
- •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
3. Антропосоциогенез и формирование глобальных экологических проблем
В процессе своего развития человечество периодически сталкивалось с проблемами, решение которых имело для него судьбоносное значение. Современное общество оказалось на пороге новой цивилизационной катастрофы, в основе которой лежат глобальные проблемы, связанные с неуправляемым ростом населения планеты. Сегодня ведутся интенсивные поиски моделей развития цивилизации в третьем тысячелетии (ноосферы, устойчивого развития). Но ни одна из предлагаемых ныне не является удовлетворительной, так как слабо учитывает человеческий фактор, необходимость перестроить мышление человечества и каждого отдельного человека, перейти от потребительского отношения к природе к партнерским, природосообразным и выйти на уровень коэволюции природы и общества.
Самоорганизация человеческого общества на всем протяжении его становления происходила на фоне тесного взаимодействия человека и природы. С течением времени характер этих взаимодействий изменялся. Человек все больше выделялся из системы природы и превращался из ее партнера в покорителя.
В истории человечества можно выделить несколько моментов, которые сыграли судьбоносную роль и стали своеобразными точками бифуркации. Это:
— овладение простейшими орудиями труда и их изготовлением (ранний и средний палеолит — каменные орудия, поздний — кость и дерево);
— овладение огнем (около 300 тыс. лет назад);
— неолитическая революция (~10 тыс. лет назад);
— овладение металлами (~7 тыс. лет назад);
— промышленная революция (250-300 лет назад);
— информационная революция (20 лет назад).
Овладение огнем и неолитическая революция способствовали выделению человека из природы, но окончательно их разделение произошло в период промышленной революции, когда человек стал активно приспосабливать природу к своим нуждам, забывая о нуждах самой природы. Сегодня пропасть между ними достигла небывалых размеров, поставив человека как вид на грань выживания. Но не нужно думать, что эта проблема возникла перед человеком впервые. На протяжении всей истории человечество несколько раз оказывалось перед угрозой вымирания. Стремление выжить заставило коллективно трудиться, изобретать орудия труда, окультуривать растения и одомашнивать животных, учиться выплавлять металл, заниматься наукой, осваивать новые территории и создавать промышленность.
В доцивилизационный период, на первых этапах развития человек жил в тесном единении с природой. Природа давала человеку все (впрочем, как и сейчас). Но жизнь человека в те времена и его выживание полностью зависели от ее капризов. В процессе становления и развития цивилизации активное освоение природы позволило человеку получить некоторую независимость. В ХХ веке человек попытался стать свободным от природы, не ждать от нее милостей, подчинить ее себе, но ничего кроме новых проблем из этого не вышло. В доцивилизационный период это были в основном проблемы, связанные с истреблением некоторых биологических видов. Переход к производящему способу производства продуктов питания усилил воздействие на природу. К проблемам выедания добавились проблемы эрозии почв, связанные с нерациональным землепользованием (подсечно-огневая система, вырубка лесов по берегам рек), обмеления рек опустынивания и заболачивания земель.
В раннецивилизационный период с возникновением городов-государств, а затем и крупных цивилизаций, с расцветом ремесел и активным использованием металлов в отношениях человека и природы наметилась трещина, поэтому уже в законодательствах древних государств содержатся статьи об охране некоторых видов животных, регламентирование использования водных ресурсов. Но в общем и целом в раннецивилизационный период биосфера удерживала равновесие.
В эпоху средневековья рост населения, развитие производства и техники приводят к еще более мощному антропогенному воздействию на природу. В период индустриальной эры зарождаются глобальные проблемы, которые ставят биосферу на грань устойчивости. К началу ХХ века человечество, по образному выражению В. И. Вернадского «становится могучей геологической силой», сравнимой по своему воздействию разве что с такими катаклизмами природы как землетрясения, вулканизм и т. д.
Двадцатый век характеризуется грандиозным развитием фундаментальных и прикладных наук, техники, сельского хозяйства. Человек начал завоевывать космическое пространство, изобрел чудовищные виды оружия, научился использовать энергию атома. Усилилась мощь его воздействия на природу. По подсчетам специалистов за последние 90 лет из недр Земли извлечено более 50 млрд. тонн соединений, содержащих углерод, более 2 млрд. тонн железа, около 20 млн. тонн меди. Ежегодно в мире из недр Земли извлекается свыше 20 млрд. тонн различных руд и сопровождающих их пород. Это привело к истощению концентрированных месторождений некоторых видов сырья. В окружающей среде накопилось около 50 тысяч различных соединений, созданных синтетическим путем и несвойственных природе. Техническое развитие стало неуправляемым. Неограниченное потребление и безудержное стремление к обладанию ресурсами обострило межгосударственные конфликты, разделило страны и отдельные слои населения на очень богатых и нищих. Изменения экосистем стали катастрофическими и создалась угроза их полного разрушения. Локальные экологические проблемы переросли в глобальные.
В 1958 году около ста крупнейших ученых разных специальностей объединились в Римский клуб. Под его руководством крупнейшие исследовательские центры провели прогностические расчеты для 12 регионов мира и разработали несколько сценариев (моделей) развития мирового сообщества в XXI веке. В основу расчетов было заложено 5 параметров роста: население, капиталовложения, добыча ресурсов, производство продовольствия, загрязнение окружающей среды. Расчеты показали, что если сохранятся темпы и тенденции развития общества, то через 100 лет Земля станет непригодной для жизни человека. Это произойдет со смещением от 15 до 50 лет в зависимости от региона, развития в нем техники и технологий. Причем кризис начнется со слаборазвитых стран, где к настоящему времени сосредоточены самые грязные технологии и огромное количество отходов производств высокоразвитых стран.
Учитывая эти тенденции, ООН выработала обращение к правительствам и народам «Планета в опасности», в котором было выделено несколько глобальных проблем, характерных для всего Земного шара, которые необходимо решить, чтобы предотвратить полное разрушение жизненной среды.
Основная проблема (как и полагал Мальтус), которую необходимо решать — это снижение роста населения и роста потребления. В 1983 году комиссия ООН по окружающей среде и развитию обратилась к народам мира с декларацией «За наше общее будущее», конгресс в Рио-де-Жанейро (1992) принял программу «Повестка дня на ХХI век». Эти документы акцентируют внимание международного сообщества на проблемах, от разрешения которых зависит судьба человечества, предлагают пути выхода из сложившейся ситуации.
Как известно, рост населения планеты (как и любой другой популяции, проживающей в благоприятных условиях) подчиняется экспоненциальному закону, это значит, что до определенного момента фактор нарастает медленно. По достижении определенного предела начинается удвоение фактора, причем промежутки времени, в течение которых происходит последовательное удвоение, сокращаются. Эта тенденция хорошо просматривается на примере роста населения Земли. Все остальные проблемы — продовольствия, природных ресурсов, энергии, загрязнения, изменения климата, истончения озонового слоя, сокращения биоразнообразия — всего лишь следствие увеличения населения. Рост этих факторов имеет пределы, которые определяются возможностями планеты, конечностью ее ресурсов, определенным балансом (равновесием) биосферы, нарушение которого имеет разрушительные последствия. Пределы роста — это пределы интенсивности сопряженных потоков ресурсов и стоков отходов. Единственный путь к выживанию — регулирование населения, снижение потребления ресурсов каждым человеком, экономия и бережливость.