад. В 1924 г. русский академик А.И. Опарин

Начальные этапы развития жизни на Земле
Как полагают, первые примитивные клетки появились в водной среде Земли 3,8 млрд. лет назад – анаэробные, гетеротрофные прокариоты, они питались синтезированными абиогенно ор

Основные этапы развития биосферы
  Эон Эра Период Возраст (начало), млн. лет Органический мир

Система органического мира Земли
Современное биологическое разнообразие: на Земле от 5 до 30 млн. видов. Биологическое разнообразие – как результат взаимодействия двух процессов – видообразования и вымира­ния. Биологическое

Надцарство Эукариоты
Эукариоты– од­ноклеточные или многоклеточные организмы, имеющие оформленное ядро и различные органоиды. ЦАРСТВО ГРИБЫ – подцарство Слизевики

Структура и функционирование экологических систем
  Экологические факторы – это отдельные элементы среды обитания, которые воздействуют на организмы. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздей

Концепции устойчивого развития
  Появление на Земле около 40 тыс. лет назад человека разумного Вернадский рассматривал как естественную часть биосферы, а деятельность его – как важнейший геологический фактор. С поя

Наследственной информации
Генетика – наука, изучающая наследственность и изменчивость живых организмов. Наследственность заключается в способности организмов передавать осо

Основные генетические процессы. Биосинтез белка
  Функциональные возможности генетического материала (способность сохраняться и воспроизводиться при смене клеточных поколений, реализовываться в онтогенезе и в ряде случаев изменятьс

Основные законы генетики
  Первый закон Менделя (закон единообразия): при скрещивании гомозиготных особей, все гибриды первого поколения едино­образны. Например, при скрещивании ра

Наследственная и ненаследственная изменчивость
  Различия между видами и различия между особями внутри вида наблюдаются благодаря всеобщему свойству живого – изменчивости. Выделяют ненаследственную и

Как факторы дальнейшей эволюции
  Генетическая (генная)инженерия – совокупность методов конструирования лабораторным путем (in vitro) генетических структур и насле

Антропогенез
  Человек – это целостное единство биологического (организменого), психического и социального уровней, которые формируются из природного и социального, наследственного и прижизненно п

Физиологические особенности человека
  Физиология изучает функции живого организма, отдельных органов, систем органов, а также механизм регуляции этих функций. Человек представляет собой сложную саморегулирующую

Основные закономерности роста человека.
Кривая роста человека, рост в пренатальном и постнатальном периодах, абсолютный рост, скорость роста. Пренатальный рост, общая характеристика пренатального роста, из­менение скорости роста от оплод

Здоровье человека
  По определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), здоровье человека –это состояние полного физического, душевного и социального благополучия. Здоро

Группировка факторов риска и их значение для здоровья
Группы факторов риска   Факторы риска   Значение для здоровья, % (для России) Биологические факторы

Эмоции. Творчество
Эмоции представляют собой реакции животных и человека на воздействие внешних и внутренних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную окраску и охватывающие все виды чу

Работоспособность
Работоспособность – это способность к выполнению работы. С физиологической точки зрения работоспособность определяет возможности организма при выполнении работы, к поддержанию структуры и энергозап

Принципы мудрого отношения к жизни
Физические нагрузки успокаивают и помогают переносить душевные травмы. Умственное перенапряжение, неудачи, неуверенности, бесцельное существование – самые вредоносные стрессоры. Среди всех работ, с

Противоречия современной цивилизации
  Сто пятьдесят лет тому назад в биосфере сложилось определенное равновесие. Человек использовал относительно небольшую часть ресурсов природы, перерабатывал ее для обеспечения своих

Понятие биоэтики и ее принципы
  Для того чтобы предупредить развитие такого пессимистического сценария эволюции биосферы, в последние годы набирает силу новая наука –биоэтика, находящаяся на стыке биологии

Медицинская биоэтика
  Одной из очень важных проблем биоэтики является также проблема «человек–медицина». Она включает, например, такие вопросы, как целесообразность поддержания жизни смертельно больного

Принципы поведения животных
Биоэтику следует рассматривать как естественное обоснование человеческой морали. Когда мы, люди, говорим «мы все люди и ничего человеческое нам не чуждо» на самом деле наше поведение похоже

Биосфера и космические циклы
  Биосфера – живая открытая система. Она обменивается энергией и веществом с внешним миром. В данном случае внешний мир – это безбрежное космическое пространство. Извне на Зе

Биосфера и ноосфера
Факторы эволюции и этапы развития биосферы.Эволюция биосферы на протяжении большей части ее истории осуществлялась под влиянием двух главных факторов: 1) естественных

Современное естествознание и экология
  Экология вызывает в настоящее время особый интерес как в различных естественно-научных дисциплинах, так и в гуманитарном знании. Интегрирующее направление в этой науке связано с исс

Экологическая философия
  Задача современной экологической науки – искать такие способы воздействия на окружающую среду, которые помогли бы предотвратить катастрофические последствия и практическое использов

Планетарное мышление
  Когда наступает время для определенной идеи, системы взглядов, то они начинают проявляться самыми различными способами, в широком многообразии форм и видов. Об этом явлении часто го

Ноосфера
  Под ноосферой понимается сфера разума, но разработано это понятие еще совершенно недостаточно. Однако точка зрения, согласно которой ноосфера представляет собой одно из природных ра

Самоорганизация в живой и неживой природе
  В последние годы работами ряда авторов, и, прежде всего, И. Пригожина и П. Гленсдорфа, была развита термодинамика сильно неравновесных систем, в которых связь между термодинамически

Пространственные диссипативные структуры
  Простейшим примером пространственныx структур являются ячейки Бенара, обнаруженные им в 1900 г. Если горизонтальный слой жидкости сильно подогреть снизу, то между нижней и верхней п

Временные диссипативные структуры
  Примером временной диссипативной структуры является химическая система, в которой протекает так называемая реакция Белоусова–Жаботинского. Если система отклонилась от

Химическая основа морфогенеза
  В 1952 г. вышла работа А. Тьюринга «О химической основе морфогенеза». Морфогенезом называется возникновение и развитие сложной структуры живого

Самоорганизация в живой природе
  Рассмотрим процесс саморегуляции в живых сообществах на достаточно простом примере. Предположим, что в некой экологической нише совместно обитают кролики и лисы. Если в нек

Самоорганизация в неравновесных системах
  Рассмотрим простую симметричную бифуркацию, приведенную на рис. 5. Выясним, как возникает самоорганизация и какие процессы происходят, когда ее порог оказывается превзойденным.

Типы процессов самоорганизации
  Различают три типа процессов самоорганизации: 1)процессы самозарождения организации, т.е. возникновение из некоторой совокупности целостных объектов определенного уровня но

Принципы универсального эволюционизма
  Принцип универсального эволюционизма одна из доминирующих современных концепций в науке. Сформировавшийся вначале как результат обобщения естественно-научных знаний, он стал постепе

Самоорганизация в микромире. Формирование элементного состава вещества материи
  На основе достижений ядерной физики в первой половине прошлого века удалось понять механизм образования химических элементов в природе. В 1946–1948 гг. американский физик Д. Гамов р

Химическая эволюция на молекулярном уровне
До возникновения жизни на Земле в течение длительного времени, продолжавшегося около двух миллиардов лет, происходил химическая эволюция неживой (косной материи). В связи с существованием

Самоорганизация в живой и неживой природе
  На основе данных археологии, палеонтологии и антропологии Ч. Дарвин, как известно, доказал, что все многообразие живых организмов сформировалось в процессе длительной эволюции из бо

Самоорганизация Вселенной
Еще менее ста лет назад в науке господствовала точка зрения об однородной, стационарной, бесконечной во времени и в пространстве Вселенной. Однако после создания А. Эйнштейном общей теории относите

Концепции эволюционного естествознания
  Краткий анализ процессов, протекающих в микро-, макро- и мегамире, позволяет говорить о том, что на всех уровнях организации материи доминирующими являются эволюционные процессы. Эт

Структурность и целостность в природе. Фундаментальность понятия целостности
  Важнейшим атрибутами природы является структурность и целостность. Они выражают упорядоченность ее существования и те конкретные формы, в которых она проявляется. Структура п

Принципы целостности современного естествознания
  Следует отметить, что в настоящее время бурно развивается философия науки, которая существенно отличается от естествознания и по своим целям, и по методам исследования. Философия на

Самоорганизация в природе в терминах параметров порядка
  Система может быть определена как комплекс взаимодействующих элементов (определение Берталанфи). Систему можно определить как любую совокупность переменных, которую

Основные черты современного естествознания
  Выделим несколько характерных черт современного естествознания. 1. Развитие естествознания в XVII-XVIII вв. и вплоть до конца XIX в. происходило под подавляющим превосходст

И синергетическая среда в постижении природы
  Синергетический подход к познанию, точнее к постижению Природы, расставляет точки над и в том смысле, что становится более понятным, что знания не приобретают как вещь, ими овладева

Принципы нелинейного образа мира
  Первая научная картина мира была построена И. Ньютоном, несмотря на внутреннюю парадоксальность, она оказа­лась удивительно плодотворной, на долгие годы, предопределив самодвижение

От автоколебаний к самоорганизации
  Для пояснения поведения открытых систем и их постижения удобным является использование аппарата нелинейных колебательных систем, разработанного в радиоэлектронике и связи, на фазовы

Формирование инновационной культуры
  Инновационная культура – это знания, умения и опыт целенаправленной подготовки, комплексного внедрения и всестороннего освоения новшеств в различных областях человеческой жиз

ГЛОССАРИЙ
Абиогенный – абиогенная эволюция, абиогенное вещество – неживого, небиологического происхождения. Абиогенез – самопроизвольное зарождение жизни, в

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги