Панорама современного естествознания кратко

Обновлено: 02.07.2024

1) научно-техническая революция – это качественное преобразование производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. Начало НТР – середина 40-х гг. (овладение атомной энергией, создание и широкое применение электронно-вычислительных машин, развитие практической космонавтики.

2) усиление воздействия науки на общество и природу (фактор прогресса и причина глобальных проблем).

3) на роль лидера научного познания наряду с физикой претендует и биология, к которой относятся такие мощные направления, как эволюционное учение, генетика и экология, ставшая наукой о биосфере в целом. Биологическая картина мира соседствует с аналогичными построениями, основанными на системных исследованиях, кибернетике и теории информации.

4) тесное взаимодействие наук (дифференциация и интеграция знаний). В последние годы на первый план все больше выходит междисциплинарное направление исследований – синергетика. Это направление возникло в начале 70-х гг. благодаря переходу науки к познанию сложноорганизованных эволюционирующих систем и связано в первую очередь с именами И. Пригожина и Г. Хакена. Цель синергетики – познание общих принципов самоорганизации систем самой различной природы – от физических до социальных, обладающих свойствами открытости, нелинейности, неравновесности, способностью усиливать случайные флуктуации (колебания).

Крупнейшие достижения науки в XX—XXI веке

Астрономия

Развитие астрономии в XX веке продолжило тенденцию XIX века — переход от описания небесных тел и их движения с позиций классической механики к изучению их строения и эволюции с использованием данных и концепций физики.

ü Открытие закономерности, связывающей спектральный класс и светимость звёзд (диаграмма Герцшпрунга—Рассела стала для астрономии тем же, что и таблица Менделеева для химии);

ü Разрешение на отдельные звёзды спиральных туманностей — галактик, что вывело астрономию за пределы Млечного пути — нашей Галактики и по своему значению сравнимо с переходом от геоцентрической к гелиоцентрической системам.

ü Создание космологии и астрофизики, чему способствовалидва основных открытия физики XX века — теория относительности и квантовая механика, т.к. это позволило астрономии не только объяснить накопившийся к началу XX века объём противоречивых фактов, но и поставить новые задачи исследований. Первые подтверждения общей теории относительности пришли именно из астрономии.

ü Другим следствием синергического развития астрономии и физики стало появление новых средств наблюдения, т. е. радиоастрономии, внеатмосферной рентгеновской и гамма-астрономии — и выход за пределы узкого (всего ~300 нм!) видимого диапазона к открытию множества поразительно разнообразных астрономических объектов. Если в начале XX века список астрономических объектов за пределами Солнечной системы исчерпывался туманностями, звёздами и их гипотетическими планетными системами, то к началу XXI века список типов наблюдаемых объектов исчисляется десятками.

ü теория эволюции звёзд различных масс на всех её стадиях — от конденсации протозвёздных туманностей, до таких феноменов поздних стадий эволюции звёзд, как планетарные туманности, вспышки новых и сверхновых звёзд и разнобразные формы наблюдаемой активности звёздных остатков: пульсары, рентгеновские источники аккреционных дисков, микроквазары и т. п.

Космология

Понимание природы пространства-времени и её связи с гравитацией позволило создать космологические модели Эйнштейна и Фридмана, основанные на уравнениях общей теории относительности, в рамках которых успешно разрешались классические космологические парадоксы, и, в сочетании с открытием Хабблом красного смещения, дало целостную картину Вселенной — Вселенной динамической и эволюционирующей.

Биология

Прогресс в биологии за последнее столетие был необыкновенно велик.

Важнейшее событие: появление молекулярной биологии. Всё началось с открытия Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком структуры молекулы ДНК. После этого прорыва были быстро открыты способы кодирования наследственной информации. Наиболее знаменитое сейчас последствие этого прорыва — расшифровка генетического кода человека.

Открытие устройства наследственного аппарата сделало возможным также искусственное изменение наследственной информации — генную инженерию. Уже сейчас результаты генной инженерии используются для получения новых, более продуктивных растений, при производстве лекарств с помощью генетически модифицированных микроорганизмов и т. д. В ближайшем будущем следует ожидать создание генетической терапии: коррекции повреждений генетического аппарата клеток человека, что поможет избавить человечество от наследственных заболеваний.

Медицина

ü Революционным открытием в медицине XX века явилось открытие и широкое внедрение пенициллина, открывшее целую эру антибиотикотерапии и антибактериальной химиотерапии и спасшее жизни миллионов человек. За пенициллином вскоре последовал стрептомицин — первый антибиотик, оказавшийся активным против опаснейшей микобактерии туберкулёза, а затем целая плеяда антибиотиков разного химического строения.

ü Третьим важнейшим событием в медицине XX века следует назвать открытие и широкое внедрение циклоспорина А, сделавшее возможной трансплантацию органов и тканей от человека человеку и открывшее целую эру трансплантологии. Успешная трансплантация почек и печени дала надежду на жизнь многим больным с тяжёлой почечной или печёночной недостаточностью.

ü Открытие и внедрение исторически первого антипсихотика (аминазина). Этот препарат в короткий срок совершил буквально революцию в психиатрии. Общее мнение психиатров ранее состояло в том, что психические заболевания принципиально неизлечимы никакими биологическими воздействиями, лекарствами и т. д.. Новый препарат доказал принципиальную возможность купирования острых и хронических психозов лекарствами и привёл к резкому снижению агрессивности психически больных. В свою очередь, это изменило саму психиатрию — стали гораздо реже применяться фиксация (связывание), смирительные рубашки и др. За первым препаратом последовали десятки других антипсихотиков, а затем и антидепрессантов и других психотропных препаратов. Революция в психиатрии продолжается и сейчас.

Физика

Появление квантовой механики привело к огромной революции не только в физике, но и в смежных дисциплинах — в химии это объяснило структуру молекул и позволило предсказывать свойства новых соединений (квантовая химия). Квантовая теория помогла развитию и техники полупроводников, без которой совершенно немыслима современная электроника, а также способствовала созданию квантовых генераторов излучения — лазеров, прочно вошедших в повседневную жизнь человека.

Важнейшее последствие открытий в квантовой физике, теории относительности и ядерной физике — овладение ядерной энергией. Это наиболее известное широкой публике достижение физики.

Сейчас крупные фундаментальные открытия происходят и ожидаются в астрофизике и в космологии. В космологии обнаружили существование тёмной материи и тёмной энергии — невидимой современными инструментами материи и энергии, которая, однако, участвует в гравитационном взаимодействии. Тёмная материя и энергия составляет подавляющую долю в массе вещества Вселенной и определяет её эволюцию и дальнейшую судьбу. Недавно открытое впечатляющее проявление тёмной энергии — ускорение расширения Вселенной.

Важнейшее открытие астрофизики — обнаружение планетных систем у далёких звёзд(экзопланеты). Это поможет ответить на важнейший вопрос — одиноко ли человечество во Вселенной, а также позволит выяснить, ограничено ли время жизни цивилизации.

Информатика и кибернетика

Самый важный результат работы информатики и кибернетики в конце XIX и во всём XX веке — создание электронных вычислительных машин, или компьютеров. Появление мощных вычислительных машин оказало влияние абсолютно на все другие науки: появились новые отделы физики (компьютерное моделирование сложных систем, точное вычисление электронной структуры атомов и молекул), квантовой химии, математики (следует вспомнить компьютерное решение задачи о пяти красках). Изменения коснулись и гуманитарных наук, в связи с появлением методов компьютерного анализа текстов и совершенствования методов обработки статистических данных в области наук об обществе (социологии, экономики). Развитие биологии теперь немыслимо без компьютерного анализа огромного объёма данных, накопившегося при расшифровке генома человека и некоторых других организмов.

Относительно недавно появилась теория нейросетей, которая позволила моделировать на компьютере некоторые особенности поведения живых существ. Эта теория поможет научить компьютер одной из самых сложных задач: распознаванию образов. Уже сейчас нейросети используются в таких задачах как распознавание речи и распознавание изображений.

Геология и науки о Земле

Крупнейшее открытие в области наук о Земле — дрейф континентов, и развитая из этого теория — тектоника литосферных плит. Тектоника литосферных плит была создана в 60-х годах XX века, хотя многие её положения содержались в работах Вегенера, опубликованных ещё в 20-х годах.

Важные проблемы, стоящие перед современной наукой:

Некоторые черты естествознания XX – XXI вв.:

2) усиление воздействия науки на общество и природу (фактор прогресса и причина глобальных проблем).

Крупнейшие достижения науки в XX—XXI веке

Астрономия

Космология

Биология

Прогресс в биологии за последнее столетие был необыкновенно велик.

Медицина

Физика

Информатика и кибернетика

Геология и науки о Земле

В XX веке естествознание развивалось невероятно быстрыми темпами, что обусловливалось потребностями практики.Промышленность требовала новых технологий, в основе которых лежало естественнонаучное знание. Развитые промышленные страны начали выделять большие средства на развитие системы образования, подготовку и воспроизводство научных кадров. Существенно расширилась сеть научно–исследовательских учреждений, финансируемых как государством, так и частными кампаниями. Наука перестала быть частным делом, какой она была в XVIII–XIX веках, когда ее развивали любознательные самоучки: адвокаты, священники, медики, ремесленники и т.д. Она становится профессией большого числа людей.

Взаимоотношение науки с техникой и производством возрастает, она становится непосредственной производительной силой. Усиливается воздействие науки на общество и природу, что становится не только фактором прогресса, но причиной ряда трудно решаемых проблем. Усиление роли науки сопровождается усложнением ее структуры, возникновением организаций, связывающих фундаментальные, теоретические исследования с прикладными.Все более тесным становится взаимодействие естественных, общественных, гуманитарных наук. Усиливается связь как отдельных наук, так и науки в целом с материальным производством, духовной культурой, со всеми сторонами жизни общества. Возникли комплексные отрасли научно-технической деятельности, в которых наука и производство слиты нераздельно (системотехника, эргономика, дизайн и т.п.). В XX веке наука изменила не только сферу производства, но и быт людей.

Таким образом, до конца XIX в. ведущей тенденцией развития науки была специализация по пути изоляции, отделения наук друг от друга, т.е. их дифференциация. В настоящее время ведущей тенденцией становится интеграция наук. Идет процесс формирования единой науки о человеке, обществе, государстве, природе и жизни. Объективную основу интеграции знания составляет единство материального мира, принципиальная общность основных свойств материи и законов ее развития на всех структурных уровнях организации и во всех формах движения. Интегративные тенденции в науке обнаруживались уже во второй половине XIX века. Однако наиболее четко они начинают проявляться в наше время, когда ускорителем процессов интеграции в познании становится научно-технический прогресс. Он позволил наиболее полно ощутить всю глубину и разносторонность связей человека и окружающей среды, общества и природы.

В тоже время продолжается формирование все новых отраслей науки. Естественная дифференциация (разделение) науки дополняется противодействующей тенденцией – ее интеграцией, стремлением к единству научного знания, к активному взаимодействию различных наук. Дифференциация и интеграция в развитии естествознания – не взаимоисключающие, а взаимодополняющие тенденции.

К современному естествознанию относятся открытия, концепции, появившиеся в 20 веке. Особенно важными для науки являются выводы, вытекающие из естественно-научных достижений:

закон сохранения и превращения энергии,
теория относительности Эйнштейна,
прерывность и непрерывность в микромире,
неопределенность Гейзенберга.

Ход развития естествознания - это путь от созерцания природы в момент зарождения науки (Древняя Греция 6 в. до н. э.) через аналитическое расчленение (Возрождение 15-18 вв.), когда был получен метафизический взгляд на природу, к синтетическому воссозданию картины природы (19-20 вв.).

В 19 в. стало очевидным, что законы механики Ньютона не в состоянии объяснить все природные процессы. Благодаря трудам таких ученых как Фарадей и Максвелл появилась принципиально новая электромагнитная картина мира. Однако в результате новых экспериментальных открытий в области строения вещества в конце 19 — начале 20 в. обнаружилось множество непримиримых противоречий между электромагнитной картиной мира и опытными фактами

Как следствие открытий 19 в., в центре современного естествознания долгое время стояла физика, искавшая способы использования атомной энергии, пытавшаяся объяснить законы квантовой механики. Так, например, физика дала толчок развитию других отраслей естествознания: астрономии, космонавтики, кибернетики, химии, биологии, биохимии и других естественных наук.

Естествознание в 20 веке

На протяжении всего 20 века естествознание развивалось невероятными темпами. Промышленность требовала новых открытий, военное дело, бытовая сфера - везде возник огромный спрос на научные достижения. Появились крупные институты, финансируемые как государством, так и частными фондами. Наука перестала быть делом ученых одиночек, она стала делом государственной важности. Современная разнообразная техника — плод естествознания, которое и по сей день является основной базой для развития многочисленных перспективных направлений — от наноэлектроники до космической техники.

Старые научные парадигмы оказались неприменимы к новым наукам, появились иные теории, методы и подходы к изучению. В частности, особое распространение получила теория коэволюции, т.е. сопряженного развития всех систем. Её особенностью стало построение общенаучной картины мира на основе идеи общей эволюции. Появилась парадигма глобального взгляда на мир. Она проявилась в целостности природы и общества и неотделимости человека от мироздания и всех процессов, происходящих на нашей планете. Понимание целостности мира породило теорию самоорганизации сложных систем – синергетику. Одной из основных задач синергетики стало выяснение законов упорядочивания систем.

Готовые работы на аналогичную тему

Изменился сам характер исследуемого объекта. Ранее было деление на простые и сложные системы, в настоящее время изучаются явления в исторической, временной перспективе. Более того, изучение идет по направлению временного взаимовлияния, усложнения и появления новых уровней организации. Причем каждый появившийся уровень, воздействует на уже сформировавшийся, влияя на него, подвергая трансформации.

Благодаря усложнению науки, появлению междисциплинарных направлений, возрос уровень абстракции. Хотя само по себе абстрагирование позволяет взглянуть на предмет или явление лишь с одной точки зрения, сознательно опуская остальные, оно значительно облегчило изучение комплексных систем. Поскольку научные знания пошли по пути укрупнения и усложнения, для получения конкретных данных применяют метод декомпозиции, что позволяет разбить комплексную систему на более простые, но не менее значимые, и в итоге получить искомое значение без утери важных составляющих.

Перспективы дальнейшего развития

Если в предыдущие века человек лишь изучал природные процессы, то в 20 -21 вв. стал активно в них вмешиваться, примеряя на себя роль Творца. Таким образом, произошло усиление влияния науки на природу, окружающую среду и на общество в целом.

В отдельные отрасли были выделены:

экология;
социология;
эргономика;
культурология.

Поэтому основной перспективой развития естествознания стал поиск путей решения экологических проблем. Вместе с тем должна быть выработана научная, законодательная, социальная базы, сформирована новая философия жизни, позволяющие ограничить или минимизировать степень воздействия человека на окружающую среду.

На современную науку возложена обязанность принятия новых решений, которые бы обеспечивали долгосрочное развитие с учётом уже допущенных ошибок и возможностей их исправления с использованием мирового опыта.

В течение последних трех столетий естествознание развивалось невероятно быстро и динамично. Горизонт научного познания расширился до поистине фантастических размеров. Значительно возросла роль науки в современной обществе. На основе науки рационализируются по сути все формы общественной жизни. Как никогда близки наука и техника. Наука стала непосредственной производительной силой общества. По отношению к практике она выполняет непосредственно программирующую роль. Новые информационные технологии и средства вычислительной техники, достижения генной инженерии и биотехнологии обещают в очередной раз коренным образом изменить материальную цивилизацию, уклад нашей жизни. Под влиянием науки (в том числе) возрастает личностное начало, роль человеческого фактора во всех формах деятельности.

Вместе с тем, радикально изменяется и сама система научного познания. Размываются четкие границы между практической и познавательной деятельностью. В системе научного знания интенсивно проходят процессы дифференциации и интеграции знания, развиваются комплексные и междисциплинарные исследования, новые способы и методы познания, методологические установки, появляются новые элементы картины мира, выделяются новые, более сложные типы объектов познания, характеризующиеся историзмом, универсальностью, сложностью организации, которые раньше не поддавались теоретическому (математическому) моделированию.

Одна из важнейших идей европейской цивилизации - идея развития мира. В своих простейших и неразвитых формах (преформизм, эпигенез, кантовская космогония) она начала проникать в естествознание еще в XVIII веке. И уже XIX век по праву может быть назван веком эволюции. Сначала геология, затем биология и социология стали уделять теоретическому моделированию развивающихся объектов все большее и большее внимание.

Но в науках о неорганической природе идея развития пробивала себе дорогу очень сложно. Вплоть до второй половины XX века в ней господствовала исходная абстракция закрытой обратимой системы, в которой фактор времени не играет никакой роли. Даже переход от классической ньютоновской физики к неклассической (релятивистской и квантовой) в этом отношении ничего не изменил. Правда, некоторый робкий прорыв в этом направлении был сделан классической термодинамикой, которая ввела понятие энтропии и представление о необратимых процессах, зависящих от времени. Так в науки о неорганической природе была введена "стрела времени".

Но, в конечном счете, и классическая термодинамика изучала лишь закрытые равновесные системы. А на неравновесные процессы смотрели как на возмущения, второстепенные отклонения, которыми следует пренебречь в окончательном описании познаваемого объекта - закрытой равновесной системы.

А, с другой стороны, проникновение идеи развития в геологию, биологию, социологию, гуманитарные науки в XIX и первой половине XX века осуществлялось независимо в каждой из этих отраслей познания. Философский принцип развития мира (природы, общества, человека) общего, стержневого для всего естествознания (а также для всей науки) выражения не имел. В каждой отрасли естествознания он имел свои (независимые от другой отрасли) формы теоретико-методологической конкретизации.

И только к концу XX века естествознание находит в себе теоретические и методологические средства для создания единой модели универсальной эволюции, выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной (космогенез), возникновение Солнечной системы и нашей планеты Земля (геогенез), возникновение жизни (биогенез) и, наконец, возникновение человека и общества (антропосоциогенез). Такой моделью является концепция глобального эволюционизма.

В концепции глобального эволюционизма Вселенная представляется в качестве развивающегося во времени природного целого. Вся история Вселенной от "Большого взрыва" до возникновения человечества рассматривается в этой концепции как единый процесс, в котором космический, химический, биологический и социальный типы эволюции преемственно и генетически связаны между собой. Космохимия, геохимия, биохимия отражают здесь фундаментальные переходы в эволюции молекулярных систем и неизбежности их превращения в органическую материю.

Концепция глобального эволюционизма подчеркивает важнейшую закономерность - направленность развития мирового целого на повышение своей структурной организации. Вся история Вселенной, от момента сингулярности до возникновения человека, предстает как единый процесс материальной эволюции, самоорганизации, саморазвития материи.

Важную роль в концепции универсального эволюционизма играет идея отбора: новое возникает как результат отбора наиболее эффективных формообразований, неэффективные же инновации отбраковываются историческим процессом. Качественно новый уровень организации материи окончательно самоутверждается тогда, когда он оказывается способным впитать в себя предшествующий опыт исторического развития материи. Эта закономерность характерна не только для биологической формы движения, но и для всей эволюции материи. Принцип глобального эволюционизма требует не просто знания временного порядка образования уровней материи, но и глубокого понимания внутренней логики развития космического порядка вещей, логики развития Вселенной как целого.

На этом пути очень важную роль играет так называемый антропный принцип. Содержание этого принципа заключается в том, что возникновение человечества, познающего субъекта (а значит, и предваряющего социальную форму движения материи органического мира) было возможным в силу того, что крупномасштабные свойства нашей Вселенной (ее глубинная структура) именно таковы, какими они являются. Если бы они были иными, Вселенную просто некому было бы познавать. Данный принцип указывает на наличие глубокого внутреннего единства закономерностей исторической эволюции Вселенной, Универсума с предпосылками возникновения и эволюции органического мира вплоть до антропосоциогенеза.

Антропный принцип указывает на существование некоторого типа универсальных системных связей, определяющих целостный характер существования и развития нашей Вселенной, нашего мира как определенного системно организованного фрагмента бесконечно многообразной материальной природы. Понимание же содержания таких универсальных связей, глубинного внутреннего единства структуры нашего мира (Вселенной) дает ключ к теоретическому и мировоззренческому обоснованию программ и проектов будущей космической деятельности человеческой цивилизации.

В настоящее время идея глобального эволюционизма - это не только констатирующее положение, но и регулятивный принцип. С одной стороны, он дает представление о мире как о целостности, позволяет мыслить общие законы бытия в их единстве и, с другой стороны, ориентирует современное естествознание на выявление конкретных закономерностей глобальной эволюции материи на всех ее структурных уровнях, на всех этапах ее самоорганизации.

В XXI веке естествознание, по-видимому, вступает в новую историческую фазу своего развития - на уровень науки, вырастающей на релятивистских основаниях и становящейся наукой интегративных тенденций.

Для науки этого уровня характерно выдвижение на первый план междисциплинарных, комплексных и проблемно-ориентировочных форм исследовательской деятельности. Все чаще в определении познавательных целей науки начинают играть решающую роль не внутринаучные цели, а цели экономического и социально-политического характера.

Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Исторически развивающиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами. Исторически развивающаяся система формирует с течением времени новые уровни своей организации, изменяет свою структуру, характеризуется принципиальной необратимостью процессов и др. Среди таких систем особое место занимают природные комплексы, в которые включен сам человек (объекты экологии, медико-биологические объекты, объекты биотехнологии, системы "человек-машина" и др.)

Становление науки этого уровня приводит к изменению методологических установок естественнонаучного познания:

- формируются особые способы описания и предсказания возможных состояний развивающегося объекта - построение сценариев возможных линий развития системы ( в том числе и в точках бифуркации);

- идеал построения теории как аксиоматическо-дедуктивной системы все чаще сочетается с созданием конкурирующих теоретических описаний, основанных на методах аппроксимации, компьютерных программах и т.д.;

- в естествознании все чаще применяются методы исторической реконструкции объекта, сложившиеся в гуманитарном знании;

- по отношению к развивающимся объектам изменяется и стратегия экспериментального исследования: результаты экспериментов с объектом, находящимся на разных этапах развития, могут быть согласованы только с учетом вероятностных линий эволюции системы. Особенно это относится к системам, существующим лишь в одном экземпляре - они требуют и особой стратегии экспериментального исследования, поскольку нет возможности воспроизводить первоначальные состояния такого объекта;

- нет свободы выбора эксперимента с системами, в которые непосредственно включен человек;

- изменяются представления классического и неклассического естествознания о ценностно нейтральном характере научного исследования -современные способы описания объектов (особенно таких, в которые непосредственно включен сам человек) не только допускают, но даже предполагают введение аксиологических факторов в содержание и структуру способа описания (этика науки, социальная экспертиза программ и др.).

Есть все основания считать, что по мере дальнейшего развития науки все эти современные особенности естественнонаучного познания будут проявлять себя в еще более контрастных и очевидных формах.

Один из традиционных научных принципов гласит: "знание есть сила" Наука делает человека могущественным перед силами природы. С помощью естествознания человек осуществляет свое господство над силами природы, развивает материальное производство, совершенствует общественные отношения. Только благодаря знанию законов природы человек может изменить и приспособить природные вещи и процессы так, чтобы они удовлетворяли его потребности.

Естествознание в этом смысле есть и продукт цивилизации, и условие ее развития. С помощью науки человек развивает материальное производство, совершенствует общественные отношения, образовывает и воспитывает новые поколения людей, лечит свое тело. Прогресс естествознания и техники значительно изменяет образ жизни и благосостояние человека, совершенствует условия быта людей.

Естествознание есть один из важнейших двигателей общественного прогресса. Как важнейший фактор материального производства естествознание выступает мощной революционизирующей силой. Великие научные открытия (и тесно связанные с ними технические изобретения) всегда оказывали колоссальное (и подчас совершенно неожиданное) воздействие на судьбы человеческой истории. Такими открытиями были, например, открытия в XVII в. законов механики, позволившие создать всю машинную технологию цивилизации; открытие в XIX в. электромагнитного поля и создание электротехники, радиотехники, а затем и радиоэлектроники; создание в XX в, теории атомного ядра, а вслед за ним - открытие средств высвобождения ядерной энергии; раскрытие в середине XX в. молекулярной биологией природы наследственности (структуры ДНК) и открывшиеся вслед возможности генной инженерии по управлению наследственностью; и др.

Большая часть современной материальной цивилизации была бы невозможна без участия в ее создании научных теории, научно-конструкторских разработок, предсказанных наукой технологий и др.

Вместе с тем в современном мире наука вызывает у людей не только восхищение и преклонение, но и опасения. Часто можно услышать, что наука приносит человеку не только блага, но и величайшие несчастья. Загрязнения атмосферы, катастрофы на атомных станциях, повышение радиоактивного фона в результате испытаний ядерного оружия, "озонная дыра" над планетой, резкое сокращение видов растений и животных - все эти и другие экологические проблемы люди склонны объяснять самим фактом существования науки. Но дело, в конечном счете, не в науке, а в том, в чьих руках она находится, какие социальные интересы за ней стоят, какие общественные и государственные структуры направляют ее развитие.

1. * Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск, 1997.

2. ** Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М., 1997.

3. ** Кун Т. Структура научных революций. М., 1975.

4. ** Пуанкаре А. О науке. М., 1983.

5. ** Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М., 1998.

1. * Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. Ростов н/Д, 2001.

2. ** Лучшие рефераты. Концепции современного естествознания. Ростов н/Д, 2002.

3. * Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2002.

4. ** Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания. М., 2003.

5. * Соломатин В.А. История и концепции современного естествознания. М., 2002.

6. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск, 1997.

7. ** Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М., 1997.

Содержание

Панорама современного естествознания

Здоровье человека и экологические проблемы

Современная система научного познания как отражение иерархии
уровней организации материи
4. Физическая, химическая, биологическая и социальная формы организации
материи
5. Понятие о метаболизме, превращение белков, жиров и углеводов
Список использованной литературы

Работа содержит 1 файл

Контрольная работа по КСЕ.docx

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

Панорама современного естествознания

Здоровье человека и экологические проблемы

Современная система научного познания как отражение иерархии

уровней организации материи

4. Физическая, химическая, биологическая и социальная формы организации

5. Понятие о метаболизме, превращение белков, жиров и углеводов

Список использованной литературы

1.ПАНОРАМА СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Естествознание – это наука о явлениях и законах природы. Основу этой системы составляют физика, химия, биология. Самым большим долгожителем в естествознании является физика, возраст которой, исчисляемый от Ньютона, превышает 300 лет. Значительно моложе физики химия и биология, достигшие стадии научной зрелости во второй половине XIX века. Обзор концепций естествознания наводит на мысль о единстве наук. Объекты, изучаемые различными естественно - научными дисциплинами, взаимосвязаны между собой и взаимоопределяют друг друга. Соответственно этому и науки образуют единое целое. Биология без физики и химии нынче считается нонсенсом. С другой стороны, живое влияет на неживое. Физикам и химикам приходится изучать феномены, которые без биосферы вообще не имели место, например особенности озонового слоя в атмосфере. Заслуживает особого внимания идея эволюции в естествознании. Биология, космология, геология буквально насквозь пронизаны идеей эволюции. Эта же идея все более органично смотрится и в физике, и в химии. Известна история возникновения физических и химических элементов, изучаются их взаимодействия, возникающие при этом комплексы. Синергетика близка к тому, чтобы выявить даже в самых малопримечательных объектах физики и химии необратимость времени, нелинейности, вновь возникающие структуры. Естествознание объединяет науки о природе, то есть об органическом и неорганическом мире, существующем во Вселенной. Под наукой понимают систему знаний о закономерностях развития природы, общества и мышления, а также отдельную отрасль таких знаний.

Предмет естествознания - это различные формы движения материи в природе; их материальные носители, образующие лестницу уровней структурной организации материи; их взаимосвязи, внутренняя структура; основные формы всякого бытия пространство и время; закономерная связь явлений природы. Природа, которая служит предметом естествознания, рассматривается не абстрактно, вне деятельности человека, а конкретно, как находящаяся под воздействием человека, так как ее познание достигается в итоге теоретической и практической деятельности людей. Цели естествознания двояки: находить сущность явлений природы, их законы и на этой основе предвидеть или создавать новые явления; раскрывать возможность использования на практике познанных законов. Открытие законов природы есть заключительный этап длительного процесса познания и формирования стройной системы знаний, от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике. Сначала на основании наблюдений и чисто умозрительных идей возникает некая гипотеза. Если вытекающие из нее следствия подтверждаются экспериментальными фактами, то гипотеза постепенно превращается в теорию, а со временем, быть может, в принцип почти непреходящего значения, то есть в законы природы. В этой цепочке большая роль принадлежит научному эксперименту, который может либо подтвердить, либо опровергнуть ту или иную гипотезу. Наблюдение, гипотеза, эксперимент, теория, закон природы - основные этапы процесса познания. И в то же время наряду с идеями, принципами, категориями являются формами научного знания.

Дадим научные определения терминам гипотеза, эксперимент, теория, закон природы. Гипотеза - научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений и требующее проверки на опыте и теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной теорией. Эксперимент - научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и многократно воспроизводить его при повторении этих условий. Теория - учение, система научных принципов, идей, обобщающих практический опыт и отражающих закономерности природы, общества, мышления. В более узком значении теория - это совокупность обобщенных положений, образующих какую-либо науку или раздел ее, а также правил в области какого-либо мастерства, искусства. Законом принято называть наиболее глубокие и твердо установленные обобщения.

Законы природы - это основанные на практической деятельности (в самом широком смысле этого слова) и сформулированные человеком представления о механизме различных явлений. С развитием науки они могут пересматриваться. Например, ньютоновские законы движения не применимы к телам, движущимся со скоростью, близкой к скорости света; а закон сохранения массы нарушается при слиянии или расщеплении атомных ядер. Как правило, любая истинная научная теория не может со временем не обнаружить своей ограниченности, и один из наиболее плодотворных подходов в современных исследованиях заключается в том, что теории проверяют, пытаясь найти их область примени-мости. В результате многочисленных проверок теория может стать частью новой, более совершенной и глубокой теории. Так, механика Ньютона и динамика Максвелла послужили для Эйнштейна тем фундаментом, опираясь на который, он создал свою теорию относительности с ее новыми глубокими взглядами на пространство и время. Таким образом, естествознание - одно из трех основных областей научного знания о природе, обществе, мышлении.

В естествознании можно выделить эмпирическую, теоретическую и производственно-прикладную стороны. Они соответствуют общему ходу познания. В целом естествознание представляет собой весьма сложное явление, обладающее различными сторонами и связями. Ему свойственны специфические черты, отличающие его от других областей научного знания, особые закономерности и тенденции развития. Одна из них проявляется на протяжении всей истории естествознания и заключается в ускоренном росте научных знаний. Начиная с XVII века объем научной деятельности удваивается каждые 10-15 лет, что находит выражение в ускорении роста количества научных открытий и научной информации, а также числа людей, занятых в науке. В результате число ныне живущих ученых и научных работников составляет свыше 90% от общего числа ученых за всю историю науки.

Развитию естествознания свойственен кумулятивный характер: на каждом историческом этапе оно суммирует в концентрированном виде свои прошлые достижения, и каждый результат входит неотъемлемой частью в его общий фонд, не перечеркиваясь последующими успехами познания, а лишь переосмысливаясь и уточняясь. Преемственность естествознания приводит к необратимому характеру его поступательного развития.

Процесс развития естествознания находит свое выражение не только в возрастании суммы накапливаемых положительных знаний. Он затрагивает также всю структуру естествознания. На каждом историческом этапе научное познание использует определенную совокупность познавательных форм - фундаментальных категорий и понятий, методов, принципов, то есть всего того, что объединяют понятием стиля мышления. Например, для античного стиля мышления характерно наблюдение как основной способ получения знаний. Наука Нового времени опирается на эксперимент и на господство аналитического подхода, направляющего мышление к поиску простейших, далее не разложимых перво-элементов исследуемой реальности. Современная наука характеризует стремление к целостному и многостороннему охвату изучаемых объектов.

Каждая конкретная структура научного мышления после своего утверждения открывает путь к экстенсивному развитию познания, к его распространению на новые сферы реальности. Однако накопление нового материала, не поддающегося объяснению на основе существующих схем, заставляет искать новые, интенсивные пути развития науки, что приводит время от времени к научным революциям, т.е. радикальной смене основных компонентов содержательной структуры науки, к выдвижению новых принципов познания, категорий и методов науки. Чередова-ние экстенсивных и революционных периодов развития, характерное как для естествознания в целом, так и для отдельных его отраслей, рано или поздно находит свое выражение также и в соответствующих изменениях форм организации науки.

Всю историю естествознания пронизывает сложное диалектическое сочетание процессов дифференциации и интеграции. Дифференциация научного знания имеет многовековую историю. Первыми науками, выделившимися в определенной мере из древней натурфилософии, претендующей на роль науки наук, были астрономия и математика.

Наибольшую активность процесс дифференциации приобрел в XVII-XIX вв. Самостоятельными науками стали география, геология, палеонтология, физика, биология, несколько позже - химия, физиология; оформилась как наука термодинамика и многие другие.

Таким образом, освоение все новых областей реальности и углубления познания приводят к дифференциации науки. Вплоть до XIX века ведущей тенденцией развития науки была специализация, отделение наук друг от друга. Однако с развитием естествознания появились новые сложные научные проблемы, требующие привлечения возможностей способов и методов различных естественных наук. Всеобщая взаимосвязь явлений и процессов, су-

ществующих в мире, обусловила на определенном этапе развития естествознания появления тенденции к интеграции научных знаний.

Интеграция проявляется, в частности в том, что на всех этапах развития естествознания трудно было разделить естественные и так называемые технические или прикладные науки, настолько тесно они переплетаются с ма-

тематикой, физикой, химией.

Первоначально новые отрасли естествознания формировались по предметному признаку - сообразно с вовлечением в процесс познания новых областей и сторон действительности. Для современного естествознания становится все более характерным переход от предметной к проблемной ориентации, когда новые области знания возникают в связи с выдвижением определенной крупной теоретической или практической проблемы.

Так возникло значительное количество стыковых наук типа биофизики, биохимии, электрохимии и др. Их появление продолжает в новых формах процесс дифференциации естествознания, но вместе с тем дает и новую основу для интеграции прежде разобщенных научных дисциплин.

К одной из наиболее быстро развивающихся новых наук относится радиоастрономия. Современные и, казалось бы, совершенные телескопы обладают ограниченной возможностью. В радиоастрономии наблюдения ведутся с помощью радиоволн. В частности, помощью радиотелескопа был обнаружен самый большой объект Вселенной – галактика с размером 2 107 световых лет.

Важной чертой блока естественных наук является его теоретико-логическая строгость, стройность, высокая математизированность и доступность математизации.

В естествознании сформировались мысленный и натурный, физический типы эксперимента, затем они переросли в научно- производственный с его теоретико-прикладными возможностями, а в настоящее время - в машинный или математический. Он применяется в познании объектов, трудно доступных, либо вовсе не доступных иным средствам исследования.

Еще одной выигрышной особенностью естествознания является преодоление многими составляющими его науками своих объектных и методологических границ, выход их на общенаучный уровень. Особо надо отметить физику, кибернетику, объектом изучения которой являются управленческие процессы и системы любой природы (включая живые организмы в информационном аспекте), этологию (науку о поведении высокоорганизованных животных и их сообществ), экологию.

Научные исследования физических, химических, биологических явлений, проводившиеся в XX веке, существенно расширили, углубили прежние представления о структуре и свойствах материи.

В XVIII – XIX веках и даже в первой половине XX века господствовала теория стационарной Вселенной, которая представлялась статичной, не изменяющейся в пространстве. Такое понимание было отброшено во второй половине XX века и заменено теорией расширяющейся Вселенной.

Современная астрофизика внесла много нового в понимание эволюции звезд, открыла совершенно новые, неизвестные ранее космические объекты (пульсары, квазары).

Крупнейшее достижение науки начала XX века – создание теории относительности – явилось естественно-научным подтверждением важнейшего положения диалектико-материалистической картины мира о единстве материи, движения, пространства и времени. Творцу теории относительности А. Эйнштейну удалось показать не просто единство, но и зависимость свойств пространства и времени от движущейся материи и друг от друга.

Существенно расширились в XX столетии представления и о структурных уровнях органической природы, которые включают молекулярный уровень жизни, клеточный уровень (микроорганизмов, тканей и органов), уровни целого живого организма, сообществ организмов, биологических видов, биогеоценозов (совокупности видов различных организмов в единстве с природными условиями их существования) и наконец, биосферы в целом, т. е. области распространения жизни на Земле.

Если важнейшими доказательствами единства органического мира в XIX веке стали открытие клеточного строения организмов и эволюционная теория Дарвина, то в XX веке такими доказательствами явились открытия в области молекулярных основ наследственности в живой природе.

Прогресс в биологии еще в первой половине XX века привел к введению понятий гена (как единицы наследственного материала, ответственного за передачу по наследству определенного признака) и хромосомы (как структурного ядра клетки, обозначаемого ДНК и являющегося высокомолекулярным соединением – носителем наследственных признаков). Расшифровка молекулы ДНК в середине XX века послужила началом интенсивных исследований в области молекулярной биологии, которые к концу XX века вплотную подвели к расшифровке генома человека.

Читайте также: