Основные критерии научного познания. Основные открытия, имеющие отношение к пониманию устройства Вселенной, сделанные в 20-21 веке

1.Основные критерии  научного познания

1.Системность знания - совокупность знаний, приведенных в порядок на основании определенных теоретических принципов,  которые объединяют отдельные знания в целостную систему.

2.Наличие отработанного механизма для получения новых знаний – наука – это не просто система знаний, но и деятельность по их получению, что предусматривает не только отработанную методику практического и теоретического исследования, но и наличие людей, специализирующихся на этой деятельности, соответствующих организаций, координирующих исследования, а также необходимых материалов, технологий и средств фиксации информации.

3.Теоретичность – получение истины ради самой истины; в основе науки лежат фундаментальные исследования, чистый интерес к окружающему миру и его тайнам,  а затем уже на их основе становятся возможны прикладные исследования.

4.Рациональность знания – признание существования универсальных, доступных разуму причинных связей, а также формального доказательства в качестве главного средства обоснования знания.

5.Наличие экспериментального метода исследования, а также математизация науки – связь науки с практикой, ориентированность на сознательное преобразование окружающего мира в интересах человека.

 

2. Неразрывная  взаимосвязь пространства, времени  и материи.

  Пространство и время - это всеобщие формы существования материи. Нет и не может быть материи  вне пространства и времени. Как и материя, пространство и время объективны, независимы от сознания. Структура и свойства движущейся материи определяют структуру и свойства пространства и времени.  Пространство и время зависят не только от материи, но и друг от друга. Это обнаруживается даже при простом механическом перемещении: по положению солнца на небе можно определить время, а для определения координат космического корабля нужно задать время.

Более глубоко связь пространства и времени раскрыла теория относительности. Она ввела единое понятие четырехмерного пространства и времени. Так данные современного естествознания подтверждают единство материи, движения, пространства  и времени.

Пространство - есть форма бытия материи, характеризующая ее протяженность, сосуществование и взаимодействие материальных тел во всех системах.

Время - форма бытия материи, выражающая длительность ее существования, последовательность смены состояний всех материальных систем

 

3. Основные открытия, имеющие отношение к пониманию устройства Вселенной, сделанные в 20-21 веке:

Астрономия 

Два основных открытия физики XX века - теория относительности и квантовая механика позволили астрономии не только объяснить накопившийся к началу XX века объём противоречивых фактов, но и поставить новые задачи исследований, что привело к созданию космологии и астрофизики.

Биология

 Важнейшее событие: появление молекулярной биологии. Всё началось с открытия Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком структуры молекулы ДНК. После этого прорыва были быстро открыты способы кодирования наследственной информации. Наиболее знаменитое сейчас последствие этого прорыва -  расшифровка генетического кода человека.

Открытие устройства наследственного  аппарата сделало возможным также  искусственное изменение наследственной информации - генную инженерию. Уже сейчас результаты генной инженерии используются для получения новых, более продуктивных растений, при производстве лекарств с помощью генетически модифицированных микроорганизмов и т. д.

В ближайшем будущем следует  ожидать создание генетической терапии: коррекции повреждений генетического  аппарата клеток человека, что поможет  избавить человечество от наследственных заболеваний.

Медицина

Грибок - производитель пенициллина. Революционным открытием в медицине XX века явилось открытие и широкое внедрение пенициллина, открывшее целую эру антибиотикотерапии и антибактериальной химиотерапии и спасшее жизни миллионов человек. За пенициллином вскоре последовал стрептомицин - первый антибиотик, оказавшийся активным против опаснейшей микобактерии туберкулёза, а затем целая плеяда антибиотиков разного химического строения.

Вторым важнейшим открытием  медицины XX века стал мустарген (нитроген мустард, эмбихин) -  исторически первый противоопухолевый химиопрепарат алкилирующего типа, азотистый аналог иприта. Он впервые сделал возможным достижение хотя бы коротких клинических ремиссий считавшихся до того абсолютно смертельными лейкозов. И тем самым доказал врачам, что лейкозы можно и нужно лечить и что они потенциально могут быть излечимыми. За мустаргеном последовал метотрексат, а затем десятки цитостатических препаратов, давших надежду на излечение сотням тысяч больных лейкозами и злокачественными опухолями. Революция в области противоопухолевой химиотерапии продолжается и сегодня, на наших глазах, и связана с расшифровкой генетических мутаций, делающих клетку злокачественной, и разработкой химиопрепаратов, избирательно «выключающих» патологические опухолетрансформирующие гены.

Третьим важнейшим событием в медицине XX века безусловно следует  назвать открытие и широкое внедрение  циклоспорина А, сделавшее возможной аллотрансплантацию органов и тканей от человека человеку и открывшее целую эру трансплантологии. Успешная трансплантация почек и печени дала надежду на жизнь многим больным с тяжёлой почечной или печёночной недостаточностью.

Физика

Появление квантовой механики привело к огромной революции  не только в физике, но и в смежных  дисциплинах -- в химии это объяснило структуру молекул и позволило предсказывать свойства новых соединений (см. квантовая химия). Квантовая теория помогла развитию и техники полупроводников, без которой совершенно немыслима современная электроника, а также способствовала созданию квантовых генераторов излучения - лазеров, прочно вошедших в повседневную жизнь человека.

Наиболее впечатляющим достижением  физики середины XX века, которое должно иметь огромные последствия для  мировоззрения и философии - открытие расширения Вселенной, а впоследствии открытия существования «начала Вселенной» - Большого взрыва.

Информатика и кибернетика

Самый важный результат работы информатики и кибернетики в конце XIX и во всём XX веке - создание электронных вычислительных машин, или компьютеров. Появление мощных вычислительных машин оказало влияние абсолютно на все другие науки: появились новые отделы физики (компьютерное моделирование сложных систем, точное вычисление электронной структуры атомов и молекул), квантовой химии, математики (следует вспомнить компьютерное решение задачи о четырех красках). Изменения коснулись и гуманитарных наук, в связи с появлением методов компьютерного анализа текстов и совершенствования методов обработки статистических данных в области наук об обществе (социологии, экономики). Развитие биологии теперь немыслимо без компьютерного анализа огромного объёма данных, накопившегося при расшифровке генома человека и некоторых других организмов.

 

4. Строение  атома.

Резерфорд предложил следующую  схему строения атома. В центре атома  находится положительно заряженное  ядро, вокруг которого по разным орбитам  вращаются электроны. Возникающая  при их вращении центробежная  сила уравновешивается притяжением между  ядром и электронами, вследствие этого остаются на определенных расстояниях  от ядра. Так как масса электрона  ничтожно мала, то почти вся масса  сосредоточена в его ядре. Ядро имеет положительный электрический заряд, величина которого различна у атомов разных элементов.

5. Что такое  открытые и закрытые системы.

Закрытая система, как это становиться  по названию - отграничена от окружающего мира. Взаимодействие происходит только внутри системы между ее структурными компонентами.    

В противоположность закрытой системе, открытая система функционирует благодаря взаимодействию с окружающим миром. Первостепенное значение при этом имеет обмен энергией и информацией с окружающей средой, представленной системами разного калибра.

Закрытость и открытость систем бывает разной степени выраженности. Абсолютно закрытая и абсолютно  открытая системы - это достаточно абстрактные понятия. Даже в сложнейших научных экспериментах и при особых природных обстоятельствах (глубоко в космосе, в центре звезды) достижение абсолютно открытого или закрытого состояния невозможно. Все, что будет сказано ниже, относиться к промежуточным состояниям разной степени выраженности.   

Основная черта действующих  систем в том, что происходит изменение. Как внутри системы, так и между системами происходит перераспределение энергии, информации и ресурсов. Данные операции обмена в теории систем называются Флуктуации (колебания). Как вода течет туда, где ниже, так и все обмены происходят на основе трех принципов.

1. При обыкновенных условиях  перераспределение ресурсов происходит  из мест с большей плотностью  в места с меньшей плотностью. 
   2. Производимые изменения зависят не только от количества перемешенных ресурсов, но и от разности градиентов между местами откуда и куда перемещают, и от скорости перемещения. 
    3. Движение в обратном направлении определенного ресурса (оттуда, где меньше, туда, где больше) возможно, если в более глобальном масштабе происходит выравнивание градиентов.

В завершении немного охарактеризую данные системы.

Закрытая система более стабильна, так как не подвержена изменениям при взаимодействии с окружением.

Результатом всех перераспределений  между элементами закрытой системы через определенный промежуток времени будет равномерное и однородное состояние. Наступает гибель системы.

Открытая система существует не за счет стабилизации процессов, а за счет постоянного обмена со своим  окружением. Особенно за счет обмена энергией и информацией. Гибкое равновесие.

При формировании системы  также формируются механизмы саморегуляции, несущие в основе петли обратной связи.

6.Отличие живых систем от неживых.

Живые организмы  характеризуются сложной, упорядоченной  структурой. Уровень их организации  значительно выше, чем в неживых системах.

Живые организмы  получают энергию из окружающей среды, используя ее на поддержание своей  высокой упорядоченности. Большая  часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию.

Способность реагировать  на внешние раздражения – универсальное  свойство всех живых существ, как  растений, так и животных.

Живые организмы  не только изменяются, но и усложняются. Так у растения или животного  появляются новые ветви или новые  органы, отличающиеся по своему химическому  составу от породивших их структур.

Живые организмы  хорошо приспособлены к среде  обитания и соответствуют своему образу жизни. Строение крота, рыбы, лягушки, дождевого червя полностью соответствует  условиям, в которых они живут.

Есть несколько  фундаментальных отличий в вещественном, структурном и функциональном планах.

В вещественном плане в состав живого обязательно входят высокоупорядоченные макромолекулярные органические соединения, называемые биополимерами, - белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК).

В структурном  плане живое отличается от неживого клеточным строением.

В функциональном плане для живых тел характерно воспроизводство самих себя. Устойчивость и воспроизведение есть и в неживых системах. Но в живых телах имеет место процесс самовоспроизведения. Не что-то воспроизводит их, а они сами. Это принципиально новый момент.

Также живые тела отличаются от неживых наличием обмена веществ, способностью к росту и развитию, активной регуляцией своего состава и функций, способностью к движению, раздражимостью, приспособленностью к среде и т.д.

Неотъемлемым свойством  живого является деятельность, активность. «Все живые существа должны или действовать, или погибнуть. Мышь должна находиться в постоянном движении, птица летать, рыба плавать и даже растение должно расти».

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Т.Г. Грушевицкая, А.П. Садохин

Концепции современного естествознания / Москва 2003г.

2. Спиркин А.Г. Основы философии / Москва 2000 г.

3. Бондарев  В.П. Концепции современного естествознания  / Москва  2003 г.

4.Новиков  И. Д. Эволюция Вселенной /Москва 1990 г.

5.  А. Л. Петелин, Т. Н. Гаева, А. Л. Бреннер  Естествознание / Москва

6. Интернет  ресурсы.