Сущность и предмет философских проблем естествознания

 

Филиал МГУ имени М.В. Ломоносов  в городе Севастополе

 

Факультет экономики  и управления

Специальность «Управление

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

«СУЩНОСТЬ И ПРЕДМЕТ  ФИЛОСОФСКИХ ПРОБЛЕМ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

 

 

 

 

Студентки 4 курса 
Гр. У 402 А

.

 

Проверил:

 

 

 

 

 

 

Севастополь, 2013

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ФИЛОСОФСКИЕ  ПРОБЛЕМЫ ФИЗИКИ 4

1.1 Место физики в системе естественных наук и проблема редукционизма 4

1.2 Проблема элементарности в философии и физике 5

1.3 Проблема детерминизма  в философии и физике и механистический  детерминизм 6

1.4 Проблема самоорганизации  материи. Синергетика и диалектика 8

2. ФИЛОСОФСКИЕ  ПРОБЛЕМЫ АСТРОНОМИИ И КОСМОЛОГИИ 10

3. ФИЛОСОФСКИЕ  ПРОБЛЕМЫ ГЕОГРАФИИ 12

3.1 Проблема пространства  и времени в географии 12

3.2 Биосфера, ноосфера  и экологические проблемы современности 13

4. ФИЛОСОФСКИЕ  ПРОБЛЕМЫ БИОЛОГИИ 14

4.1 Взаимодействие  биологии и философии 14

4.2 Философский анализ  проблемы происхождения и сущности  жизни 15

4.3 Принцип развития  в биологии 16

4.4 Проблема системной  организации в биологии 17

4.5 Проблема детерминизма  в биологии 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 21

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Действительно ли у естествознания есть философские проблемы? Философия  является неэмпирической, умозрительной  дисциплиной, тогда как естественные науки ориентируются на эксперимент  и наблюдение. Поэтому научное  знание о природе быстро прогрессирует, в то время как для философии  характерно состояние множества  спорящих друг с другом учений. Тем  не менее, процесс научного изучения природы постоянно ставит перед  исследователями и всем обществом  философские проблемы. Они связаны  с неявными допущениям, на которые опирается научное исследование. Их выявление, осознание и оценка очень важны для понимания характера научного познания и для социальной оценки его результатов. Научное исследование природы исходит из того, что природа подчиняется общим законам, которые носят точный количественный характер, явления природы доступны пониманию и объяснению, которое имело бы причинный характер и на том, что природа просто и едина. Также одним из распространенных в научно-исследовательской деятельности допущений является представление о том, что в природе есть иерархия уровней (субатомный, атомный, молекулярный) и «составленность» объектов высших уровней из низших. Соответственно иерархии уровней, складывается иерархия научных дисциплин. В таком случае «основной» наукой выступает физика, так как она говорит о том, «из чего все сделано». Химия сводится к физике, биология - к химии, психика – к физиологии мозга, а социальное  - к психическому.

Философия не обладает своим  особым, отличным от естественнонаучного  исследования изучением природы. Потому она не может поучать естествоиспытателей относительно того, как на самом деле устроена природа. Однако философия может проследить становление и развитие тех или иных представлений о природе, проанализировать причины их появления и популярности, и таким образом проблематизировать их обоснованность.

 

 

1. ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ФИЗИКИ

 

1. Место физики в системе естественных наук и проблема редукционизма

 

Физика является фундаментом  естественных наук. Эта фундаментальность  имеет как онтологические, так  и методологические основания. 1) Онтологические основания. Онтология - это философское  учение о бытии. Физика с частнонаучных позиций раскрывает такие фундаментальные онтологические категории как «материя», «движение», «пространство», «время». Физическая картина мира является основой естественнонаучной картины мира. Механические и другие физические процессы являются исходными и фундаментальными формами движения. 2) Методологические основания. Методы познания, разработанные в физике, выступают фундаментом методологии естествознания. Они всё больше проникают в другие естественные науки, успешно применяются в исследованиях в астрономии, химии, геологии, медицине.

Проблема фундаментальности  физики связана с проблемой редукционизма. Редукционизм - это методологический подход, который заключается в сведении сложного к простому, в сведении свойств целого к сумме свойств частей. В науке не прекращаются споры, в которых сущность редукционизма понимается по-разному и вызывает разные оценки. Это связано с тем, что редукция действительно является эффективным методом познания, но имеет ограниченные возможности. Примером ошибочности редукционизма стало применение этого подхода в науке в XVII-XVIII веках, когда считалось возможным любые процессы, в том числе биологические и социальные, свести к механическому движению и объяснить законами механики. Такой редукционизм является примером метафизического мышления. Его сторонники не различают качественного своеобразия разных форм движения материи. В философии в общем виде сохраняется классификация, предложенная Ф. Энгельсом, согласно которой выделяются пять форм движения: механическое движение, физическое, химическое, биологическое и социальное. Признаком, по которому производится данная  классификация, является степень сложности материальных процессов.

Между формами движения существуют закономерные взаимосвязи. 1) Каждая более  сложная форма движения материи  исторически развилась из менее  сложных (кроме механического и  физического движения). 2) Более сложные  формы движения включают в себя все  предшествующие, менее сложные. Поэтому редукция во многих случаях является эффективным методом познания сложных систем и процессов. Доказало свою эффективность познание физической природы химических связей, физико-химической основы биологических процессов. 3) В тоже время, более сложные формы движения материи качественно не сводятся ни к одной из менее сложных форм, ни к их сумме. Ошибочное толкование этого положения привело некоторых учёных к критике диалектического материализма. Чтобы правильно понять утверждение о качественной несводимости форм движения надо применить системный подход. Система - это совокупность взаимодействующих элементов. Благодаря особым взаимосвязям у системы появляются качественно новые свойства, отсутствующие у элементов в отдельности. Это не значит, что новые свойства системы необъяснимы из свойств элементов. Можно объяснить, как свойства элементов и особые связи приводят к появлению новых свойств системы. В тоже время, целостную систему нужно изучать именно как целостность, с учётом связей и взаимодействия элементов. К этому выводу пришёл один из основателей системного подхода Л. Берталанфи. И это же положение лежит в основе диалектико-материалистического учения о качественной несводимости форм движения. Таким образом, фундаментальность физики не означает возможности сведения сложных материальных процессов, протекающих в биологических и социальных системах, к совокупности физических процессов, свойственных неорганической природе.

 

2. Проблема элементарности в философии и физике

 

Важную роль в философском  познании мира играют парные категории  диалектики «часть и целое». Наряду с ними также употребляются понятия  «элемент и система». Классические представления о целостности  включают следующие положения: целое  состоит из частей, целое сложнее  своих частей, масса целого равна  сумме масс частей. Философы и естествоиспытатели всегда пытались найти простейшие элементы, из которых возникает всё многообразие природы. В наивном материализме философов Древнего мира такими элементами выступали четыре стихии - огонь, вода, воздух и земля. Со времён Демокрита элементами материи стали считаться атомы. С 1897 г., т.е. с открытия электрона, элементарными стали называть частицы, из которых состоят атомы. В настоящее время употребление понятия «элементарность» для описания микрообъектов становиться всё более условным.  большинство частиц не отвечают признакам элементарности.

Молекулы состоят из атомов, атомы из элементарных частиц. Но далее  формула «состоит из...» становится неприменима. Уже при переходе от ядерного уровня к субъядерному нарушается один из принципов системности: система должна быть сложнее своих элементов. Но элементарные частицы обнаруживают большую сложность, чем ядра или атомы. Субъядерный уровень необычайно богат и разнообразен. Частицы обладают множеством необычных свойств, характеристик. Некоторые частицы живут так мало, что успевают пролететь лишь радиус ядра. Другие частицы оказались тяжелее атомов.

В микромире нарушается и  другой признак системности: масса  системы равна сумме масс всех элементов. Например, частица может  распадаться на две другие частицы, которые нельзя считать частями  или элементами исходной. Масса дочерних частиц также велика или даже больше массы исходной. Ещё один признак  системности: элементы сохраняют в  составе системы свою качественную определённость. Но если две частицы  соединяются и образуют новую, они не сохраняются в её составе. Исходные частицы исчезают, порождая новую. Трудности в определении иерархии микрообъектов привели к возникновению теории бутстрапа (другие названия - теория «шнуровки» или «ядерной демократии»). Следует кратко охарактеризовать суть этой теории.

  Таким образом оказалось необычайно трудным выделить простейшие элементы, из которых бы составилось всё многообразие природы. Уровень элементарных частиц даже более многообразен и сложен, чем уровень атомов. И всё таки стандартная модель физики элементарных частиц выделяет из этого разнообразия несколько объектов, которые на данный момент представляются истинно элементарными, несводимыми к другим объектам: 6 видов лептонов и антилептонов, кварки и антикварки, переносчики взаимодействий (кванты полей). Но проблема элементарности в науке остаётся открытой. Последние четыре десятилетия ведётся работа над теорией струн, в рамках которой все известные частицы могут быть представлены как проявление колебаний ещё более мелких объектов - одномерных струн. Характер колебания струн (амплитуда, частота, натяжение струны) определяет свойства частицы - массу, заряд. Если существование струн будет доказано, станет ли этот уровень пределом делимости материи? Существует ли такой предел? На данный момент перспектива бесконечной делимости материи приводит к противоречию между квантовой механикой и ОТО, согласно которому на сверхмалых расстояниях сверхсильные флуктуации гравитационного поля могут приводить к разрывам пространства и времени.

 

1.3 Проблема детерминизма в философии и физике и механистический детерминизм

 

Детерминизм - это философское  учение о всеобщей закономерной взаимосвязи  и  взаимообусловленности явлений  материального и духовного мира. Физика, раскрывая взаимосвязи в  природе, познавая объективные законы природы, подтверждает принцип детерминизма и наполняет его конкретнонаучным содержанием. Детерминизм характеризуется следующими  философскими категориями: причина и следствие, возможность и действительность, случайность и необходимость, вероятность, закон. Ядром детерминизма является принцип причинности: любое событие имеет причину. Причиной называют явление, которое при определённых условиях закономерно порождает другое явление, называемое следствием. В ответе следует охарактеризовать основные философские подходы к пониманию природы причинной связи. С позиции диалектического материализма причинные связи существуют объективно, носят закономерный характер и являются универсальными связями. Причина порождает следствие, передавая ему материю, энергию, информацию. А следствие становится причиной новых изменений.

Кроме причинных существует и множество других связей: структурные (связь между элементами структуры), функциональные (связь между свойствами предмета, выражаемая функцией – математическим уравнением), целевые (связь, при которой  развитие системы подчинено определённой цели). Среди многообразных связей выделяются такие, которые являются законами. Закон - это необходимая, существенная, общая, повторяющаяся связь.

Исторически первой формой детерминизма был механистический  детерминизм - это философское учение, абсолютизирующее динамические законы. Динамические законы - это физические законы, отображающие объективные закономерности в форме однозначной связи  физических величин. Динамические законы описывают функциональную связь, при  которой аргументы функции и её значение являются точно определёнными величинами. Например, классическая механика, зная первоначальные координаты и импульсы материальных точек, может точно описать движение, т.е. определить координаты и импульсы точек в последующие моменты времени. Другой пример физической теории динамического типа  - электродинамика Максвелла, которая точными величинами описывает изменения электромагнитного поля. Динамическими теориями являются также механика сплошных сред, термодинамика, теория гравитации (ОТО). Сторонники механистического детерминизма не признавали никаких других видов закономерностей, кроме динамических. А невозможность описать некоторые явления с помощью динамических законов они объясняли ограниченностью знаний. Ещё древнегреческий философ Демокрит утверждал, что всё в мире происходит с необходимостью, а случайностью люди называют то, причину чего не могут объяснить. В начале XIX века механистический детерминизм достиг апогея во взглядах П. Лапласа. В науку вошло понятие «демон Лапласа» - это фантастический сверхразум, который, имея полное описание современного состояния мира и зная законы его движения, смог бы точно предсказать будущее ивоссоздать прошлое. Механистический детерминизм не признаёт объективное существование случайности, отождествляет причинность и необходимость, т.е. является примером метафизического, упрощённого представления о мире.

 

1.4 Проблема самоорганизации материи. Синергетика и диалектика

 

Сложнейшей проблемой  философии и физики является проблема развития. Уже в древних  философских  учениях появились первые элементы диалектики - философского учения о  всеобщих взаимосвязях и развитии. В философии и в естествознании XVII - XVIII веков господствующим методом  стала метафизика - метод, противоположный  диалектике. Господство метафизики объяснялось  недостатком научных знаний. Наибольшее развитие получила механика, с точки зрения которой невозможно было объяснить развитие, появление нового. Механические системы движутся, функционируют, но не развиваются. В XIX веке диалектика начинает вытеснять метафизику, идеи развития всё больше проникают в естествознание. В физике в середине XIX века идеи развития реализовались в термодинамике. В отличие от механики термодинамика описывала системы, в которых происходят необратимые качественные изменения. Развитие является частным случаем движения. Если движение есть любое изменение вообще, то под развитием понимают качественные, направленные, необратимые изменения. Частным случаем развития является прогресс - это развитие, которое сопровождается усложнением структуры объекта и выполняемых им функций. Связь прогресса и регресса частично описывается вторым началом термодинамики, из которого следует, что любая изолированная система развивается только в одном направлении - от порядка к хаосу. Такая однозначная направленность термодинамических процессов получила название «стрела времени». Будущее такой системы всегда будет отличаться от прошлого большей хаотичностью. Этот процесс необратим, а значит необратимо и время. Следует также сказать о гипотезе тепловой смерти Вселенной, ставшей результатом экстраполяции второго начала термодинамики на всю Вселенную. Если абсолютизировать второе начало, то становятся необъяснимыми очевидные факты наличия прогресса в природе. В природе борются порядок и хаос. С одной стороны, всё существующее стремится к разрушению и гибели, нет ничего вечного. С другой стороны возникают сложные структуры, способные прогрессировать.  Ограниченность второго начала термодинамики состоит в том, что оно описывает процессы, происходящие в изолированных системах. Полностью изолированная система - это идеализированный объект. Реальное существование таких систем, никак не связанных со средой, противоречило бы всем научным принципам и, прежде всего, философскому принципу материального единства мира. Т.о. второе начало термодинамики применимо для описания тех систем, в которых взаимодействие с окружающей средой существенно не влияет на систему, и им можно пренебречь.