Пример готового реферата по предмету: Концепция современного естествознания
— Содержание
Выдержка из текста
Учебный материал пособия изложен в виде сжатых, логически выстроенных информационных сообщений, с учетом выделения актуальных естественнонаучных проблем и фундаментальных законов, принципов, положений естествознания. При изложении материала использованы некоторые сведения из области физики, астрономии и биологии, с которыми студенты познакомились в средней школе. Весь изучаемый естественнонаучный материал представлен в наглядной (формулы, таблицы) и доступной форме. Учебное пособие снабжено словарем терминов и именным указателем.
Предмет курса «Концепции современного естествознания» и социальные функции естественных наук. Особенности методологии и методов естествознания, естественно-научная и философская методология. Общие особенности, проблемы и парадоксы развития современного естествознания.
Для того чтобы понять соотношение таких категорий, как естествознание, общество и культура, следует обратиться к вопросу о двух типах жизни, выработавшихся на Земле: инстинктивно-биологическом и культурно-целесообразном (социальном).
Однако, несмотря на всю грандиозность этой картины, она продолжала оставаться эскизом, наброском, нуждавшимся в фундаментальном обосновании. Нужно было открыть законы, действующие в мире и доказывающие правильность предположений Коперника и Бруно. Доказательство их идей стало одной из важнейших задач первой глобальной научной революции, которая началась с открытий Галилео Галилея. Его труды в области методологии научного познания предопределили облик классической, а во многом и современной науки. Он придал естествознанию экспериментальный и математический характер, сформулировал гипотетико-дедуктивную модель научного познания. Но особое значение для развития естествознания имеют работы Галилея в области астрономии и физики. Дело в том, что со времен Аристотеля ученые считали, что между земными и небесными явлениями и телами существует принципиальная разница, так как небеса место нахождения идеальных» тел, состоящих из эфира.
В силу этого считалось невозможным изучать небесные тела, находясь на Земле. Это задерживало развитие науки. После того, как в 1608 г. была изобретена зрительная труба, Галилей усовершенствовал ее и превратил в телескоп с 30-кратным увеличением. С его помощью он совершил целый ряд выдающихся астрономических открытий. Среди них горы на Луне, пятна на Солнце, фазы Венеры, четыре крупнейших спутника Юпитера. Он же первый увидел, что Млечный Путь представляет собой скопление огромного множества звезд. Все эти факты доказывали, что небесные тела это не эфирные создания, а вполне материальные предметы и явления. Ведь не может быть на идеальном теле гор, как на Луне, или пятен, как на Солнце.
Предложено также другое деление случайностей — на шесть ступеней по степени неупорядоченности (хаотичности): от детерминированного причинно-следственного акта, природа которого известна (в качестве низшей ступени случайности он может выступать для тех, кто не знает закономерной природы данного явления), до «истинного хаоса», не допускающего при наличном развитии науки никакого описания. Стандартная стохастическая случайность занимает здесь среднюю ступень, так как обладает жёсткой характеристикой — вероятностью.
Ч. Дарвин различает два типа изменчивости. К первому типу, который называется индивидуальной или неопределенной изменчивостью, он относит ту, которая передается по наследству. Второй тип он характеризует как определенную или групповую изменчивость, поскольку ей подвержены группы организмов, которые оказываются под воздействием определенного фактора внешней среды. В дальнейшем неопределенные изменения стали называть мутациями, а определенные модификациями.
Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированным объектом (замещающим в абстракции объект реальный), которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющий обнаружить какие-то важные особенности исследуемого объекта.
Синергетика отвечает на вопрос, за счет чего происходит эволюция в природе. Везде, где создаются новые структуры, необходим приток энергии и обмен со средой (эволюция, как и жизнь, требует метаболизма).
Если в эволюции небесных тел мы видим результат производства, то в синергетике изучается процесс творчества природы. Синергетика подтверждает вывод теории относительности: энергия творит более высокие уровни организации.
Специфической особенностью человеческой жизнедеятельности является то обстоятельство, что она протекает одновременно в двух взаимосвязанных аспектах: естественно-природном и культурном. Изначально человек представляет собой живое существо, продукт природы, но чтобы существовать в ней удобно и безопасно, человек создает внутри природы искусственный мир культуры, «вторую природу». Таким образом, человек существует в природе, взаимодействует с ней как живой организм, но при этом он как бы удваивает внешний мир, вырабатывая знания о нем, создавая образы, модели, оценки, предметы обихода и т.д. Именно такая вещно-познавательная деятельность человека и составляет культурный аспект человеческого бытия.
Хаос не отсутствие структуры, а тоже структура, но определенного типа. Это впервые было отмечено в работах Э. Лоренца, который в 1963 г. попытался математически описать на основе тепловой конвекции в атмосфере и с учетом земного тяготения глобальные метеорологические процессы на нашей планете. Было показано, что хаотический процесс может быть описан математически довольно сложными нелинейными уравнениями, с привлечением численных компьютерных расчетов, что означает наличие в нем некоего внутреннего порядка, пусть и достаточно сложного. В расчетах Лоренц применил метод математического моделирования с использованием трех дифференциальных нелинейных уравнений.
Синергетика обратила внимание на процессы самоорганизации и в неживой природе, не отказываясь от исследований биологических, социальных и технических систем. Основоположники этой науки И. Пригожий и Г. Хакен, Последний отмечает, что синергетика изучает процессы «от морфогенеза в биологии, некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики до космических масштабов эволюции звезд, от мышечного сокращения до вспучивания конструкций». Синергетика в значительной мере опирается на идеи, методы и принципы нелинейной термодинамики неравновесных процессов, на достижения, полученные при решении задач нелинейной теории колебаний в радиотехнических системах.
Происходящие в системе процессы, ее эволюция как рост разнообразия или увеличение числа функциональных единиц изображаются на бифуркационной диаграмме ветвями. Изменяя управляющий параметр на такой диаграмме, мы меняем состояние системы, причем параметр может быть отличным для разных систем (физических, химических, биологических или социальных) и структур это и время, размер, скорость реакции, рост ткани, стимул поведения и т. д. Когда значение управляющего параметра достигает критического значения, система попадает в точку бифуркации, наступает «катастрофический» срыв и система переходит в другое, раздвоенное состояние. Точки бифуркации это точки ветвления линий поведения системы. Причем ветвлений может быть много в зависимости от сочетания состояния системы и управляющих параметров. Такое поведение широко распространено в явлениях природы и техники: от полярных сияний и радуги в небе до опрокидывания буровых или нефтяных платформ на морском шельфе, от огромных нашествий саранчи до потери управления летательными аппаратами, в том числе и ракетами и др.
Именно на этом этапе возникли представления о мире как развивающемся из хаоса, эволюционирующем. Но отсутствие эксприментальных методов не позволило тогда получать точные знания. Начало естествознания как точной науки исторически относят к 15 -16 векам, т.е. к тому времени, когда исследование Природы вступило во второй этап — аналитический.
Систематичность научного знания означает, что данные разных наук не противоречат; а дополняют друг друга. В научную картину мира нельзя произвольно добавить и из нее нельзя извлечь ни одного кирпичика. В этом плане научную работу можно сравнить с разгадыванием бесконечного кроссворда, каждое новое слово в котором проверяется пересечением с другими, известными. В научном знании, как и в любой системе, важны не столько свойства его элементов (фактов, законов, гипотез, теорий), сколько взаимоотношения между ними: подтверждают ли факты теорию, согласуется ли новая теория со старой в области ее применимости и т. д.
Человек с давних пор интересовался устройством Вселенной. Звезды притягивали к себе наших предков, заставляли смотреть на них с удивлением и трепетом. Физика добилась больших успехов в изучении макроскопических и микроскопических свойств природы, однако понимание и объяснение свойств Вселенной в целом происходило не так уверенно. Извечные вопросы, которые всегда волновали человечество, во многом не разрешены до сих пор. Как возникли звезды, планеты, вся Вселенная? Как развивалась эта Вселенная в, прошлом, куда движется в настоящем и что ее ждет в будущем? На некоторые вопросы мы можем ответить сейчас, другие ждут своего ответа. Но каждый шаг вперед ставит также и новые вопросы, раздвигая области неведомого. Сколько вещества во Вселенной? Существуют ли во Вселенной другие виды материи? Неизвестна природа странных объектов, излучающих фантастическое количество энергии из дальнего Космоса. И так далее…
Концепция современного естествознания неразрывно связана с историей. В концепции современного естествознания изучаются также и учения философов разных времен: от античного Аристотеля до современных философов.
Накапливались дифференцированные знания о практических сферах деятельности людей, таких как ведение сельского хозяйства, строительство, изготовление предметов быта, искусство военных операций и т.д.
