Основные концепции естествознания

Оглавление: 1) Вступление. 2) Направление естествознания. 3) Структура естествознания. 4) Основные концепции. 5)Пути сближения между наукой и гуманитарной культурой. 6)Заключение. Вступление. Вопрос о современных естественнонаучных концепциях достаточно объемный и в то же время очень сложный. Поэтому в рамках этой темы, я считаю, необходимо рассмотреть структуру

и задачи естествознания, и выделить такие концепции, на которых базируется все естествознание. В реферате я попыталась отразить эти вопросы, основываясь на материале тех учебников, которые, по моему мнению, достаточно полно, четко и просто отражают данную тему. Направления естествознания. Этот вопрос, по-моему, замечательно изложен в учебнике А.Н.Бабушкина, поэтому в рамках данной подтемы я буду основываться на материале этого учебника.

В настоящее время естествознание имеет три главных направления. Условная классификация их может быть такова: • изучение очень большого; • изучение очень малого; • изучение очень сложного. Изучением очень большого занимается астрономия. С помощью приборов астрономы наблюдают все более отдаленные объекты, пытаются посредством все более тонких теоретических методов составить представление о том, как выглядит населенный нами мир во

Вселенной. Астрономия сосредотачивает свое внимание не только на огромных расстояниях, но и на продолжительных отрезках времени. Изучением очень малого занимается физика. Очень малое представляет собой мир атомов, из которых мы состоим сами и все вокруг. Атомы, их строение, взаимодействие, более мелкие структурные единицы материи – сложнейшие объекты исследований. Область очень сложного принадлежит биологии. Как из химических элементов, атомов возникает живая клетка,

многоклеточный организм, мышление – где связь живого и мира атомов, каково влияние Космоса? Возникает цепь бесконечных усложнений. Структура естествознания. Вопрос о структуре естествознания изложен в моем реферате на базе учебников Т.Г.Грушевицкой и В.Н.Лозовского. Основные науки в рамках естествознания разграничены по соответствующему уровню организации материальных структур. Каждый иерархический уровень организации материи служит областью

изучения одной или нескольких фундаментальных естественных наук. Задачей фундаментальных наук является выявление в природе наиболее глубоких, основополагающих закономерностей, присущих определенному уровню организации материи. В естествознании к числу фундаментальных наук принято относить: Физику – она исследует наиболее простые и поэтому наиболее фундаментальные, основополагающие уровни

организации материи; Космологию – раздел физической науки, исследующий Вселенную как целое и ее эволюцию; Космогонию – раздел физической науки исследующий объекты и процессы на уровне Солнечной системы; Науки о Земле (геология, геофизика и другие) – исследуют процессы планетарного масштаба, происходящие во всех земных сферах; Химию – исследует процессы на атомарно-молекулярном уровне организации материи; Биологию – исследует клеточный уровень организации и все многообразие живых организмов,

а также биологические системы во взаимодействии друг с другом и с неживой материей; Помимо основных естественных наук существует множество частных областей естествознания, которые не имеют самостоятельного фундаментального значения. Некоторые из таких научных направлений рождаются «на стыке» основных ветвей естествознания (биофизика, геохимия). Другие – это так называемые прикладные ветви естественных наук.

Задача прикладных научных направлений – быть связующим мостом между фундаментальным естествознанием и различными сферами практического использования его достижений. Наряду с прикладными областями естествознания развиваются и так называемые технические науки. Задачей технических наук является исследование процессов, протекающих в техногенных системах, технических устройствах различного типа, а также разработка общих принципов создания новых технологий, технических

устройств и их эксплуатации. Структурно наука представляет собой сложную разветвленную систему знаний. В этой структуре естествознание является не менее сложной системой, все части которой находятся в отношении иерархической соподчиненности. Это означает, что систему естественных наук можно представить в виде своеобразной лестницы, каждая ступенька которой является фундаментом для следующей за ней науки, основывающейся в свою очередь на данных предшествующей науки. Основой, фундаментом всех естественных наук является

физика, предметом которой являются тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Внутри физики выделяют большое число подразделов, разделяющихся специфическим предметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика – учение о равновесии и движении тел в пространстве и времени. Механическое движение представляет собой простейшую и вместе с тем наиболее распространенную форму движения материи. Механика стала исторически первой физической наукой, долгое время она служила

образцом для всех естественных наук. Разделами механики являются статика, изучающая условия равновесия тел; кинематика, занимающаяся движением тел с геометрической точки зрения; динамика, рассматривающая движение тел под действием приложенных сил. Также в механику входят гидростатика, пневмо- и гидродинамика. Механика является физикой макромира. В Новое время зародилась физика микромира. В ее основе лежит статистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, изучающая движение

молекул жидкости и газа. Позже появились атомная физика и физика элементарных частиц. Разделами физики являются термодинамика, изучающая тепловые процессы; физика колебаний (волн), тесно связанная с оптикой, электрикой, акустикой. Названными разделами физика не исчерпывается, в ней постоянно появляются новые физические дисциплины. Следующей ступенькой является химия, изучающая химические элементы, их свойства, превращения и соединения. То, что в ее основе лежит физика, доказывается очень легко.

Примером использования физического знания в химии может служить строение химических элементов, их электронных оболочек. В химии выделяют неорганическую и органическую химию, химию материалов и другие разделы. В свою очередь химия лежит в основе биологии – науки о живом, изучающей клетку и все от нее производное. В основе биологических знаний – знаний о веществе, химических элементах. Среди биологических наук следует выделить ботанику (изучает мир растений), зоология (предмет – мир

животных). Анатомия, физиология и эмбриология изучают строение, функции и развитие организма. Цитология исследует живую клетку, гистология – свойства тканей. Палеонтология изучает ископаемые останки жизни, генетика – проблемы наследственности и изменчивости. Науки о Земле являются следующим элементом структуры естествознания. В эту группу входят геология, география, экология и др.

Все они рассматривают строение и развитие нашей планеты, представляющие собой сложнейшее сочетание физических, химических и биологических явлений и процессов. Завершает эту грандиозную пирамиду знаний о Природе космология, изучающая Вселенную как целое. Частью этих знаний являются астрономия и космогония, исследующие строение и происхождение планет, звезд, галактик и т.д. На этом уровне происходит новое возвращение к физике.

Это позволяет говорить о циклическом, замкнутом характере естествознания, что, очевидно, отражает одно из важнейших свойств самой Природы. Итак, естествознание предстает перед нами не только как совокупность наук о Природе, но, прежде всего как единая система знания, элементы которой являются настолько тесно связанными и взаимообусловленными, что выводятся друг из друга, представляют циклически замкнутую систему, подлинно органическое единство. И это отражение того единства, которое существует в реальном мире.

Основные концепции. После изучения того или иного предмета запоминаются, как правило. Основные идеи, при развитии которых создается наиболее полное представление о сущности предмета. Такие идеи для естествознания удачно сформулировали в двадцати фразах современные американские физики Роберт Хейзен и Джеймс Трефил. Первые семь из них общие для естествознания, а остальные относятся к его отраслям. Вот эти великие научные истины. • Вселенная регулярна и предсказуема. •

Все движения можно описать одним набором законов (имеются в виду три закона Ньютона). • Энергия не исчезает. • При всех превращениях энергия переходит из более полезных в менее полезные формы (первый и второй законы термодинамики). • Электричество и магнетизм – две стороны одной и той же силы. • Все состоит из атомов. • Все – материя, энергия, квантовые характеристики частиц – выступают дискретными

величинами, и нельзя измерить ни одну из них, не изменив ее. Вся химия в двух фразах: • Атомы склеиваются электронным «клеем». • Поведение вещества зависит от того, какие атомы входят в его состав и как они расположены. Физика, включая астрофизику и космогонию. • Ядерная энергия выделяется при превращении массы в энергию. • Атомы, из которых состоит все. Сами состоят из кварков и лептонов. •

Звезды рождаются, живут и умирают, как и все остальное в мире. • Вселенная возникла в прошлом в определенный момент и с тех пор она расширяется. • Законы природы едины для любого наблюдателя (резюме специальной и общей теории относительности). Науки о Земле: • Поверхность Земли постоянно изменяется, и на ее лице нет ничего вечного. • Все процессы на Земле происходят циклами. Биология сводится к четырем фразам: •

Все живое состоит из клеток, представляющих собой заводы жизни. • Все живое основано на генетическом коде. • Все формы появились в результате естественного отбора. • Все живое связано между собой (в этой фрезе заключена суть всей экологии). В основе естествознания лежит математика. Поэтому большинство математиков считают, что следовало бы добавить фразу о том, что Вселенная может быть описана математическими уравнениями.

Пути сближения между наукой и гуманитарной культурой. На мой взгляд, пути сближения между наукой и гуманитарной культурой наиболее полно изложены в учебнике Лозовского В.Н так как там четко отмечены основные пути и принципы интеграции науки и культуры. Также некоторые мысли можно подчерпнуть из статьи «Синергетика и контуры эволюции философии и культуры» Асеева В.А. Проблема разобщенности культуры и поиски путей понимания между представителями различных

направлений и видов культуры (включающих, конечно и направления науки, и философии) актуальна для всего мирового сообщества. Об этом неоднократно писалось в литературе, говорилось на последних всемирных, международных и российских философских конгрессах и съездах. Преодоление этой разобщенности требуют те кризисы, перед которым стоит как мир в целом, так и отдельные его регионы. Преодолеть эти кризисы в значительной степени мешает расовая, национальная, социальная

и мировоззренческая разобщенность человечества. Кто же и какими путями способен помочь преодолеть эту разобщенность, существующую в мире, преодолеть односторонние подходы, с которыми мы постоянно сталкиваемся. Ответ на этот вопрос надо искать, скорее всего, во всей общей и объединенной культуре, которую Т.Парсонс предложил понимать «как образец действий и выбора целей». В переводе на язык синергетики это означает, что культура в понимании

Парсонса является «параметром порядка» в процессе ее эволюционной самоорганизации. Такая грандиозная задача под силу только объединенным силам всей культуры, начиная с технологической и экономической, и кончая вершинами духовной культуры. Эту мысль можно сформулировать так: Объединенная Культура спасет мир! Уже на самых ранних стадиях познания окружающей реальности человек, наряду с изучением своего ближайшего

окружения не прекращал представить мироустройство в глобальных масштабах. Два аспекта этих попыток особенно важны. Во-первых, даже наиболее архаические и примитивные представления об окружающем мире человек стремился развить до всеохватных, глобальных систем. Во-вторых, ранее эти глобальные представления всегда органически вплетались в ткань единой общечеловеческой культуры. В античные времена единство культуры было связано с отсутствием выраженной дифференциации

в формах и процессах познания. В Античности величайший расцвет, как науки и искусства, так и всей культуры был связан с их тесной интегрированностью в рамках философии. В эпоху Средневековья философия потеряла эту роль и интегрирующим центром наук и искусств была религия, но их расцвета не наблюдалось. В Новое время не удалось возродить интегрирующую роль философии в науке, культуре и образовании, что было связано с бурными процессами их дифференциации, успешным развитием

естественных наук и связанным с этим распространением сциентистского и позитивистского мировоззрений. Процесс дифференциации науки. Разделения знаний по отраслям—это естественный путь развития человеческой культуры, диктуемый логикой познания, необходимостью глубокой профессионализации в каждой области науки. Однако узкая специализация, дробление знаний, способствуя все более детальному восприятию действительности, в определенном смысле затрудняют синтез целостной научной картины мира.

Дело здесь не в недостаточности детальных знаний о конкретных природных или социальных явлениях (эти знания всегда неполны и относительны), а в трудностях единого глобального представления действительности различными науками. Особенно значительным выглядит разрыв между интуитивно-образным, эмоционально окрашенным, синтетичным взглядом на мир, выработанным в рамках гуманитарного знания, и рациональным, аналитическим, формализованным взглядом естествознания. Картина мира предстает как бы в отдельных проекциях, мало

связанных между собой. На современном этапе эволюции о все возрастающей степени начинает проявляться неплодотворность существующего разделения культур. Сложные современные проблемы человеческой цивилизации требуют комплексного, многостороннего подхода, совместной работы специалистов-естественников и гуманитариев. Но совместная работа и даже просто взаимопонимание представлений гуманитарной и естественнонаучной

культур часто оказываются невозможными - слишком различны типы мышления, выработанные методы и традиции. Своего рода модель интеграции наук дает естествознание. В 20 веке интеграция различных естественных наук стала объективно-необходимой для дальнейшего успешного развития каждой из них. И следствием осознания этой необходимости на базе основополагающих идей отдельных наук о природе стало формирование целостного трансдисциплинарного научного направления—современного

естествознания. Именно в рамках этого научного направления создана и совершенствуется современная, всеохватывающая, теоретически обоснованная естественнонаучная картина мира. Многие крупные мыслители давно угадывали тенденцию к сближению двух культур, видели дополнительность детального естественнонаучного подхода по отношению к целостности гуманитарного знания и интуитивной мощи искусства. Эта дополнительность хорошо подмечена замечательным русским поэтом

В. Брюсовым: « Метод науки—анализ метод искусства—синтез. Наука путем сравнений, сопоставлений, соотношений—пытается разложить явления мира на их составляющие элементы. Искусство путем аналогий жаждет связать элементы мира в некоторое целое. Наука, следовательно, дает те элементы, из которых творит художник, и искусство начинается там, где наука останавливается». На такой дополнительности базируется все более возрастающее взаимопроникновение

различных направлений научного знания, взаимодействие двух культур. Взаимопроникновение, и, наконец, интеграция (конвергенция) естествознания и гуманитарного знания носят исключительно позитивный характер. Речь идет не о подмене сложившейся методологии. Конвергенция проявляется как взаимодополнение инструментария двух областей знания, проникновение естественнонаучных методов в гуманитарную область и проникновение целостного и эволюционного мировидения в естественнонаучную

сферу. Все заметнее матемизация конкретных гуманитарных исследований, использование инструментария естественных наук для получения информации, имеющей ценность в гуманитарном знании. Применение количественных методов сегодня не редкость не только в экономике или прикладной социологии, но и в лингвистике, филологии, искусствоведении. Характерным становится и использование инструментальных методов и методологических приемов естествознания в некоторых областях истории (физические, химические,

биологические, геологические и астрономические методы датирования археологических объектов, исторических событий, идентификация исторических персонажей и др.). Предпринимаются попытки разработать и внедрить в историческую науку подходы, основанные на методах математической статистики и использовании компьютерной техники. Подобные работы вне зависимости от своего конкретного вклада в уточнение исторической хронологии, могут

способствовать методологическому развитию социогуманитарного знания. Делаются попытки использования естественнонаучной методики построения теорий для описания социальных явлений. Примером успешного применения естественнонаучной методики в социологии может служить разработанная российским физиком С.П.Капицей феноменологическая теория народонаселения. Другим примером является экономическая по содержанию, но базирующаяся на методах статистической физики,

теория корпоративного роста, разработанная недавно международным коллективом специалистов—физиков и экономистов. Вообще же для современной науки все более характерным становится так называемый проблемный подход, заключающийся в том, что для решения конкретной и важной научно-практической проблемы объединяют усилия ученых разных специальностей, создавая смешанные научные коллективы. С другой стороны можно привести примеры использования в естествознании приемов, типично «гуманитарных».

Например, определенную методологическую роль играет эстетическая оценка естественнонаучных теорий. «Красота» теоретических моделей, по мнению таких известных физиков, как П.Дирак, В.Гейзенберг и других, является своеобразным симптомом адекватности этих моделей реальности. Существенен и личностный аспект взаимодействия двух культур, проявлением которого становится активное участие видных ученых - естественников в решении крупных общечеловеческих проблем или проблем методологии

социальных наук (А.Эйнштейн, В.И.Вернадский, И.Пригожин и др.). Таким образом, наблюдается тенденция к сближению, конвергенции двух культур, объективной основой которой служит единство всего материального мира и необходимость решения междисциплинарных, комплексных проблем современной науки, а также глобальных проблем человеческой цивилизации. В учебнике В.А. Канке говорится, что главный идеал современного научного знания – концептуальная полнота,

наличие теории, которая позволяет разом объяснить не несколько, а огромное множество единичных явлений. Здесь выделяются следующие концептуальные подходы: Биогеологический подход – концептуальная основа осмысления биосферы. В этом подходе синтезируются по преимуществу биологические и геологические знания. Биогеокосмический подход – объединяет биологию, геологию и физическое знание о космосе.

Биогеоноокосмический подход требует синтеза естественнонаучного и гуманитарного знания, прежде всего этики. Синергетический подход позволяет осмыслить важнейшие стороны сложных систем. Человечество, вступив в третье тысячелетие, реализует путь к единой культуре. Разумеется, речь идет не о слиянии естественнонаучного и гуманитарного знаний. То и другое знания сохраняют свою специфику. Важно, однако, понимать, что человечество, раз возникнув,

реализует свой потенциал к разностороннему, разнообразному, пронизанному системными связями знанию. Умаление достоинств как естественнонаучного, так и гуманитарного знания ведет к культурному обнищанию человечества. Чем больше концептуальных высот изобретет человечество, тем богаче оно станет. В статье Асеева В.А. «Синергетика и контуры эволюции философии и культуры» отмечается, что новые возможности в исследовании эволюции философии и культуры открывает объединение идей синергетики с пониманием культуры

«как образца действий и выбора целей». Философское же обобщение этих идей открывает в известном смысле возможность реабилитировать универсальность аристотелевского применения целевых и формальных причин к научному описанию бытия. Иными словами, современная наука, философия и культура, раскрывая механизмы направленных целеподобных и целесообразных процессов на всех уровнях организации материи, позволяет понять Человека не только как ключ к объяснению обезьяны, но и природы, общества и всей

Вселенной. Таким образом, проблема выбора целей и путей их оптимальной реализации является, фигурально говоря, тем мостом, строительство которого соединит математику, синергетику, другие направления современной науки и теорию эволюции философии и культуры. Развитие идей Аристотеля можно найти не только в синергетике, но и в идее дополнительности науки и религии, предложенной М.Планком. Эта идея основывается на сочетании дифференциальных и интегральных методов описания и обобщения

их в вариационных принципах. Опираясь на интегральный вариационный принцип наименьшего действия, ученый в 1937 году приходит к выводу о том, что религия и естествознание не исключают, а дополняют и обуславливают друг друга. Это происходит, по мнению М.Планка, потому что данный принцип вводит в понятие физического детерминизма совершенно новую идею: к действующей причине, действие которой простирается из настоящего в будущее, добавляется конечная (целевая) причина, которая, наоборот, делает будущее предпосылкой нынешних

процессов. После выхода этой интересной работы интегральные экстремальные принципы получили применение и обобщение в кибернетике, синергетике и во многих разделах теоретического естествознания, в экономике и других социальных науках. Существование самодетерминированной, самоорганизованной направленности развития любых систем и процессов к минимуму или максимуму их состояния по определяющим параметрам и аттракторам, то есть к определенной «цели» служит основанием для успешного применения в науке, философии и религии

конечных (целевых) причин. Как считает Асеев В.А. современному материализму для своего успешного развития необходимо опираться не только на развитие науки и других философских направлений, но и на развитие всей культуры, включая религию, быть открытым к восприятию мировоззренческих идей, формирующихся в искусстве и гуманитарном знании. Современный материализм должен из воинствующего стать толерантным. В заключение необходимо отметить, что предлагаемая концепция открывает возможности в разработке единых

научных методов и единого языка системного описания проблем и явлений науки и культуры, использующий богатый опыт и традиции теоретического естествознания и высокие гуманистические ценности и традиции религии, искусства, социальных наук и философии. Заключение. В заключении я хотела бы сделать вывод или коротко охарактеризовать использованные мной материалы (литературу). На мой взгляд, наиболее информативным учебником является «КСЕ»

В.Н.Лозовского, так как, по-моему, в нем затронуты и рассмотрены основные вопросы курса «Концепции современного естествознания». В учебнике Т.Г.Грушевицкой, как мне показалось, материал курса изложен более подробно и помогает студенту (и не только) разобраться в сущности естественнонаучных концепций, понять необходимость изучения естествознания. Как дополнительная информация к материалу двух предыдущих учебников мной использовались учебники Карпенкова С.Х Канке В.А. и Бабушкина А.Н

В них по рассматриваемому мной вопросу нашлось не слишком много материала, однако этот материал я посчитала достаточно важным и включила в свой реферат. Еще необходимо отметить статью «Синергетика и контуры эволюции философии и культуры» Асеева В.А В данной статье автор, на мой взгляд, четко определил проблемы интеграции культуры и науки, а также сформулировал концепции сближения науки и культуры, что, безусловно, достаточно актуально на сегодняшний день.