Концепции современного естествознания

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Человеку, владеющему русским языком с детства, не нужно специально учиться вести бытовую беседу, писать письма друзьям. Нормы, которым при этом необходимо следовать, - лишь основные нормы общения, правила вежливости, хорошего тона.

Идея развития (эволюции) мира - одна из важнейших идей европейской цивилизации. Но проникновение этой идеи происходило сначала в геологию, биологию, социологию, гуманитарные науки в XIX в. - 1-ой половине XX в. независимо от других отраслей познания. В науках физико-химического содержания вплоть до 2-ой половины XX в. господствовала исходная абстракция закрытой обратимой системы, в которой фактор времени не играет роли. Правда в термодинамику было введено эволюционное понятие «энтропия» и представление о необратимых процессах зависящих от времени, - другими словами в физическую науку была введена «стрела времени».

В общих чертах естественнонаучная картина XIX в. представляла Вселенную как равновесную и неизменяемую с бесконечным временем существования, в которой вполне вероятны случайные локальные возмущения наблюдаемых неравновесных образований с заметной организацией структур (галактик, планетных систем и т.д.). Появление же жизни на нашей планете рассматривалось как противоестественное явление или артефакт («искусственно сделанный»), как «отклонение» в существовании Вселенной, как временное явление и с остальным космосом не связанное.

Ноосфера - (греч. nous - разум и sphaira - шар) современная (по меркам геологического времени) стадия развития биосферы, связанная с появлением в ней человека. Понятие было введено французским математиком и философом Эдуардом Леруа в 1927 году. Сам он подчёркивал, что пришёл к этой идее совместно со своим другом - крупнейшим геологом и палеонтологом-эволюционистом и католическим философом Пьером Тейяром де Шарденом. При этом Леруа и Шарден основывались на лекциях по геохимии, которые в 1922/1923 годах читал в Сорбонне В.И. Вернадский. С именем Вернадского и связано в первую очередь появление ноосферного учения.

Только к концу XX в. естествознание нашло теоретические и методологические средства для построения единой модели универсальной эволюции, средства для выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной (космогенез), возникновение Солнечной системы с планетой Земля (геогенез), возникновение человека и общества (антропосоциогенез). Такой моделью явилась концепция глобального эволюционизма, в настоящее время - одна из доминирующих концепций в науке. Универсальный эволюционизм (как принцип) постепенно приобретает статус общенаучного и объединяет изучение окружающего нас материального мира, человека в нем и общества.

Концепция глобального эволюционизма оформилась в 80-е гг. XX в. Выйдя из недр естественных наук, базируясь на закономерностях Вселенной, глобальный эволюционизм отличается универсальностью и огромным интегративным потенциалом. Он включает в себя четыре типа эволюции: эволюцию космическую, химическую, биологическую и социальную, т.е. претендует на создание нового типа целостного знания. По мнению В.С. Степина и Л.Ф. Касавиной, обоснованию глобального эволюционизма способствовали три важнейших современных научных подхода: теория нестационарной Вселенной, концепция биосферы и ноосферы и идеи синергетики.

Цель данной работы: дать общую характеристику концепций глобального эволюционизма и ноосферы, выяснить их роль в развитии современного естествознания.

1. Концепция глобального эволюционизма

Следует отметить, что указанные открытия изменили отношение ученых к космической эволюции, конечным результатом которой выступает появление разумной жизни. В последние годы в связи с открытием большого количества планет у других звезд экспертные оценки сдвинулись в сторону большей вероятности существования внеземных цивилизаций.

Вплоть до 1922 года в космологии господствовала гипотеза стационарной Вселенной, согласно которой наш мир существовал как единое целое, неизменяющееся всегда, а отдельные его части каким-то образом изменялись, эволюционировали.

А. Эйнштейн же рассматривал стационарную Вселенную. Уравнения общей теории относительности дали следующий результат для зависимости ускорения, создаваемого силами тяготения радиуса:

(1)

где G - гравитационная постоянная, М и R - масса и радиус Вселенной, с - скорость света, k - космологическая постоянная, отвечающая за гипотетические силы отталкивания.

Введение этой постоянной является недостатком теории. К тому же из уравнения (1) следует, что при малейшем изменении радиуса равновесие нарушится, и Вселенная будет либо расширяться, либо сжиматься [2,с.518].

В 1922 году русский ученый А.А. Фридман нашел общее решение уравнений Эйнштейна и на их основе показал, что Вселенная не может быть стационарной.

Даже сам Эйнштейн, теория которого была положена в основу работ Фридмана, сначала не мог согласиться с подобным, на первый взгляд, фантастическим, выводом. Лишь в мае 1923 года он опубликовал заявление, в котором признавал правильность парадоксальных заключений Фридмана. Надо отдать должное смелости ученого - он не побоялся признать свою ошибку.

По современным научным данным видимая часть Вселенной, составляет ничтожно малую ее долю, которая называется Метагалактикой. Теория Фридмана рассматривает эволюцию не Вселенной в целом, а лишь эволюцию Метагалактики.

Основными постулатами фридмановской космологии являются: эволюция Метагалактики определяется только гравитационным взаимодействием; пространство Метагалактики однородно и изотропно, т.е. не имеет выделенных точек и направлений, если рассматривать достаточно большие масштабы. На основании этих предположений, которые хорошо согласуются с опытными данными, Фридман построил следующую модель эволюции Метагалактики. Ее главная идея состоит в том, что Метагалактика возникла около 15-20 миллиардов лет назад в результате грандиозного космического взрыва компактного сгустка сверхплотной материи. На вопросы: за счет чего произошел этот взрыв и откуда появился сгусток материи, - теория не отвечает. Но вся дальнейшая судьба Метагалактики прослеживается достаточно хорошо.

В первое мгновение после начала расширения плотность, скорость расширения и температура были невероятно высоки, однако эти величины быстро уменьшались. Происходящие на этой стадии ядерные реакции привели к образованию гелия, хотя большая доля вещества приходилась на водород. Более тяжелых элементов тогда еще не было. Когда температура опустилась ниже 400 К, стали возникать атомы и под действием гравитационных сил началось образование звезд, планет, галактик.

Мы очень кратко разобрали качественную теорию вопроса, но теория Фридмана дает и количественные выводы, которые подтверждаются наблюдениями. Эволюция Метагалактики представлена в таблице 1 [2,с.521].

Таблица 1 - эволюция Метагалактики

Первым важным доводом в пользу модели Фридмана является открытое Хабблом в 1929 году космологическое красное смещение линий в спектрах звезд и галактик, по которому определяется скорость их удаления. Чем дальше галактика, тем больше скорость ее удаления от нас. Оказалось, что существует именно такая зависимость между скоростью удаления галактики и расстоянием до нее, какая предсказывалась теорией расширяющейся Вселенной, т.е. теорией Фридмана.

Вторым доводом является существование реликтового излучения. Это результат эволюции излучения, возникшего в первые мгновения после начала расширения.

В-третьих, из теории следует, что в Метагалактике должны присутствовать ядра гелия примерно в количестве 25% от полного количества вещества. Это предсказание также подтверждается наблюдениями.

В-четвертых, возраст самых старых минералов, когда-либо попавших из космоса на Землю, оценивают в 14 миллиардов лет. Это поразительно хорошо согласуется с теорией Фридмана [2,с.523].

Этих фактов вполне достаточно, чтобы убедиться в приемлемости космологии Фридмана. Однако, как уже было сказано, она описывает Метагалактику после большого взрыва, ничего не говоря о том, что привело к нему. То есть границы применимости теории не дают возможности ответить на вопрос о начале начал.

Существенным является следующее:

1. Метагалактика имела начало, соответственно она эволюционирует.

2. Образование упорядоченных структур идет под воздействием гравитационных сил.

3. Проблема происхождения Метагалактики остается нерешенной.

Таким образом, в космологии идеи космической эволюции утвердились достаточно хорошо.

Идеи возникновения жизни путем эволюционного усложнения биохимических структур высказывал А.И. Опарин. Причем он выявил любопы-тную закономерность, когда в процессе развития возникают новые формы движения материи, темп их развития резко возрастает, но при этом указанное ускорение сосредотачивается на все более ограниченной области развивающейся материи.

Эволюция физической и химической формы движения материи нашла свое отражение во второй половине ХХ века в соавторских работах И. Пригожина при изучении диссипативных структур, Б.Л. Белоусова, открывшего концетрационные автоволны в периодических реакциях, А.М. Жаботинского, исследовавшего самоорганизацию элементарных открытых каталитических систем в эволюционном катализе, Г. Хакена при рассмотрении механизма диссипативных структур в лазерах как синхронизацию индивидуальных осцилляторов, обеспечивающих кооперативное взаимодействие и когерентное поведение в макросистеме [3,с.435].

Говоря об эволюции физической формы движения материи, И. Пригожин и И. Стенгерс подчеркивали, что имеется возможность установить эволюционную парадигму в физике, причем не только на макроскопическом, но и на всех уровнях описания [3,с.436].

А.П. Руденко показал возможность рассматривать и решать на количественном уровне не только проблемы самоорганизации, но и прогрессивной химической эволюции и возникновения жизни на основе каталитических реакций. Эволюция сложных каталитических систем идет в направлении дальнейшего усложнения механизма базисной реакции, в направлении дробления этого процесса на все большее число стадий и появления все большего числа промежуточных и вспомогательных веществ [3,с.438].

Таким образом, во второй половине ХХ века эволюция материи рассматривалась в самых различных областях знания, что в конечном итоге привело наряду с синергетическим подходом к концепции глобального эволюционизма.

Ее основная идея состоит в том, что законы эволюции едины для любой формы движения материи, хотя конечно же имеется определенное своеобразие для каждого конкретного случая. Тем не менее, принцип существования систем живой и неживой природы един, как едины и наиболее общие законы их формирования и развития.

Идею глобального эволюционизма связывают с новым мировидением и новым мироощущением. Идея однонаправленного развития универсума прежде всего имеет мировоззренческую значимость для субъекта.

Она обеспечивает оптимистическое, жизнеутверждающее мироощущение, приводит к представлениям о всеобщем совершенствовании.

Она необходима для того, чтобы человек чувствовал себя спокойно в мире, чтобы «все стояло на своих местах», чтобы человечеству было «уютно» в огромной, наполненной неожиданными и странными объектами Вселенной - ведь глобальное развитие Вселенной всегда приводит в конечном итоге к возникновению самого познающего субъекта, как к высшему своему продукту (несмотря на все зигзаги и отклонения).

Данная концепция рассматривается в контексте мировоззренческого аспекта: «Идея глобального эволюционизма стала сейчас одной из конкретизаций (или, как иногда говорят, форм реализации) принципа развития.

Она обращена одновременно и к философскому, и к естественнонаучному знанию, не сводясь ни к тому, ни к другому. Специфический для нее образ эволюции эта идея выражает на языке конкретных наук, но по степени обобщения эволюционных представлений выходит за рамки любой из них.

Идея глобального эволюционизма должна быть отнесена к уровню знания, часто называемому научной картиной мира.

Таким образом, глобальный эволюционизм претендует на мировоззренческий методологический статус, и его можно использовать в качестве методологии исследования научных проблем.

Наиболее ярко это продемонстрировано в работе В.П. Попова и И.В. Крайнюченко «Глобальный эволюционизм и синергетика ноосферы» [5] , в которой впервые построена непротиворечивая информационная модель эволюции микромира, макромира, неживой и живой материи, включая социальные образования людей.

Принцип глобального эволюционизма объединяет в единое целое идеи системного и эволюционного подходов. Представления об универсальности процессов эволюции во Вселенной реализуются в концепции глобального эволюционизма, распространяющегося на все без исключения сферы деятельности в неживой, живой и социальной материи.

Глобальный эволюционизм характеризует взаимосвязь самоорганизующихся систем разной сложности и объясняет генезис новых структур.

Такие «синтетические» устремления проявляются в разных науках. Биологи хотят построить целостную теоретическую биологию.

Математики хотят построить огромное здание математики на единой основе теории множеств. Физики хотят создать единую теорию поля - единую теорию всех взаимосвязей.

А в пределе должна возникнуть единая теория ВСЕГО. Глобалистика, охват возможно большего разнообразия многогранного мира, требует очень широких знаний в области физики, химии, биологии, естествознания, социологии, управления, системного анализа. Узкая специализация ученых - это барьер взаимного непонимания, ограниченность видения Мира, неспособность правильно прогнозировать будущее.

На основе методологии глобального эволюционизма В.П. Попов и И.В. Крайнюченко выводят строго обоснованные «…законы, справедливые для всех этапов эволюции».

1. Эволюция направлена в сторону усложнения структур. В структурах растет количество элементов и связей, увеличиваются размеры информационных пакетов.

2. Новые организованности возникают как комбинации предшествующих. Эволюция систем есть результат совокупной микроэволюции подсистем, гигантская комбинаторика информационных пакетов.

3.Структурное разнообразие в ходе эволюции непрерывно возрастает.

4. При «конструировании» новых организованностей живой природы используются достаточно крупные блоки. Клетка - это еще не самый большой “кирпич” в строительстве организма. Биологическая эволюция предпочитает манипулировать и более крупными системами: кровеносной, нервной, лимфатической, системами клеток и т.п.

5. Сформулированные Дарвиным условия протекания эволюции живых систем: изменчивость, наследственность, естественный отбор справедливы на всех этапах эволюции Вселенной.

6. Любой эволюционный процесс в природе является цепью актов взаимодействий. Только цепные процессы способны создавать маловероятные организованности очень сложной структуры (клетки, организмы).

7. На образование новых организованностей требуются меньшие затраты энергии, чем на образование их предшественников.

8. В неживой природе затрачивается энергия только на создание очередной организованности, а в живых системах большая доля энергии расходуется на поддержание их неравновесного состояния.

9. По мере усложнения организованностей снижается их структурная (атрибутивная) устойчивость, но возрастает устойчивость потоковых процессов.

10. Всякая организованность вначале появляется как самоорганизующаяся система. По мере «взросления» такой системы она дифференцируется и в ней проявляется управляющая (доминантная) подсистема. Управляющая система «ведет» за собой развитие отстающих подсистем.

11. Локомотивами эволюции являются различного вида взаимодействия, существующие в природе. Регуляторами, придающими определенную направленность процессу развития, являются законы природы и процесс расширения Вселенной, который через вакуумный субстрат влияет на все мировые структуры и процессы управления. Более сложные иерархические уровни, выступая в роли локомотивов, втягивают в свой коридор эволюции более простые и косные. Разумные системы начинают сами определять ход своего будущего развития, увлекая за собой всю косную материю.

12. Эволюционные переходы, как правило, плавные и нелинейные. Любой процесс начинается медленно, незаметно, затем наступает период резкого ускорения темпов изменения завершающийся замедлением и остановкой. Можно утверждать, что в окружающем нас мире нет четких границ разделяющих уже существующие и возникающие вновь системы.

13. После очередной бифуркации эволюция вначале протекает ускоренно, затем темп постепенно замедляется. Ускорение эволюции является сигналом о приближении замедления и новой бифуркации ведущей к возникновению нового иерархического уровня сложности.

14. Процесс цефализации протекает постоянно, развитие адаптивных и разумных систем - это основной мотив эволюции живого на Земле [5,с.164].

Законы эволюции распространяются на всю материю, что говорит о глобальном эволюционизме, а так же тот факт, что В.П. Попов и И.В. Крайнюченко используют понятие информационных пакетов, под которым понимают совокупность более простых, как правило, более мелких носителей атрибутивной информации.

Информационный пакет не является простой суммой информации, содержащейся в его элементах. В информационном пакете появляется новая информация, которой не было в его составляющих т.к. появляются новые связи, новые неоднородности. Часть информации низшего уровня исчезает.

Здесь наблюдается некая корреляция с информационным подходом В.Б. Гухмана, однако используется несколько иная концепция и не дается строгих философских обоснований концепции информационного психофизического монизма, которая является методологической основой нашего исследования и позволяет провести диалог двух противоположных парадигм развития мира: эволюционизма и креационизма, в то время как в исследовании В.П. Попов и И.В. Крайнюченко с точки зрения информации рассматривается только парадигма глобального эволюционизма.

2. Концепция ноосферы и ее научное обоснование

В ноосферном учении Человек предстает укорененным в Природу, а «искусственное» рассматривается как органическая часть и один из факторов (усиливающийся во времени) эволюции «естественного». Обобщая с позиции натуралиста человеческую историю, В.И. Вернадский делает вывод о том, что человечество в ходе своего развития превращается в новую мощную геологическую силу, своей мыслью и трудом преобразующую лик планеты. Соответственно, оно в целях своего сохранения должно будет взять на себя ответственность за развитие биосферы, превращающейся в ноосферу, а это потребует от него определённой социальной организации и новой, экологической и одновременно гуманистической этики. Ноосферу можно охарактеризовать как единство «природы» и «культуры». Сам В.И. Вернадский говорил о ней как о реальности будущего, то как о действительности наших дней, что неудивительно, поскольку он мыслил масштабами геологического времени [4,с.51].

Научное знание - проявление ноосферы, которая, в свою очередь, является геологически новым состоянием биосферы, вызванным знанием. В ходе истории Homo Sapiens создает новую форму культурной биогеохимической энергии и связанную с ней ноосферу.

Все науки (гуманитарные, естественные и пр.) являются областями знания, максимально доступного научному мышлению человека. Здесь сосредотачивается огромное количество научно устанавливаемых и систематизируемых фактов, число которых растет с каждым днем.

В частности, научные дисциплины о строении орудия научного познания неразрывно связаны с биосферой, могут быть научно рассматриваемы как геологический фактор, как проявление ее организованности. Они обусловливают поиск основных законов человеческого научного познания, той силы, которая превратила в нашу геологическую эпоху, охваченную человеком биосферу в естественное тело, новое по своим геологическим и биологическим процессам - в новое ее состояние, в ноосферу.

Таким образом, биосфера является основной областью научного знания, хотя только теперь мы подходим к ее научному выделению из окружающей нас реальности.

Натуралисты, к которым относится и Вернадский, считали, что природа не бесформенна, как это веками считалось, а имеет определенное, очень точно ограниченное строение.

В.И. Вернадский считал, что это «строение» не есть механизм и не есть что-нибудь неподвижное. Это - динамическое, вечно изменчивое, подвижное, в каждый момент меняющееся и никогда не возвращающееся к прежнему образу равновесия. Ближе всего к нему живой организм, отличающийся, однако, от него физико-геометрическим состоянием своего пространства. Пространство биосферы физико-геометрически неоднородно. Вернадский считал, что удобно определить это строение особым понятием «организованность» [1,с.42].

Живая природа является основной чертой проявления биосферы, она резко отличает ее тем самым от других земных оболочек. Строение биосферы прежде всего и больше всего характеризуется жизнью.

Культурная биогеохимическая энергия, определение которой было дано выше, создает в настоящее время ноосферу. Она связана с психической деятельностью организмов, с развитием мозга в высших проявлениях жизни и сказывается в форме, производящей переход биосферы в ноосферу только с появлением разума. Его проявление у предков человека вырабатывалось в течение многих сотен лет, но стать геологической силой смогло только сейчас, когда человек охватил своею жизнью и культурой всю биосферу.

Как любой натуралист, Вернадский считает, что войны следует рассматривать как единый большой земной геологический, а не только исторический процесс.

Появление научной мысли в биосфере в перспективе неизбежно полностью ее видоизменяет.

В сочетании с трудовой деятельностью человека мысль становится неведомой до этого геологической силой, способной преобразовать вместе с биосферой весь поверхностный слой Земли. Носитель земного разума - человек - с нарастающим во времени темпом воздействует на биосферу, активно захватывая все занимаемое ею пространство, окультуривая флору и фауну, меняя облик земной поверхности. По убеждению В. И. Вернадского, преобразование биосферы грядет неизбежно и необратимо. Такая точка зрения была высказана в начале 30-х годов и со скептицизмом воспринята научным сообществом тех лет. Так во что же преобразуется биосфера, и что такое преобразование несет человеку, являющемуся неотъемлемой составной частью этой же биосферы? В. И. Вернадский назвал трансформированную биосферу ноосферой.

Мысль появилась в биосфере через человека разумного (Homo sapiens), но ее проявление не случайно, к нему вела вся предшествовавшая эволюция биосферы на протяжении нескольких миллиардов лет. Возникновение мысли открыло новую эру в развитии биосферы.

Мысль стала мощнейшим геологическим фактором: как только сформировалось научное проявление мысли, оно стало строить и направлять техническую работу человека, переделывающую биосферу. Такое воздействие научной мысли на биосферу выявилось не сразу после появления в ней человека. Вначале, на протяжении многих тысяч человеческих поколений, никаких заметных изменений в биосфере не наблюдалось, но исподволь шло развитие научной мысли и накопление сил. Постепенно, используя свое интеллектуальное превосходство над остальными представителями животного мира, человек охватил своей жизнью, своей культурой всю верхнюю оболочку планеты - в общем, всю биосферу, всю связанную с жизнью область планеты. Развитие научной мысли привело к приручению животных, к созданию культурных растений. Человек стал менять окружающий его животный мир и создавать для себя новую, не бывшую никогда на планете живую природу [4, с.44].

На наших глазах биосфера резко меняется и едва ли может быть сомнение в том, что проявляющаяся этим путем ее перестройка научной мыслью через организованный человеческий труд не есть случайное явление, зависящее от воли человека, но есть стихийный природный процесс, корни которого лежат глубоко и подготавливались эволюционным процессом, длительность которого исчисляется сотнями миллионов лет.

Развитие научной мысли резко ускорило свой темп в последние столетия. В настоящее время можно говорить о взрыве научного творчества, что непосредственно связано с переходом биосферы в ноосферу. Ноосфера как высокоорганизованное состояние биосферы может возникнуть и существовать при условии, что дальнейший процесс ее развития протекает сознательным путем, направляется и организуется научной мыслью. Это требует, с одной стороны, настолько высокого уровня развития науки, при котором такая задача становится ей посильной.

С другой стороны, это ставит перед учеными задачу овладения в ближайшем будущем методами управления развитием биосферы и создания необходимых для этого средств.

Заключение

В итоге можно сделать следующие выводы.

Идеи универсального эволюционизма и свойства общественного человеческого сознания имеют много общего: стержневая идея эволюционизма - это сквозная линия развитие от низших форм движения к высшим. Эта линия допускает развитие, усложнение и усовершенствование, вследствие чего процессы природы и процессы в обществе могут рассматриваться с некоторых единых позиций.

В.И. Вернадский был одним из первых ученых (в России и на Западе), кто предвидел атомную эпоху - обретение человеком колоссальной силы, таящейся в атоме.

Наука и демократия, по мнению Вернадского, - два решающих фактора перехода биосферы в ее высшее состояние - ноосферу (сферу разума), когда деятельность человека носит уже не стихийный, а глубоко осознанный и организованный характер, разумно перестраивая природные процессы в нужном человеку направлении.

Демократический строй, развитую науку и технику мы имеем сегодня, мы живем в «ноосфере». В XX веке невиданно возросла ответственность ученых перед своим и грядущими поколениями

Список использованной литературы

Вернадский В.И. Живое вещество. - М.: Академия, 2008.- 165 с.

Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. - М.: Проспект, 2009. - 672с.

Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: Эксмо, 2009. - 594 с.

Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. - М.: Наука, 2007. - 214 с.

Попова В.П., Крайнюченко И.В. Глобальный эволюционизм и синергетика ноосферы. - М.: Эксмо, 2007. - 243 с.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Гардарики, 2006. - 785 с.

Размещено на Allbest.ru