Характеристика естественнонаучной картины мира. Основные открытия XX века в области естествознания. Различные картины мира: механическая, электромагнитная, квантово-механическая, синергетическая. Миропонимание как компонент человеческой культуры.
Развитие науки, и прежде всего физики, как способа познания позволило построить модели - системы понимания и описания картины мира на основе существующего знания. Естественно, что в целом это отражает лишь бесконечный процесс познания, приближения к единой эволюционной картине мира и обусловливает принципиальную незавершенность научной картины мира. Концепции, лежащие в основе научной картины мира, являются ответами на сущностные основополагающие вопросы о мире. Современная естественнонаучная картина мира, которую еще называют и эволюционной картиной мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео-и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания. В современной естественнонаучной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются.Среди естественных наук в течение двух столетий, несомненно, лидировала физика, исследовавшая явления неживой природы, для которых проще построить схему или модель и дать математическое описание. В конце XIX - первой половине XX в., когда результаты анализа и синтеза различных веществ существенно изменили жизнь общества, достойное место рядом с физикой заняла химия. Благодаря успехам физики и химии во второй половине XX в., положившим начало молекулярным исследованиям, произошел прорыв в биологии и медицине. Были проведены фундаментальные исследования в области атомов: разработка модели атома; доказательства изменяемости атома; Атомы одного элемента могут превращаться в атомы другого.Современную картину мира называют естественнонаучной, т.к. возникла в рамках естествознания. Современные представления о мире практически целиком сложились на основании достижений науки ХХ века. Современная космология нарисовала историю эволюции Метагалактики, раскрыла единство и целостность космоса, проявляющиеся, прежде всего, во взаимосвязи фундаментальных физических взаимодействий. Биология выявила молекулярные основы процессов жизнедеятельности, проникла в тайны передачи наследственной информации, соединила идеи эволюции и генетики в новую синтетическую теорию. Математика, химия, информатика, языкознание, психология и другие науки также внесли немалый вклад в современную научную картину мира.
План
Содержание
Введение
1. Общая характеристика современной естественнонаучной картины мира
2. Основные открытия XX века в области естествознания
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Окружающий человека мир, безграничный в пространстве и времени, дает грандиозную картину мироздания, в которой все связано со всем. Жизнь Природы, Земли, Вселенной, физическая и духовная жизнь человека, жизнь и эволюция общества - все подчинено единым фундаментальным законам природы. Человек всегда пытался определить эту глобальную взаимосвязь всего со всеми разными способами и понять свое место, роль и предназначение в мире.
Развитие науки, и прежде всего физики, как способа познания позволило построить модели - системы понимания и описания картины мира на основе существующего знания. На разных этапах развития человечества были механическая, электромагнитная, квантово-механическая, синергетическая картины мира. Естественно, что в целом это отражает лишь бесконечный процесс познания, приближения к единой эволюционной картине мира и обусловливает принципиальную незавершенность научной картины мира. Современная наука пытается переосмыслить познанное, преодолевая необъясненные парадоксы и стереотипы мышления, создавая новую мировоззренческую парадигму. Целостность и динамизм современной картины мира - одна из важнейших особенностей нашего мира. С развитием науки, с новыми фундаментальными открытиями она будет еще более развиваться, совершенствоваться и видоизменяться.
Актуальность. Современное миропонимание - важный компонент человеческой культуры. Огромную и особую роль в его формировании играет общение человека с природой. Каждый культурный человек должен представлять, как устроен мир, в котором он живет, как "работают" в нем законы природы. Это необходимо не только для общего развития, - знание законов природы позволяет взглянуть на деятельность человека и ее последствия в организованном мире.
Цель данной работы - выделить принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира.
Работа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы. естественнонаучный синергетический миропонимание
Научная картина мира - это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникшая в результате обобщения основных естественнонаучных понятий и принципов. Важнейшие элементы структуры научной картины мира - междисциплинарные концепции, образующие ее каркас. Концепции, лежащие в основе научной картины мира, являются ответами на сущностные основополагающие вопросы о мире. Эти ответы меняются с течением времени, по мере эволюции картины мира, уточняются и расширяются, однако сам вопрос остается практически неизменным, по крайней мере, со времен мыслителей классической Древней Греции. Каждая научная картина мира обязательно включает в себя следующие представления: о материи (субстанции); о движении; о пространстве и времени; о взаимодействии; о причинности и закономерности; космологические представления. Каждый из перечисленных элементов изменяется по мере исторической смены научных картин мира. Современная естественнонаучная картина мира, которую еще называют и эволюционной картиной мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания.
Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие области: микромир, макромир и мегамир. Между структурами существуют четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий. Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считали атомы, то впоследствии были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов.
В современной естественнонаучной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.
Как механистическая, так и электромагнитная картины мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В современной картине мира вероятностные закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим. Случайность стала принципиально важным атрибутом. Она выступает здесь в диалектической взаимосвязи с необходимостью, что и предопределяет фундаментальность вероятностных закономерностей.
Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественнонаучной картине мира. Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий мир как на единое, целостное образование, состоящее из огромного множества взаимодействующих друг с другом систем. С другой стороны, появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов. В наибольшей мере новые мировоззренческие подходы к исследованию естественнонаучной картины мира и его познания коснулись наук, изучающих живую природу, например биологии.
Революционные преобразования в естествознании означают коренные, качественные изменения в концептуальном содержании его теорий, учений и научных дисциплин при сохранении преемственности в развитии науки и, прежде всего ранее накопленного и проверенного эмпирического материала. Среди них в каждый определенный период выдвигается наиболее общая или фундаментальная теория, которая служит парадигмой, или образцом, для объяснения фактов известных и предсказания фактов неизвестных. Такой парадигмой в свое время служила теория движения земных и небесных тел, построенная Ньютоном, поскольку на нее опирались все ученые, изучавшие конкретные механические процессы. Точно так же все исследователи, изучавшие электрические, магнитные, оптические и радиоволновые процессы, основывались на парадигме электромагнитной теории, которую построил Д.К. Максвелл. Понятие парадигмы для анализа научных революций подчеркивает важную их особенность - смену прежней парадигмы новой, переход к более общей и глубокой теории исследуемых процессов.
Все прежние картины мира создавались как бы извне - исследователь изучал окружающий мир отстраненно, вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Такова была веками закреплявшаяся естественнонаучная традиция. Теперь научная картина мира создается уже не извне, а изнутри, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Очень многое нам еще неясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами раскрывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие.
Наиболее характерной чертой современной естественнонаучной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.
Современная естественнонаучная картина мира необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени, корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов, внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, - эти и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко "безумный" вид, что впрочем, является преходящим (когда - то и мысль о шарообразности Земли тоже выглядела совершенно "безумной").
Но в то же самое время эта картина величественно проста и стройна. Эти качества придают ей ведущие принципы построения и организации современного научного знания: системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация, историчность.
Данные принципы построения современной научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы.
Рассмотрим подробнее особенности современной естественнонаучной картины мира.
Особенности современной естественнонаучной картины мира
Мир, в котором мы живем, состоит из разномасштабных открытых систем, развитие которых подчиняется некоторым общим закономерностям. При этом он имеет свою долгую историю, которая в общих чертах известна современной науке.
Современная картина мира сложна и проста одновременно. Подобные качества ей придают принципы построения и организации современного научного знания, такие как системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация (синергетика) и историчность.
Системность - воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная предстает как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности.
Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархическому включению систем разных уровней друг в друга любой элемент системы, оказывается, связан со всеми элементами всех возможных систем. Такой принципиально единый характер демонстрирует нам окружающий мир, таким же образом организуется соответственно и научная картина мира, и создающее ее естествознание. Все его части теснейшим образом взаимосвязаны - сейчас практически уже нет ни одной "чистой" науки, все пронизано и преобразовано физикой и химией.
Характерной чертой современной естественнонаучной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе. А главная принципиальная особенность современной естественнонаучной картины мира - принцип глобального эволюционизма.
Глобальный эволюционизм - это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Эволюционирующий характер Вселенной свидетельствует о единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом. Появление данного принципа означает, что в современном естествознании утвердилось убеждение в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Следовательно, вселенная нестационарна, т.к. она имела начало во времени, следовательно, она и исторична, т.к. эволюционирует во времени.
В ХХ веке эволюционное учение интенсивно развивается в рамках биологии, ведущее поиск закономерностей и механизмов эволюции на многих уровнях организации живой материи: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и даже биогеоценотическом. Идея эволюции празднует успех и в других областях естествознания: например, в геологии окончательно утвердилась концепция дрейфа континентов.
Таким образом, современное естествознание утверждает, что все существующее есть результат эволюции. В современной картине мира представления о всеобщем характере эволюции является ее главной отличительной чертой. И если в биологии концепция эволюции имеет давние устойчивые традиции, то в физике и химии к таким идеям только подходят.
Синергетика призвана облегчить этот процесс, т.к. она способна описать движущие силы эволюции любых объектов нашего мира. Можно отметить, что постулат о способности материи к саморазвитию в философию был введен давно, но его необходимость в фундаментальных естественных науках - физике и химии, начинает осознаваться только сейчас. На волне этих проблем и возникла теория самоорганизации (синергетика).
Самоорганизация - это способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Теория самоорганизации играет важную роль в формировании новой научной картины мира. Она изучает любые самоорганизующиеся системы, состоящие из многих подсистем (электроны, атомы, молекулы, клетки, нейроны, органы, сложные многоклеточные организмы, человек, сообщества людей). Особенно ее интересует согласованное состояние процессов самоорганизации в сложных системах различной природы.
Самоорганизующейся можно считать систему термодинамически открытую, описываемую нелинейными динамическими уравнениями, в которой отклонение от равновесия превышает критические значения, и процессы которой происходят кооперативно.
Долго способными к самоорганизации считали только живые системы, а объекты неживой природы, как полагали, если и эволюционируют, то лишь в сторону хаоса и беспорядка. Оставалось непонятным, как из подобного рода систем могли возникнуть объекты живой природы, способные к самоорганизации, и как взаимодействует живая и неживая материя.
Современные концепции самоорганизации позволяют разрешить противоречие между теорией биологической эволюции и термодинамикой. Теперь эти теории не исключают, а предполагают друг друга, если классическую термодинамику рассматривать как своего рода частный случай более общей теории - термодинамики неравновесных процессов.
Впервые возникает научно обоснованная возможность преодолеть традиционный разрыв между представлениями о живой и неживой природе. Жизнь больше не выглядит как островок сопротивления второму началу термодинамики. Она возникает как следствие общих законов физики с присущей ей специфической кинетикой химических реакций, протекающих в условиях, далеких от равновесия.
Главный мировоззренческий сдвиг, произведенный синергетикой, можно выразить следующим образом: - процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной по меньшей мере равноправны;
- процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в которых они осуществляются.
Таким образом, с помощью механизма синергетики осуществляется самоорганизация, как в живой, так и в неживой природе. Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от простых к сложным и упорядоченным формам организации.
Синергетика родом из физических дисциплин (термодинамики, радиофизики), но ее идеи носят междисциплинарный характер, которые подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому в синергетике мы видим одну из важнейших составляющих современной научной картины мира.
Еще одна особенность заключается в признании историчности, а, следовательно, принципиальной незавершенности современной картины мира. Та, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и особенностями нашего времени.
Развитие общества, изменение его ценностных ориентаций, осознание важности исследования уникальных природных систем, в которые составной частью включен и сам человек, меняет и стратегию научного поиска, и отношение человека к миру, потому что весь окружающий нас мир находится в состоянии постоянного и необратимого исторического развития.
Одной из главных особенностей современной картины мира является ее абстрактный характер и отсутствие наглядности, особенно на фундаментальном уровне. Последнее обусловлено тем, что на этом уровне мы познаем мир не с помощью чувств, а используя разнообразные приборы и устройства. При этом мы уже принципиально не можем игнорировать те физические процессы, с помощью которых получаем сведения об изучаемых объектах.
В результате оказалось, что мы не можем говорить об объективной реальности, существующей независимо от нас, как таковой. Нам доступна лишь физическая реальность как часть объективной реальности, которую мы познаем с помощью опыта и нашего сознания, т.е. факты и числа, получаемые с помощью приборов. При углублении и уточнении системы научных понятий мы вынуждены все дальше уходить от чувственных восприятий и от понятий, которые возникли на их основе.
Данные современного естествознания все больше подтверждают, что реальный мир бесконечно многообразен. Чем глубже мы проникаем в тайны строения Вселенной, тем более многообразные и тонкие связи обнаруживаем. Их взаимное наложение делает идею создания окончательной, завершенной, абсолютно истинной научной картины мира практически неосуществимой.
В заключение отметим, что современная картина мира включает в себя общие представления о развитии бытия, о взаимосвязи и взаимодействии объективной и субъективной реальности. Она показывает, что в результате усложнения структуры и уровней организации материи из неживой природы возникает живая, а из этой последней - человек, с его социальными, нравственными, политическими проблемами, противоречиями и запросами, с его исключительно сложным и динамичным сознанием. Назначение философии, рисующей эту картину, состоит не в том, что она единым махом решает все проблемы, сглаживает все острые углы, устраняет все противоречия, а в том, что она выдвигает на передний план задачу познания мира во всех его связях, по всем его многообразии. Она выдвигает в качестве центральной методологической установки требование изучить все проявления, все формы бытия, взаимодействие субъективной и объективной реальности, а не только какой-то одной формы материи или сознания. Современная научно-философская картина мира как бы очерчивает постоянно расширяющееся поле познания и деятельности человека, выявляет ту область, за которую он несет ответственность перед собой и перед грядущими поколениями. Все это требует рассматривать мир в единстве и целостности.
Вывод
Современную картину мира называют естественнонаучной, т.к. возникла в рамках естествознания. Она является результатом синтеза фундаментальных открытий и результатов исследования всех естественных наук в целом.
Современные представления о мире практически целиком сложились на основании достижений науки ХХ века.
Теория относительности радикально изменила наше понимание пространственно-временных отношений, а квантовая механика - причинно-следственных связей. Современная космология нарисовала историю эволюции Метагалактики, раскрыла единство и целостность космоса, проявляющиеся, прежде всего, во взаимосвязи фундаментальных физических взаимодействий. Биология выявила молекулярные основы процессов жизнедеятельности, проникла в тайны передачи наследственной информации, соединила идеи эволюции и генетики в новую синтетическую теорию. Синергетика продемонстрировала, что процессы самоорганизации могут происходить не только в мире живого, но и в неживой природе. Математика, химия, информатика, языкознание, психология и другие науки также внесли немалый вклад в современную научную картину мира.
Имеются все основания для того, чтобы сказать, что не в одном прошлом столетии наше понимание мира не претерпело столь значительных изменений в результате развития науки. Сейчас все осознают огромное значение науки не только для практической деятельности, но и для духовной жизни, для формирования современного мировоззрения.
Широкое применение науки и техники раскрыло не только их огромные созидательные возможности, но и продемонстрировало всем, что они могут быть использованы и против человека.
Неотъемлемой частью современной картины мира являются глобальные проблемы, выражающие глубинные противоречия современного этапа единого исторического процесса развития. Это, несомненно, отражается и на мировоззрении современной эпохи. Ведь недаром высокая оценка науки причудливо сочетается с широким распространением суеверий и современных мифов, нередко облаченных в научные одежды.
Человечество подошло не только к рубежу тысячелетий, но и к границе нового периода всей своей истории. Без преувеличения это новый этап антропогенеза. Если в прежних картинах мира человек изучал окружающий мир вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения, то современная картина мира создается уже изнутри - человек становится неотъемлемой частью создаваемой им картины.
В существующей ныне картине мира и места человека во Вселенной будущее, несомненно, принесет открытие новых данных о природе пространства и времени, которые раскроют перед нами новые глубокие и широкие перспективы в понимании и использовании взаимосвязей между человеческим разумом и бесконечно разнообразной природой нашей Вселенной.
Современная картина мира основана не на стремлении к унификации всех областей знания, а на единстве и многообразии разных наук. Можно надеяться, что новый целостный взгляд на мир, общество, жизнь в рамках современной концепции естествознания позволит человечеству на пороге XXI века разумно решать глобальные проблемы демографического, экологического, политического и социально-экономического характера.
