
- •В. А. Игнатова концепции современного естествознания Учебное пособие
- •Предисловие
- •I. Методические материалы к самостоятельному изучению дисциплины программа курса «концепции современного естествознания» Пояснительная записка
- •Содержание дисциплины
- •Естествознание - система наук о природе
- •2 Естественнонаучная картина мира
- •3.Основополагающие концепции современного естествознания
- •4. Некоторые приложения концепций современного естествознания
- •Тематический план изучения дисциплины
- •Темы практических занятий
- •Тема 1. Естественнонаучная картина мира
- •Вопросы, выносимые на обсуждение
- •Литература для подготовки к занятию
- •Тема 2. Основополагающие концепции современного естествознания
- •Вопросы, выносимые на обсуждение
- •Литература для подготовки к занятию
- •Методические указания по самостоятельному изучению теоретической части дисциплины
- •Методические указания по подготовке к практическим занятиям
- •Методические указания по подготовке к текущему контролю знаний и итоговой аттестации (экзамен или зачет)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тесты для самоконтроля
- •2. Слово «концепция» пришло из:
- •3. Принцип соответствия утверждает:
- •Критерии итоговой аттестации
- •Вопросы для размышления и творческие задания
- •Тематика контрольных работ
- •Основополагающие концепции современного естествознания
- •Системный подход к описанию окружающего мира
- •Самоорганизация и эволюция Земли
- •Перечень вопросов к итоговой аттестации
- •Ключи к тестам
- •Учебники и учебные пособия для подготовки к итоговой аттестации
- •Дополнительная литература
- •II. Теоретическая часть
- •1. Естествознание - система наук о природе
- •1.1. Природа и способы ее постижения
- •1.1.1 Природа как целостная система
- •1.1.2. Человек как познающий субъект природы
- •1.1.3. Мифология, религия, искусство, наука как компоненты культуры и способы постижения природы
- •1.1.4 Познание, мировоззрение и картина мира
- •1.1.5 Мировоззрение и культура
- •1.2 Наука и научный метод познания
- •Наука как компонент культуры
- •Наука как способ объективного познания
- •1.2.1 Наука как компонент культуры
- •1.2.2 Наука как способ объективного познания
- •1.2.3 Динамика научного познания
- •1.2.4. Научная картина мира
- •1.3 Естествознание в системе науки
- •1.3.1 Дифференциация наук
- •1.3.2 Естествознание как иерархия наук о природе
- •1.3.3. Естествознание и социальная жизнь общества
- •1.3.4 Проблема интеграции естественнонаучного и гуманитарного знания
- •2. Естественнонаучная картина мира
- •2.1 Структура естественнонаучной картины мира
- •1. Составляющие естественнонаучной картины мира
- •Фундаментальные понятия естествознания
- •2.1.1 Составляющие естественнонаучной картины мира
- •2.1.2 Фундаментальные понятия естествознания
- •1. Материя и формы ее существования: вещество и поле
- •2. Атрибуты материи: отражение и движение
- •3. Пространство и время
- •2.1.3 Фундаментальные законы природы и основополагающие принципы естествознания
- •1.Фундаментальные законы природы
- •2. Основополагающие принципы естествознания
- •2.2. Эволюция естествознания
- •Доклассический период развития науки
- •Классическая наука
- •Неклассическая наука
- •2.2.1 Доклассический период развития науки
- •1. Научные программы античности
- •2. Средневековая наука
- •2.2.2. Классическая наука
- •1.Естествознание в «Новое время»
- •2. Естествознание XIX века
- •3. Кризис классической науки
- •2.2.3 Неклассическая наука
- •1. Релятивистская картина мира
- •2. Квантово-полевая картина мира
- •3. Строение материи и физика элементарных частиц
- •4. Соотношение классической, релятивистской и квантовой картин
- •5. Постнеклассическая наука
- •3. Основополагающие концепции современного естествознания
- •3. 1 Элементы теории систем
- •3. 1. 1 Системный подход к описанию окружающего мира
- •3. 1. 2 Классификации социоприродных систем
- •3. 1. 3 Свойства открытых систем
- •3. 1. 4 Системная модель мира
- •3. 2 Самоорганизация и эволюция сложных систем, далеких от равновесия
- •Общие представления
- •Роль случайного в поведении сложных систем
- •Синергетическая картина мира и универсальный эволюционизм
- •3. 2. 1 Общие представления
- •3. 2. 2 Роль случайного в поведении сложных систем
- •3. 2. 3 Элементы теории самоорганизации систем
- •1. Фазовое пространство и фазовые траектории
- •2. Точка бифуркации
- •3. Фракталы и аттракторы
- •4. Сценарий самоорганизации сложных систем
- •3. 2. 4 Синергетическая картина мира и универсальный эволюционизм
- •1. Синергетическая картина мира
- •2. Универсальный эволюционизм
- •3. 3 Элементы теории управления
- •1. Самоорганизация и организация
- •Контур с обратной связью
- •Управленческая деятельность
- •3. 3. 1 Самоорганизация и организация
- •3.3.2. Контур с обратной связью
- •3.3.3. Управленческая деятельность
- •3. 4 Некоторые приложения концепций современного естествознания
- •3. 4. 1 Самоорганизация и эволюция вселенной
- •1. Структура Вселенной
- •2. Гипотеза Большого Взрыва
- •3. Образование галактик
- •4. Химическая эволюция
- •5. Будущее Вселенной
- •3. 4. 2 Эволюция звезд и звездно-планетных систем
- •1. Эволюция звезд
- •2. Солнце
- •3. Планеты Солнечной системы
- •3. 4. 3 Самоорганизация и эволюция земли
- •1. Общая характеристика планеты
- •2. Физические оболочки Земли
- •3. Геосфера
- •4. Биосфера
- •3. 4. 4 Самоорганизация и эволюция живого вещества
- •1. Общие представления
- •2. Гипотезы о происхождении жизни на Земле
- •3. Биологическая эволюция и концепция генетики
- •4. Антропный принцип и проблемы происхождения жизни
- •3. 4. 5 Самоорганизация и антропогенез
- •1. Природа человека
- •2. Современные представления о происхождении и эволюции человека
- •3. Эволюция головного мозга и развитие психики
- •Генетическая программа человека и природа интеллектуальных способностей
- •3. 4. 6 Самоорганизация, организация и социогенез
- •1. Краткий исторический экскурс
- •2. Системно-синергетический подход к описанию социальных систем
- •3. Антропосоциогенез и формирование глобальных экологических проблем
- •4. Новые цивилизационные модели и перспективы человека
- •Заключение
- •Глоссарий
4. Антропный принцип и проблемы происхождения жизни
В процессе самоорганизации Вселенной происходила ее структуризация и усложнение, формирование таких условий, при которых стало возможным появление высокоорганизованных форм материи. Фундаментальные законы и свойства Мироздания удивительным образом соответствуют возможности возникновения и функционирования живого, его эволюции и совершенствованию. Ученые полагают, что если хотя бы одна из мировых констант (гравитационная постоянная, постоянная Планка, отношение заряда электрона к его массе, отношение массы протона к массе электрона и другие) изменилась на один процент от того значения, которое имеет, жизнь в той форме, которая существует сегодня на Земле, была бы невозможной.
Возникает вопрос, во всех ли частях Вселенной или нашей Галактики имеются подходящие условия для возникновения разумной жизни? Исследования ближнего космоса показали, что в Солнечной системе условия для белковой жизни имеются только на Земле, хотя спектральные исследования показывают присутствие в ближнем космосе довольно сложных органических молекул, которые могут быть основой биополимеров. Есть предположение, что существование живого вещества возможно лишь в очень узком окраинном поясе Галактики, в областях, находящихся между спиральными рукавами, то есть там, где отсутствует бурное звездообразование.
Но как объяснить единение земного человека и Вселенной? Религия отвечает на этот вопрос просто «Бог создал мир таким, чтобы в нем мог жить человек». Наука на сегодня не имеет однозначного ответа на этот вопрос.
В 1974 году американский физик Б. Картер высказал два варианта так называемого «антропного принципа», связывающего свойства Вселенной с существованием живого вещества.
Первый вариант, называемый слабым антропным принципом, гласит о том, что наблюдаемые астрономами явления (как и наблюдения в квантовой механике) зависят от присутствия самого наблюдателя. Второй вариант, называемый сильным антропным принципом, утверждает о том, что все свойства Вселенной должны быть такими, чтобы в ней была разумная жизнь, живое самовоспроизводящееся вещество. То есть в мире все происходит именно так потому, что в нем существует человек. Но в чем собственно отличие этой трактовки от религиозной?
Исходя из эволюционно-синергетической парадигмы можно предположить, что в силу случайных флуктуаций в некоторой области Вселенной, а именно, в галактике Млечный путь, в Солнечной системе, на планете Земля, создались условия для возникновения жизни в виде белковых тел. Но как показывают исследования, Вселенная однородна и изотропна, свойства ее на больших масштабах одинаковы. А значит можно предположить, что жизнь есть и в других частях Вселенной. Но пока это только сюжет для писателей-фантастов, так как современная наука не располагает данными о наличии разумной жизни в других звездных системах. Однако многочисленные попытки, предпринимаемые землянами в поисках внеземных цивилизаций, пока не увенчались успехом.
Новые понятия и термины: экспонента, креационизм, амфотерность, коацерват, опережающее возбуждение, геном, генотип, генетический код.
Ведущие идеи:
— жизнь как форма существования макроскопических гетерогенных открытых систем, далеких от равновесия, способных к самоорганизации, саморегуляции и самовоспроизведению;
— опережающее отражение — важнейшая отличительная особенность живого;
— сопряжение биохимических реакций обеспечивает согласованность взаимодействия подсистем организма и является условием его устойчивого функционирования;
— особенности эволюции вида и сохранения наследственных свойств определяются его геномом;
— геном как эволюционирующая система.