Научный метод познания мира

В целом следует заметить, что гипотезы играют огромную роль в развитии теоретических знаний и в формировании научных теорий.

Вывод:

Зарождение рационального знания как методологии познания мира происходило еще в VI веке до н.э. Развитие же методологии получения научных знаний происходило в результате диалектической борьбы различных научных и не только научных, например, религиозных, направлений.В результате накопления громадного экспериментального материала, разработки основ логики и математических методов, в 16 веке произошло формирование основ методики получения научных знаний, которая впоследствии нашла свое применение в различных отраслях естествознания.В результате развития методов научного познания была показана диалектическая неразрывность экспериментальных и теоретических исследований.Важную роль в науке играют гипотезы. Они определяют направление исследований, позволяют предположить как те или иные условия изменят результаты эксперимента и т.д.

 

 

 

 

2.1.Организация  материи на физическом уровне

Предполагается, что всего существует четыре уровня организации, которые если их расположить в порядке их иерархической соподчиненности выглядит так:

физический → химический → биологический → психологический;

В отличие от других, физическая форма материи (ФФМ) известна нам, более или менее достоверно, лишь с некоторого относительно простого уровня — лептонов и кварков, выше которого следует уровень «сильнодействующих» (участвующих в «сильных взаимодействиях») элементарных частиц (протонов, нейтронов, мезонов, гиперонов и т. д.), атомов, макротел, космических объектов, включая крупнейшее известное нам образование — Метагалактику, или «нашу Вселенную», «Вселенную в космологическом смысле». Разрабатываются гипотезы о более простых, чем кварки, физических элементах или структурах — протокварках, «струнах» и т. д. Наиболее элементарный, по-видимому, уровень ФФМ — сингулярное состояние остается пока предметом гипотез и, в силу этого, современная физика еще не располагает единой фундаментальной теорией ФФМ. В более укрупненном плане ФФМ может рассматриваться как составленная из двух основных форм физической материи — вещества и поля.

          С позиций философской концепции единого закономерного мирового процесса, фундаментальных положений диалектического материализма физическая форма материи не является наипростейшей формой материи, или «праматерией». С этой точки зрения необходимо выдвинуть гипотезу о существовании дофизических форм материи. Проникновение науки на субфизический уровень позволит глубже понять природу физических объектов и явлений. Химическая форма материи является, таким образом, закономерным продуктом развития масс-энергетических процессов, закономерным результатом развития физической формы материи.

 

 

2.2. . Частные формы физической организации материи

Физическая организация материи включает в себя следующие частные формы: сингулярное состояние, «струны», кварки, элементарные частицы, атомы, макротела, планеты, звезды, галактики, Метагалактику.

Космологи́ческая сингуля́рность — состояние Вселенной в начальный момент Большого Взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества. Космологическая сингулярность является одним из примеров гравитационных сингулярностей, предсказываемых общей теорией относительности (ОТО) и некоторыми другими теориями гравитации.

Струна́ — одномерный протяжённый объект в теории струн, колебания (возбуждения) которого создают все фундаментальные частицы (считающиеся в стандартной модели нульмерными, то есть точечными) и их фундаментальные взаимодействия. Протяжённость струны чрезвычайно мала, порядка 10-35 м (планковская длина), поэтому она недоступна наблюдению в эксперименте.

Аналогично колебаниям струн музыкальных инструментов, колебания ультрамикроскопических струн возможны только на определённых частотах. Чем больше частота, тем больше энергия, накопленная в таком колебании, и, в соответствии с формулой Эйнштейна E = mc², тем больше масса частицы, в роли которой проявляет себя колеблющаяся струна в наблюдаемом мире.

Перемещаясь в пространстве-времени, струна заметает двухмерную поверхность, которая называется мировым листом, аналогично одномерной мировой линии, вычерчиваемой точечной частицей в стандартной модели.

Струны могут быть как открытыми (подобно нитям), так и замкнутыми (подобно петлям).

 У замкнутой струны нет концов, поэтому она топологически эквивалентна окружности. Открытая струна имеет два конца, поэтому она топологически эквивалентна отрезку.

Ква́рк — фундаментальная частица в Стандартной модели, обладающая электрическим зарядом, кратным e/3, и не наблюдающаяся в свободном состоянии. Из кварков состоят адроны, в частности, протон и нейтрон. В настоящее время известно 6 разных «сортов» (чаще говорят — «ароматов») кварков, свойства которых даны в таблице. Кроме того, для калибровочного описания сильного взаимодействия постулируется, что кварки обладают и дополнительной внутренней характеристикой, называемой «цвет». Каждому кварку соответствует антикварк с противоположными квантовыми числами.

Элемента́рная части́ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить (или пока это не доказано) на составные части. Их строение и поведение изучается физикой элементарных частиц. Понятие элементарных частиц основывается на факте дискретного строения вещества. Ряд элементарных частиц имеет сложную внутреннюю структуру, однако разделить их на части невозможно. Другие элементарные частицы являются бесструктурными и могут считаться первичными фундаментальными частицами.

Со времён первого открытия элементарной частицы (электрона) в 1897 году обнаружено уже более 400 элементарных частиц.

А́том (др.-греч. ἄτομος — неделимый) — наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и окружающего его электронного облака. Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов, а окружающее его облако состоит из отрицательно заряженных электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: количество протонов определяет принадлежность атома некоторому химическому элементу, а число нейтронов — изотопу этого элемента.

Плане́та (от греч. πλανήτες αστέρες — блуждающая звезда) — небесное тело достаточно большой массы, движущееся по орбите вокруг звезды, в котором не происходят термоядерные реакции. Среди астрономов существуют разногласия по вопросу о том, какие именно небесные тела следует относить к планетам.

Звезда́ (ср. лит. Žvaigždė) — небесное тело, по своей природе сходное с Солнцем, вследствие огромной отдалённости видимое с Земли как светящаяся точка на ночном небе. Звёзды представляют собой массивные самосветящиеся газовые (плазменные) шары, образующиеся из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия. Температура вещества в недрах звёзд измеряется миллионами Кельвинов, а на их поверхности — тысячами Кельвинов. Энергия подавляющего большинства звёзд выделяется в результате термоядерных реакций превращения водорода в гелий или гелия в углерод, происходящих при высоких температурах во внутренних областях, у отдельных, редко встречающихся звёзд, в ходе других процессов. Звёзды часто называют главными телами Вселенной, поскольку в них заключена основная масса светящегося вещества в природе. (Смотрите приложение 3 - “Звездное скопление”)

Гала́ктикой называется большая система из звёзд, межзвёздного газа, пыли, и тёмной материи, связанная силами гравитационного взаимодействия. Обычно галактики содержат от 10 миллионов (107) до нескольких триллионов (1012) звёзд, вращающихся вокруг общего центра тяжести. Кроме отдельных звёзд и разрежённой межзвёздной среды, большая часть галактик содержит множество кратных звёздных систем, звёздных скоплений и различных туманностей. Как правило, диаметр галактик составляет от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет, а расстояния между ними исчисляются миллионами световых лет.

Метагалактика (греч. сверхгалактика, от мета и Галактика) ― часть Вселенной, доступная современным астрономическим методам исследований. Она содержит несколько миллиардов галактик.

Вывод:

Физическая организация материи порождает полемику, как среди ученых-физиков, так и философов. Связано это с тем, что современная физика еще не располагает единой фундаментальной теорией ФФМ. Более того, с позиций философской концепции единого закономерного мирового процесса, фундаментальных положений диалектического материализма, физическая форма материи не является наипростейшей формой материи, или «праматерией», что говорит о еще большей загадочности вокруг рассматриваемого мной вопроса. Таким образом, мне видится данная тема более чем актуальной для изучения – ее актуальность подтверждалась по ходу работы несколько раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 3.1.Историческая концепция формирования жизни

         В современной науке жизнь и живое являются объектом исследования многих естественно-научных дисциплин, начиная с биологии и смежных с нею отраслей научного знания и завершая философией, математикой, рассматривающих абстрактные модели феномена живого, а также физикой, определяющей жизнь с позиций физических закономерностей. Ключевым вопросом многих из этих исследований является вопрос о сущности жизни, рассматриваемый различными естественно-научными направлениями и философскими школами по-разному. Современная биология в вопросе о сущности жизни все чаще идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом акцент делается на то, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни. Таково определение жизни Б.М. Медникова. Он называет жизнью активное, идущее с затратой энергии поддержание и воспроизведение специфических структур, обладающих следующими свойствами: наличие генотипа и фенотипа; репликация генетических программ матричным способом; неизбежность ошибок на микроуровне при репликации, приводящих к мутациям; многократное усиление этих изменений в ходе формирования фенотипа и их селекция со стороны факторов внешней среды. Именно совокупность и характер проявления свойств как раз и определяют сущность жизни. Поэтому для того, чтобы понять сущность жизни, необходимо, прежде всего, установить путем сравнительного анализа, что такое живое и чем оно отличается от неживого.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Основные концепции происхождения жизни

Разнообразие концепций происхождения жизни

 

Загадка появления жизни на Земле с незапамятных времен волнует людей. На протяжении веков менялись взгляды на эту проблему и было высказано большое количество самых разнообразных гипотез и концепций. Некоторые из них получили широкое распространение и доминировали в те или иные периоды развития естествознания. К такого рода концепциям происхождения жизни относят:

• креационизм, утверждающий, что жизнь создана сверхъестественным существом в результате акта творения;
• концепцию стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда;
• концепцию самопроизвольного зарождения жизни, основывающуюся на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества;
• концепцию панспермии, утверждающую, что жизнь занесена на Землю из космоса;
• концепцию случайного однократного происхождения жизни;

концепцию закономерного происхождения жизни путем биохимической эволюции.

Такое разнообразие взглядов вызвано тем обстоятельством, что точно воспроизвести или экспериментально подтвердить процесс зарождения жизни сегодня невозможно. Отмеченные теории преимущественно опираются на умозрительные представления как исследователей естественно-научного направления, так и исследователей, придерживающихся теологических взглядов.

В настоящее время центральной проблемой в вопросе о происхождении жизни на Земле является описание эволюции механизма наследственности. Ученые убеждены, что жизнь возникла только тогда, когда начал действовать механизм репликации. Любая, даже очень сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это еще не жизнь. Вместе с тем появление праДНК вместо коацерватной капли тоже не может считаться началом жизни на Земле, ибо современная ДНК может функционировать только при наличии белковых ферментов.Таким образом, ученые-биологи, занимающиеся сегодня решением вопроса о происхождении жизни, сводят его к характеристике доклеточного предка — протобионта, его структурных и функциональных особенностей.

 

 

 

 

 

 

3.3. Условия, необходимые для появления жизни

 

История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни.

Прежде всего, следует отметить, что жизнь (во всяком случае в той форме, в которой она функционирует на Земле) может существовать в достаточно узком диапазоне температур, давлений и радиации. Также для появления жизни на Земле нужны вполне определенные материальные основы — химические элементы-органогены и в первую очередь углерод, так как именно он лежит в основе жизни. Этот элемент обладает рядом свойств, делающих его незаменимым для образования живых систем. Углерод способен образовывать разнообразные органические соединения, число которых достигает нескольких десятков миллионов. Среди них — насыщенные водой, подвижные, низкоэлектропроводные, скрученные в цепи структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой и железом обладают хорошими каталитическими, строительными, энергетическими, информационными и иными свойствами.