Контрольная работа по предмету "Концепции современного естествознания"

 

содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 1. История естествознания: наука эллинского мира

В древних цивилизациях уже существовали люди, которые хотели знать, как на самом деле устроен мир. Эти мыслители в своих размышлениях ушли от мифологичности. Они пытались объяснить мир, исходя из него самого, искали естественные причины сущего. Этот самый первый этап развития естествознания называется натурфилософия. Большое развитие натурфилософия получила в Древней Греции.

                                

   

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1 Общая периодизация

      Греческая наука  о природе была наукой об  естественных причинах возникновения, развития и строения мира. Глубочайший ум античности Аристотель называл эту науку физикой.

 

Рис. 2. Период натурфилософии

        1 этап. VII-VI вв  н.э. Фалес, Анаксимен, Анаксимандр объясняли строение мира, исходя из каких-то природных элементов. Фалес считал, что основой мира является вода, Анаксимен - воздух, а Анаксимандр первоосновой называл апейрон. Апейрон находится в постоянном движении. Поэтому он неисчерпаем, как это движение. Если погибает одно, рядом возникает другое, и этот процесс бесконечен. Именно Анаксимандр высказал мысль о том, что мир бесконечен во времени. Последователь ионийской школы Гераклит Эфесский (VI-V вв. до н.э.) развил учение древних натурфилософов. В основу мира он положил такой элемент, как огонь. Помимо поисков первоосновы, Гераклит занимался поисками источника движения. Он считал, что источником движения является борьба противоположностей. Именно благодаря этой борьбе в мире существует многообразие вещей и явлений.

В  VI  в.  до  н.э.  жил  еще  один  интереснейший  мыслитель  -  Пифагор.  В  отличие  о; вышеназванных  философов  он  искал  первопричину  сущего  не  в  материальном  элементе,  а в идеальном. Таким идеальным элементом были признаны математические начала. Пифагор и eго ученики придавали числу буквально мистическое значение. Например, число 1 означало всеобще начало, 2 - начало противоположности, 3 - природы, 4 - здоровья, гармонии и разумности.

Первая гелиоцентрическая система  мира была разработана пифагорейцем Аристархом (III в до н.э.). Он считал, что в центре Вселенной находится Солнце, вокруг которого обращаются сферы Земли, Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна, Луны и звезд. Кроме того, Аристарх утверждал, что Земля вращается вокруг своей оси. За свои смелые взгляды философ был изгнан из Афин и объявлен безбожником.

      2 этап. V-IV вв. до н.э. Атомистика и элементаризм.  Атомисты - Левкипп и Демокрит. Они считали, что сущее построено из двух начал: одно неуничтожимое, неизменное, вещественное и оформленное, другое - разрушающееся, изменчивое, невещественное и бесформенное. Первое начало - атом, второе - пустота. Значит, мир состоит из атомов и пустоты. Атомы очень малы и поэтому невидимы, они носятся в пустоте. Когда атомы объединяются, возникают вещи, когда они разъединяются, вещи гибнут, исчезают. Причину многообразия мира атомисты видели в многообразии геометрических форм и пространственных положений атомов. При этом сами атомы лишены каких-либо качеств, у них есть только количественная определенность. Каждый атом остается отдельным началом, а многообразие мира зависит только от различия конфигураций их объединения.

Последователь Демокрита Эпикур развил идею атомистики. Он объяснял не только материальные, но и психические и социальные явления, исходя из идеи атомов. Эпикур считал, что атомы находятся в постоянном движении, падая в пустоте с одинаковой скоростью. Однако существует случайность отклонения от своего пути, именно благодаря этим отклонениям атомы и образуют миры. Сперва, таким образом, возникла Земля, затем небо, моря и "выделяться огни стали в дальнем эфире". На Земле  родилась жизнь - растения, животные и люди. Таким образом, все возникло естественно, без какого бы то ни было вмешательства сверхъестественных сил.

Другое   направление   натурфилософии   -   элементаризм,   напрямую   исходило   из   древнейшего, представления  о  мире  как  производной  от  каких-то  элементов  стихии.

Представителем  этого направления  был Эмпедокл (V в. до н.э.). Он считал, что мир образован четырьмя элементами -1 стихиями, огнем, воздухом, водой, землей и также двумя силами - враждой и любовью. Это вечные, неизменные, однородные элементы, способные вступать друг с другом в различные комбинации в разных пропорциях. Так же, как слова состоят из букв, все вещи состоят из элементов. Эмпедокл изложил в своей философии идею сохранения материи:

"Ничто не может произойти  из ничего, и никак не может  то, что есть, уничтожиться". В  картине мира Эмпедокла нет  места для пустоты — все  состоит из элементов.

Платон (V-IV вв. до н.э.) в своей натурфилософии объединил атомистику и элементаризм. Он признавал четыре стихии Эмпедокла, но считал, что они не являются простейшими. Каждый элемент имеет внутреннюю структуру и может переходить в другой в результате перестройки частиц. Платон считал, что сложные частицы элементов имеют форму многогранников, при дроблений эти многогранники дают треугольники, которые и являются истинными элементами мира

    Аристотель (IV в. до н.э.). Это ученик Платона, великий  философ. Он систематизировал  накопленные знания. Аристотель  считал, что натурфилософия должна отражать качественные изменения. Физический объект, который имеет определенные качества, не может быть построен из бескачественных элементов. "Тела характеризуются только противоположностями, соответствующими осязанию" - писал философ.

 Он выбрал две пары  противоположностей (т. е. несводимых друг к другу качеств): теплое-холодное (активная пара) и сухое-влажное (пассивная пара). Эти пары, так или иначе сочетаясь, составляют эмпедоклову четверку элементов. Аристотель разработал также методологию изучения природы. Он делил процесс изучения на несколько этапов:

1. соотнесение изучаемого предмета  к определенному виду и роду;

2. рассмотрение предмета как  сделанного искусственно: выяснить, из чего сделан предмет, его  форма, источник движения, цель;

3. формулирование понятия идеального объекта. Этот эталон и определяет род вещи, т. е. он является тем, с чем идентифицируют предметы.

Это была первая сформулированная методика научного исследования.

3 этап. III-I вв. до н.э. Эллинистический  период развития греческой науки. Развитие математики, механики, астрономии. Центром интеллектуальной жизни становится новая столица Египта - Александрия, основанная Александром Македонским в 332 г. до н.э. Именно здесь жил Евклид (III в. до н.э.) До нас дошли 13 его книг, объединенных единой логической схемой - "Начала". До сих пор все школьники мира начинают изучение геометрии по переработанному труду Евклида. Изучая прямолинейный световой луч, исходящий из глаз, Евклид способствовал зарождению геометрической оптики. Он также изучал отражения от плоских, вогнутых и выпуклых зеркал, в результате чего сделал вывод о равенстве угла отражения углу падения.

Архимед (Ш в. до н.э.) - выдающийся ученый эпохи эллинизма. Он занимался математикой и механикой, кроме того, был крупнейшим инженером своего времени. Всем известен закон Архимеда, который является основным законом гидростатики. Архимед первым из математиков определил пределы числа к, вычислил площади криволинейных фигур, объемы шара и цилиндра и т. д. Он смастерил астрономическую сферу и вообще глубоко интересовался проблемой картины мира: сравнивал гелио-и геоцентрические системы мира, сделал вывод о том, что хоть мир и огромен, но конечен.   Архимед подсчитал количество пылинок во Вселенной, в современном обозначении это 10⁺⁸³. Архимед способствовал своими трудами выделению естественных наук в самостоятельную область.    

Начиная с 1 в. эллинская культура стала  уступать место христианской, но в  первые три века новой эры античная наука еще существовала. Среди  ученых этого периода в первую очередь можно назвать Клавдия Птолемея (1-11 вв.) Его главное сочинение дошло до нас под разными названиями -"Математическая система", "Великое математическое построение", "Альмагест".  Основное содержание этого труда - изложение геоцентрической системы мира.

Птолемей основывался на следующих  постулатах: Земля шарообразна; Земля находится в центре небесного свода неподвижно; небосвод имеет сферическую форму и вращается как твердая сфера вокруг Земли, делая один оборот в сутки; планеты (включая Солнце и Луну) также вращаются вокруг Земли по окружностям с постоянной скоростью.

 

Вопрос 15. Возникновение  жизни на Земле

Многовековые исследования и попытки  решения этих вопросов породили разные концепции возникновения жизни:

• креационизм - сотворение жизни Богом;
• концепция самопроизвольного зарождения из неживого вещества;
• концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда;
• концепция внеземного происхождения жизни в соответствии с которой жизнь занесена из Космоса.

 

 Концепция креационизма, по существу, не является научной, поскольку она возникла в рамках религиозного мировоззрения. Она утверждает, что жизнь такова, какова она есть, потому что такой ее сотворил Бог. Тем самым практически снимается вопрос о научном решении проблемы происхождения и сущности жизни. Тем не менее, эта концепция продолжала и продолжает пользоваться довольно большой популярностью.

Остальные концепции появились  позже, но вплоть до XIX века ни одна из них  не смогла сформировать единую биологическую картину мира и тем самым дать приемлемое объяснение происхождению жизни.

В XIX веке в биологии возникли концепции:

1) механистический материализм - не признавал качественной специфики живых организмов и представлял жизненные процессы как результат действия химических и физических процессов. С этой точки зрения живые организмы выглядели как сложные машины. Но аналогия между живым существом и машиной не объясняет именно того, что она призвана объяснять: причину целесообразной организации живых существ. Такой подход неверен в самой своей основе. Ведь машины не возникают сами собой в природных условиях. Их целесообразность, приспособленность строения к выполнению определенной работы нельзя вывести из взаимодействия закономерностей неорганического мира. Она является продуктом созидательной деятельности человека, его целенаправленных творческих усилий. В силу этого механицизм и его более поздняя разновидность - редукционизм (пытавшийся свести явления жизни к химическим и физическим процессам как своим элементарным составляющим) - всякий раз беспомощно останавливались перед проблемой происхождения жизни.

2) витализм - противоположная точка зрения (от лат. vitalis - жизненный), который объяснял качественное отличие живого от неживого наличием в живых организмах особой «жизненной силы», отсутствующей в неживых предметах и не подчиняющейся физическим законам. Такое решение проблемы сущности жизни тесно связано с признанием факта творения ее Богом, разумным нематериальным началом и т. д. Между обоими направлениями шла ожесточенная борьба идей о происхождении и сущности жизни.

Ученые-экспериментаторы вплоть до середины XIX века придерживались идеи самопроизвольного зарождения жизни из различных материальных образований, в том числе из гниющей земли, отбросов и иных объектов. Этой точки зрения придерживались такие крупные ученые и выдающиеся мыслители, как Аристотель, врач Парацельс, эмбриолог Гарвей, Коперник, Галилей, Декарт, Гете, Шеллинг и др. Их авторитет во многом определил длительный срок существования идеи самозарождения и ее широкое распространение. Достаточно сказать, что ни опыты Ф. Реди (XVII в.), который доказал невозможность самозарождения червей из гниющего мяса при отсутствии мух и провозгласил знаменитый принцип «все живое - от живого», ни даже опыты, показавшие, что в прокипяченных органических настоях не могут самопроизвольно зарождаться микроорганизмы, не оказали сильного влияния на господствующую в науке концепцию спонтанного самозарождения.

Лишь в 60-е годы XIX века в развернувшейся между Ф. А. Пуше и Л. Пастером дискуссии, потребовавшей экспериментальных исследований, удалось строго научно обосновать несостоятельность этой концепции. Опыты Пастера продемонстрировали, что микроорганизмы появляются в органических растворах в силу того, что туда были ранее занесены их зародыши. Если же сосуд с питательной средой оградить от занесения в него микробов, то не произойдет никакого самозарождения. Опыты Пастера подтвердили принцип Реди и показали научную несостоятельность концепции спонтанного самозарождения организмов. Но и они не давали ответа на вопрос, откуда взялась жизнь.

Примерно в этот же период времени (1865 г.) на стыке космогонии и физики немецким ученым Г. Рихтером разрабатывается гипотеза занесения живых существ на Землю из космоса - так называемая концепция панспермии. Согласно этой идее, зародыши простых организмов могли попасть в земные условия вместе с метеоритами и космической пылью и положить начало эволюции живого, которая в свою очередь породила все многообразие земной жизни. Концепцию панспермии разделяли такие крупные ученые, как С. Аррениус, Г. Гельмгольц, В.И. Вернадский, что способствовало ее широкому распространению среди ученых. В 1908 г. шведский химик Сванте Аррениус поддержал гипотезу происхождения жизни из космоса. Он высказал мысль, что жизнь на Земле началась тогда, когда на нашу планету из космоса попали зародыши жизни. «Частицы жизни», носящиеся в бескрайних просторах космоса, переносимые давлением света от звезд, оседали то здесь, то там, осеменяя ту или иную планету.