Основные концепции естествознания

О главление: 1) Вступление. 2) Направление естествознания. 3) Структура естествознания. 4) Основные концепции. 5)Пути сближения между наукой и гуманитарной культурой. 6)Заключение. Вступлени е . Вопрос о современных естественнонаучных концепциях д остаточно объемный и в то же время очень сложный. Поэтому в рамках этой темы, я считаю , необходимо рассмотреть структуру и задачи естест вознания, и выделить такие концепции, на которых базируется все естество знание. В реферате я попыталась отразить эти вопросы, ос новываясь на материале тех учебников, которые, по моему мнению, достаточ но полно, четко и просто отражают данную тему. Направлен ия естествознания. Этот вопрос, по-мо ему, замечательно изложен в учебнике А.Н.Бабушкина, поэтому в рамках данн ой подтемы я буду основываться на матер иале этого учебника. В настоящее время естествознание имеет три главных нап равления. Условная классификация их может быть такова: · изучение очень большого; · изучение очень малого; · изучение очень сложного. Изучением очень большого занимается астрономия. С помощью приборов астрономы наблюдаю т все более отдаленные объекты, пытаются посредством все более тонких те оретических методов составить представление о том, как выглядит населе нный нами мир во Вселенной. Астрономия сосредотачивает свое внимание не только на огромных расстояниях, но и на продолжительных отрезках времен и. Изучением очень малого занимается физика. Очень малое представляет соб ой мир атомов, из которых мы состоим сами и все вокруг. Атомы, их строение, в заимодействие, более мелкие структурные единицы материи – сложнейшие объекты исследований. Область очень сл ожного принадлежит биологии. Как из химических элементов, атомов возник ает живая клетка, многоклеточный организм, мышление – где связь живого и мира атомов, каково влияние Космоса? Возник ает цепь бесконечных усложнений. Структура естествознания. Вопрос о структуре естествознания изложен в моем рефер ате на базе учебников Т.Г.Грушевицкой и В.Н.Лозовского. Основные науки в рамках естествознания разграничены по соответствующему уровню органи зации материальных структур. Каждый иерархический уровень организации материи служит областью изучения одной или нескольких фундаментальны х естественных наук. Задачей фундаментальных наук является выявление в природе наиболее глубоких, основополагающих закономерностей, присущих определенному уровню организации материи. В естествознании к числу фундаментальных наук принято относить: Физику – она исследует наиболее простые и поэтому наиболее фундамента льные, основополагающие уровни организации материи; Космологию – раздел физической науки, исследующий Вселенную как целое и ее эволюцию; Космогонию – раздел физической науки исследующий объекты и процессы н а уровне Солнечной системы; Науки о Земле (геология, геофизика и другие) – исследуют процессы планет арного масштаба, происходящие во всех земных сферах; Химию – исследует процессы на атомарно-молекулярном уровне организац ии материи; Биологию – исследует клеточный уровень организации и все многообрази е живых организмов, а также биологические системы во взаимодействии дру г с другом и с неживой материей; Помимо основных естественных наук существует множество частных областей естествознан ия, которые не имеют самостоятельного фундаментального значения. Некот орые из таких научных направлений рождаются «на стыке» основных ветвей естествознания (биофизика, геохимия). Д ругие – это так называемые прикладные ветви ес тественных наук. Задача прикл адных научных направлений – быть связующим мостом между фундаменталь ным естествознанием и различными сферами практического использования его достижений. Наряду с приклад ными областями естествознания развиваются и так называемые технически е науки. Задачей технических наук является исследование процессов, прот екающих в техногенных системах, технических устройствах различного ти па, а также разработка общих принципов создания новых технологий, технич еских устройств и их эксплуатации. Структурно наука представляет собой сложную разветвленную систему знаний. В этой структ уре естествознание является не менее сложной системой, все части которо й находятся в отношении иерархической соподчиненности. Это означает, чт о систему естественных наук можно представить в виде своеобразной лест ницы, каждая ступенька которой является фундаментом для следующей за не й науки, основывающейся в свою очередь на данных предшествующей науки. Основой, фундаме нтом всех естественных наук является физика, предметом которой являютс я тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Внутри физики выделяют большое число подразделов, разд еляющихся специфическим предметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика – учение о равновесии и движении тел в прос транстве и времени. Механическое движение представляет собой простейш ую и вместе с тем наиболее распространенную форму движения материи. Меха ника стала исторически первой физической наукой, долгое время она служи ла образцом для всех естественных наук. Разделами механики являются ста тика, изучающая условия равновесия тел; кинематика, занимающаяся движен ием тел с геометрической точки зрения; динамика, рассмат ривающая движение тел под действием приложенных сил. Также в механику вх одят гидростатика, пневмо- и гидродинамика. Механика является физикой ма кромира. В Новое время зародилась физика микромира. В ее основе лежит ста тистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, изучающая д вижение молекул жидкости и газа. Позже появились атомная физика и физика элементарных частиц. Разделами физики являются термодинамика, изучающая тепловы е процессы; физика колебаний (волн), тесно связанная с оптикой, электрикой , акустикой. Названными разделами физика не исчерпывается, в ней постоян но появляются новые физические дисциплины. Следующей ступен ькой является химия, изучающая химические элементы, их свойства, превращ ения и соединения. То, что в ее основе лежит физика, доказывается очень лег ко. Примером использования физического знания в химии может служить стр оение химических элементов, их электронных оболочек. В химии выделяют не органическую и органическую химию, химию материалов и другие разделы. В свою очередь химия лежит в основе биологии – науки о живом, изучающей к летку и все от нее производное. В основе биологических знаний – знаний о веществе, химических элементах. Среди биологических наук следует выдел ить ботанику (изучает мир растений), зоология (предмет – мир животных). Анатомия, физиология и эмбриология изуча ют строение, функции и развитие организма. Цитология ис следует живую клетку, гистология – свойства тканей. Палеонтология изуч ает ископаемые останки жизни, генетика – проблемы наследственности и и зменчивости. Науки о Земле являются следующим элементом структуры естествознания. В эту группу входят геология, география, экология и др. Все они рассматрива ют строение и развитие нашей планеты, представляющие собой сложнейшее с очетание физических, химических и биологических явлений и процессов. Завершает эту грандиозную пирамиду знаний о Природе космология, изучаю щая Вселенную как целое. Частью этих знаний являются астрономия и космог ония, исследующие строение и происхожд ение планет, звезд, галактик и т.д. На этом уровне происход ит новое возвращение к физике. Это позв оляет говорить о циклическом, замкнутом характере естествознания, что, о чевидно, отражает одно из важнейших свойств самой Природы. Итак, естествозн ание предстает перед нами не только как совокупность наук о Природе, но, прежде вс его как единая система знания, элементы которой являются настолько тесно связанными и взаимообусл овленными, что выводятся друг из друга, представляют циклически замкнутую систему, подлинно органиче ское единство. И это отражение того единства, которое существует в реаль ном мире. Основные к онцепции. После изучения то го или иного предмета запоминаются, как правило. Основные идеи, при разви тии которых создается наиболее полное представление о сущности предме та. Такие идеи для естествознания удачно сформулировали в двадцати фраз ах современные американские физики Роберт Хейзен и Джеймс Трефил. Первы е семь из них общие для естествознания, а остальные относятся к его отрас лям. Вот эти великие научные истины. · Вселенная регулярна и пред сказуема. · Все движения можно описать одним наб ором законов (имеются в виду три закона Ньютона). · Энергия не исчезает. · При всех превращениях энергия перехо дит из более полезных в менее полезные формы (первый и второй законы терм одинамики). · Электричество и магнетизм – две сто роны одной и той же силы. · Все состоит из атомов. · Все – материя, энергия, квантовые хар актеристики частиц – выступают дискретными величинами, и нельзя измер ить ни одну из них, не изменив ее. Вся химия в двух фр азах: · Атомы склеиваются электро нным «клеем». · Поведение вещества зависит от того, к акие атомы входят в его состав и как они расположены. Физика, включая ас трофизику и космогонию. · Ядерная энергия выделяетс я при превращении массы в энергию. · Атомы, из которых состоит в се. Сами состоят из кварков и лептонов. · Звезды рождаются, живут и у мирают, как и все остальное в мире. · Вселенная возникла в прошлом в опред еленный момент и с тех пор она расширяется. · Законы природы едины для любого набл юдателя (резюме специальной и общей теории относительности). Науки о Земле: · Поверхность Земли постоян но изменяется, и на ее лице нет ничего вечного. · Все процессы на Земле происходят цик лами. Биология сводитс я к четырем фразам: · Все живое состоит из клеток , представляющих собой заводы жизни. · Все живое основано на генетическом к оде. · Все формы появились в результате ест ественного отбора. · Все живое связано между собой (в этой ф резе заключена суть всей экологии). В основе естество знания лежит математика. Поэтому большинство математиков считают, что с ледовало бы добавить фразу о том, что Вселенная может быть описана матем атическими уравнениями. Пути сближения между наукой и гуманитарной куль турой. На мой взгляд, пути сближения между наукой и гуманитарной культурой наиболее полно изложе ны в учебнике Лозовского В.Н. , так как там четко отмечены о сновные пути и принципы интеграции науки и кул ьтуры. Та кже некоторые мысли мож но подчерпнуть из статьи «Синергетика и контуры эволюции философии и культуры» Асеева В.А. Проблема разобще нности культуры и поиски путей понимания между представителями различ ных направлений и видов культуры (включающих, конечно и направления наук и, и философии) актуальна для всего мирового с о общества. Об этом неоднократно писалось в литературе, говорилось на посл едних всемирных, международных и российских фил ософских конгрессах и съездах. Преодоление этой разобщенности т ребуют те кризисы, перед которым стоит как мир в целом, так и отдельные его регионы. Преодолеть эти кризисы в значительной степени мешает расовая, национальная, социальная и мировоззренческая разобщенность человечес тва. Кто же и какими путями способен помочь преодолеть эту разобщенность , существующую в мире, преодолеть односторонние подходы, с которыми мы по стоянно сталкиваемся. Ответ на этот вопрос надо искать, скорее всего, во в сей общей и объединенной культуре, которую Т.Парсонс предложил понимать «как образец действий и выбора целей». В переводе на язык синергетики эт о означает, что культура в понимании Парсонса является «параметром поря дка» в процессе ее эволюционной самоорганизации. Такая грандиозная зад ача под силу только объединенным силам всей культуры, начиная с технолог ической и экономической, и кончая вершинами духовной культуры. Эту мысль можно сформулировать так: Объединенная Культура с пасет мир! Уже на самых ранн их стадиях познания окружающей реальности человек, наряду с изучением с воего ближайшего окружения не прекращал представить мироустройство в глобальных масштабах. Два аспекта этих попыток особенно важны. Во-первых, даже наиболее архаические и примитивные пред ставления об окружающем мире человек стремился развить до всеохватных, глобальных систем. Во-вторых, ранее эти глобальные представления всегда органически вплетались в ткань единой общечеловеческой культуры. В ант ичные времена единство культуры было связано с отсутствием выраженной дифференциации в формах и процессах познания. В Античности вел ичайший расцвет, как науки и искусства, так и всей культуры был связан с их тесной интегрированностью в рамках философии. В эпоху Средневековья философия потеряла эту роль и интегрирующим центром наук и иску сств была религия, но их расцвета не наблюдалось. В Новое время не удалось возродить интегрирующую роль философии в науке, культуре и образов ании, что было связано с бурными процессами их дифференциации, успешным развитием естественных наук и связанным с этим распространением сциен тистского и позитивистского мировоззрений. Процесс диффере нциации науки. Разделения знаний по отраслям— это естественный путь ра звития человеческой культуры, диктуемый логикой познания, необходимос тью глубокой профессионализации в каждой области науки. Однако узкая сп ециализация, дробление знаний, способствуя все более детальному воспри ятию действительности, в определенном смысле затрудняют синтез целост ной научной картины мира. Дело здесь не в недостаточности детальных знан ий о конкретных природных или социальных явлениях (эти знания всегда неп олны и относительны), а в трудностях единого глобального представления д ействительности различными науками. Особенно значительным выглядит ра зрыв между интуитивно-образным, эмоционально окрашенным, синтетичным в зглядом на мир, выработанным в рамках гуманитарного знания, и рациональн ым, аналитическим, формализованным взглядом естествознания. Картина ми ра предстает как бы в отдельных проекциях, мало связанных между собой. На современном э тапе эволюции о все возрастающей степени начинает проявляться неплодо творность существующего разделения культур. Сложные современные пробл емы человеческой цивилизации требуют комплексного, многостороннего по дхода, совместной работы специалистов-естественников и гуманитариев. Н о совместная работа и даже просто взаимопонимание представлений гуман итарной и естественнонаучной культур часто оказываются невозможными - с лишком различны типы мышления, выработанные методы и традиции. Своего рода модель интеграции нау к дает естествознание. В 20 веке инте грация различных естественных наук стала объективно-необходимой для д альнейшего успешного развития каждой из них. И след ствием осознания этой необходимост и на базе основополагающих идей отдельных наук о природе стало формиров ание целостного трансдисциплинарного на учного направления— сов ременного естествознания. Именно в рамках этого научного направления с оздана и совершенствуется современная, всеохватывающая, теоретически обоснованная естественнонаучная картина мира. Многие крупные м ыслители давно угадывали тенденцию к сближению двух культур, видели доп олнительность детального естественнонаучного подхода по отношению к ц елостности гуманитарного знания и интуитивной мощи искусства. Эта допо лнительность хорошо подмечена замечательным русским поэтом В. Брюсовы м: « Метод науки— анализ.., метод иск усства— синтез. Наука путем сравнений, сопоставлений, соотношений— пы тается разложить явления мира на их составляющие элементы. Искусство пу тем аналогий жаждет связать элементы мира в некоторое целое. Наука, след овательно, дает те элементы, из которых творит художник, и искусство начи нается там, где наука останавливается » . На такой дополнительности базируется все более возрастающее вза имопроникновение различных направлений научного знания, взаимодейств ие двух культур. Взаимопроникновение, и, наконец, интеграция (конвергенция) естествознан ия и гуманитарного знания носят исключительно позитивный характер. Реч ь идет не о подмене сложившейся методологии. Конвергенция проявляется к ак взаимодополнение инструментария двух областей знания, проникновени е естественнонаучных методов в гуманитарную область и проникновение ц елостного и эволюционного мировидения в естественнонаучную сферу. Все заметнее матем изация конкретных гуманитарных исследований, использование инструмен тария естественных наук для получения информации, имеющей ценность в гу манитарном знании. Применение количественных методов сегодня не редко сть не только в экономике или прикладной социологии, но и в лингвистике, фил ологии, искусствоведении. Характерным стано вится и использование инструментальных методов и методологических приемов естествознания в некоторых обла стях истории (физические, химиче ские, биологические, геологические и астрономические методы датирован ия археологических объектов, исторических событий, идентификация исто рических персонажей и др.). Предпринимаются попытки разработать и внедри ть в историческую науку подходы, основанные на методах математической с татистики и использовании компьютерной техники. Подобные работы вне за висимости от своего конкретного вклада в уточнение исторической хроно логии, могут способствовать методологическому развитию социогуманита рного знания. Делаются попытки использования естественнонаучной метод ики построения теорий для описания социальных явлений. Примером успешн ого применения естественнонаучной методики в социологии может служить разработанная российским физиком С.П.Капицей феноменологическая теор ия народонаселения. Другим примером является экономическая по содержа нию, но базирующаяся на методах статистической физики, теория корпорати вного роста, разработанная недавно международным коллективом специали стов— физиков и экономистов. Вообще же для сов ременной науки все более характерным становится так называемый пробле мный подход, заключающийся в том, что для решения конкретной и важной нау чно-практической проблемы объединяют усилия ученых разных специальнос тей, создавая смешанные научные коллективы. С другой стороны можно привести примеры использования в естествознани и приемов, типично « гуманитарных » . Например, определенную методолог ическую роль играет эстетическая оценка естественнонаучных теорий. « Красота » теоретических моделей, по мнению таких известных физиков, к ак П.Дирак, В.Гейзенберг и других, является своеобразным симптомом адекв атности этих моделей реальности. Существенен и ли чностный аспект взаимодействия двух культур, проявлением которого станов ится активное участие видных ученых - естественников в р ешении крупных общечеловеческих проблем или проблем методологии социа льных наук (А.Эйнштейн, В.И.Вернадский, И.Пригожин и др.). Таким образом, набл юдается тенденция к сближению, конвергенции двух культур, объективной о сновой которой служит единство всего материального мира и необходимос ть решения междисциплинарных, комплексных проблем современной науки, а также глобальных проблем человеческой цивилизации. В учебнике В.А. Кан ке говорится, что главный идеал современного научного знания – концепт уальная полнота, наличие теории, которая позволяет разом объяснить не не сколько, а огромное множество единичных явлений. Здесь выделяются следу ющие концептуальные подходы: Биогеологический подход – концептуальная основа осмы сления биосферы. В этом подходе синтезируются по преимуществу биологич еские и геологические знания. Биогеокосмический подход – объединяет биологию, геологию и физическо е знание о космосе. Биогеоноокосмический подход требует синтеза естественнонаучного и гу манитарного знания, прежде всего этики. Синергетический подход позволяет осмыслить важнейшие стороны сложных систем. Человечество, вступив в третье тысячелетие, реализует путь к единой куль туре. Разумеется, речь идет не о слиянии естественнонаучного и гуманита рного знаний. То и другое знания сохраняют свою специфику. Важно, однако, п онимать, что человечество, раз возникнув, реализует свой потенциал к раз ностороннему, разнообразному, пронизанному системными связями знанию. Умаление достоинств как естественнонаучного, так и гуманитарного знан ия ведет к культурному обнищанию человечества. Чем больше концептуальн ых высот изобретет человечество, тем богаче оно станет. В статье Асеева В.А. «Синергетика и контуры эволюции философии и культуры» отмеча ется, что новые возможности в исследовании эволюции философии и культур ы открывает о бъединение идей синергетики с пониманием культуры « как образца действий и выбора целе й» . Философское же обобщение этих идей о ткрывает в известном смысле возможность реабилитировать универсально сть аристотелевского применения целевых и формальных причин к научном у описанию бытия. Иными словами, современная наука, философия и культура, раскрывая механизмы направленных целеподобных и целесообразных проце ссов на всех уровнях организации материи, позволяет понять Человека не т олько как ключ к объяснению обезьяны, но и природы, общества и всей Вселен ной. Таким образом, проблема выбора целей и путей их оптимальной реализа ции является, фигурально говоря, тем мостом, строительство которого соед инит математику, синергетику, другие направления современной науки и те орию эволюции философии и культуры. Развитие идей Ар истотеля можно найти не только в синерг етике, но и в идее дополнительности науки и религии, предложенной М.Планк ом. Эта идея основывается на сочетании дифференциальных и интегральных методов описания и обобщения их в вариационных принципах. Опираясь на ин тегральный вариационный принцип наименьшего действия, ученый в 1937 году п риходит к выводу о том, что религия и естествознание не исключают, а допол няют и обуславливают друг друга. Это происходит, по мнению М.Планка, потом у что данный принцип вводит в понятие физического детерминизма соверше нно новую идею: к действующей причине, действие которой простирается из настоящего в будущее, добавляется конечная (целевая) причина, которая, на оборот, делает будущее предпосылкой нынешних процессов. После выхода эт ой интересной работы интегральные экстремальные принципы получили при менение и обобщение в кибернетике, синергетике и во многих разделах теор етического естествознания, в экономике и других социальных науках. С уществов ание самодетерминированной, самоорганизованной направленнос ти развития любых систем и процессов к минимуму или максимуму их состоян ия по определяющим параметрам и аттракторам, то есть к определенной «це ли» служит о снованием для успешно го применения в науке, филосо фии и религии конечных (целевых) причин . Как считает Асее в В.А. современному материализму для сво его успешного развития необходимо опираться не только на развитие наук и и других философских направлений, но и на развитие всей культуры, включ ая религию, быть открытым к восприятию мировоззренческих идей, формирую щихся в искусстве и гуманитарном знании. Современный материализм долже н из воинствующего стать толерантным. В заключение необходимо отметить , что п редлагаемая концепция открывает возможности в разработке единых научн ых методов и единого языка системного описания проблем и явлений науки и культуры, использующий богатый опыт и традиции теоретического естеств ознания и высокие гуманистические ценности и традиции религии, искусст ва, социальных наук и философии. Заключение. В заключении я хотела бы сделать вывод или коротко охара ктеризовать использованные мной материалы (литературу). На мой взгляд, н аиболее информативным учебником является «КСЕ» В.Н.Лозовского , так как, по-мо ему, в нем затронуты и рассмотрены осно вные вопросы курса «Концепции современного естествознания» . В учебнике Т.Г.Грушевицкой , как мне показалось , материал курса изложен более подробно и по могает студенту (и не только) разобраться в сущности естественнонаучных концепций, понять необходимость изучения естествознания. Как дополнительная информация к матер иалу двух предыдущих учебников мной использовались у ч ебники Карпенкова С.Х., Канке В.А. и Бабушкина А.Н.. В них по рассматриваемому мной вопросу нашлось не слишком много материала, однако этот материал я посчитала достаточно важным и включила в свой реферат. Еще необходимо отметить статью «Синергетика и конту ры эволюции философии и культуры» Асеева В.А. . В данной статье автор, на мой взгляд, четко определил пробле мы интеграции культуры и науки, а также сформулировал к онцепции сближения науки и культуры, что, безусловно, достаточно актуаль но на сегодняшний день.