Шпаргалки по концепции современного естествознания

 

8 вопрос. Аристотелевская картина мира.  Историческая заслуга Аристотеля перед естествознанием состоит и в том, что он стал основателем системы знаний о природе - физики. Аристотель разработал множество физических теорий и гипотез, основываясь на знаниях того времени, как и сам термин «физика», который был введён также Аристотелем. Объединяя и систематизируя доступные знания о природе, Аристотель создал свою физико-космологическую картину мира. Суть его метода можно выразить в трех положениях.

Во-первых, недопустимо  пренебрегать наблюдаемыми фактами - физическая теория должна объяснять все факты. Во-вторых, нельзя нарушать логику - теория должна быть формально непротиворечивой, а также должна соответствовать первой философии - учению о сущем как таковом. Последнее требование настолько важно, что его можно выделить в отдельный - третий пункт.

Физика - фундаментальный  трактат Аристотеля, заложивший основы физики как науки. Трактат состоит  из 8 книг. Физика впервые рассматривается  не как учение о природе, а как  наука о движении, категория которого подразумевает время, пустоту и место. В трактате Аристотель полемизирует с элеатами, утверждавшими невозможность движения.

К физической проблематике у Аристотеля относятся все естественно  научные вопросы - от теории элементов  и движения, структуры космоса, превращении элементов до биологии, зоологии и психологии (учение о душе, ее частях и функциях).

Аристотель исходит  из первичности качественных характеристик  чувственно-данного сущего по отношению  к его количественным описаниям, согласно его теории в основе природных закономерностей лежит фундаментальное взаимодействие двух пар противоположных качеств: горячего -- холодного и сухого -- влажного, которые образуют т. н. элементы: огонь, воздух, воду и землю, которые могут преобразовываться друг в друга благодаря силам взаимодействия.

Четыре элемента образуют весь чувственный космос (подлунный  мир). В космических сферах, которые  находятся выше Луны (надлунный мир), материя иная, она образована пятым  элементом -- эфиром (лат. квинтэссенция), вечным и совершающим круговые движения телом.

 

9 вопрос. Особенности биологического уровня организации материи.

Биологический уровень  организации материи представлен  живой природой во всем ее многообразии. Изучением живой природы занимается биология. Биология ХХ века углубила понимание существенных черт живого, раскрыла молекулярные основы жизни. В основе современной биологической картины мира лежит представление о том, что мир живого - это грандиозная система высокоорганизованных систем.

 

Жизнь на Земле представлена организмами определенного строения, относящимися к определенным систематическим группам, а также сообществами разной сложности. Вся живая природа представляет собой совокупность биологических систем.  На любом уровне каждая живая система уникальна и отличается от себе подобных. На основании особенностей проявления свойств живого выделяют несколько уровней организации живой природы, которые будут рассмотрены.

10 вопрос. Отличительные черты современной естественнонаучной картины мира. 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, аквантовая 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, на основе которой удалось понять механизмы образования и изменения живых организмов.

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.

11 вопрос. Структурные уровни в организации живого вещества. Живое вещество В элементном составе живого вещества преобладают 4 элемента: водород, углерод, кислород, азот. Они являются главными элементами живого вещества. Эти элементы - биофильные. Кроме того, наиболее распространены элементы, находящиеся в начале периодической системы элементов Менделеева, а элементы середины и конца таблицы распространены мало [3, c. 42]. Все элементы, входящие в состав живого вещества, делят на две группы: 1. Постоянные элементы - а) главные (1-60% по массе): азот, углерод, водород, кислород б) сопутствующие (0,05-1% по массе): натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий и кальций 2. Переменные элементы - а) сопутствующие (побочные): алюминий, титан, ванадий, хром, никель, мышьяк, бром, рубидий, стронций б) следовые: гелий, литий, бериллий, аргон, селен, галлий В группу постоянных элементов иногда включают подгруппу следовых постоянных элементов.

 

12 вопрос. Классический (лапласовский) детерминизм. Детерминизм - общенаучное понятие и философское учение о причинности, закономерности, генетической связи, взаимодействии и обусловленности всех явлений и процессов, происходящих в мире. Процессуальная сторона Д. выражается понятием "детерминация". Термин Д. происходит от лат. determino (определяю). Антиподом этого понятия считают индетерминизм. К числу всеобщих категорий Д. относятся причина и следствие, отношение, связь, взаимодействие, необходимость, случайность, условие, обусловленность, возможность, действительность, невозможность, вероятность, закон, детерминация, причинение, функция, связь состояний, корреляция, предвидение и др. Д. в философии так же древен как и она сама. Можно выделить:

1) философский;

2) естественнонаучный, а в его  рамках отдельно научную телеономию  и телеологию;

3) технический и технологический,  опирающийся на предыдущий в  сфере технических приложений;

4) социальный, который опирается на телеологию и действует в человеческом обществе.

 

13 вопрос. Факторы и движущие силы эволюции живых организмов. Под биологической эволюцией понимают необратимый процесс исторического развития органического мира, который сопровождается изменением генетического состава популяций, приспособлением организмов к условиям существования, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом. Результатом биологической эволюции является соответствие развивающихся живых систем условиям их существования, что сопровождается преимущественным размножением одних и гибелью других биологических систем.

Можно сказать, что эволюция есть форма  существования организмов в изменяющейся внешней среде. Для анализа этого  процесса часто используются понятия “эволюционные факторы”, или “факторы эволюции”. Факторы эволюции - это движущая сила, вызывающая и закрепляющая изменения в популяциях как элементарных единицах эволюции.

 

14 вопрос. Пространство и время в классической механике. Изучение механического движения макротел привело к созданию механики Ньютона. Раскрывая сущность пространства и времени, Ньютон предлагает различать два вида понятий: абсолютные (истинные, материалистические) и относительные (кажущиеся, обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику: «Абсолютное, истинное, материалистическое время само по себе и своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относительное, кажущееся, или обыденное, время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год...». Абсолютное пространство по своей сущности, не связано с объектами, помещенными в него, и безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное пространство есть мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел, и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное. Время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. При таком понимании абсолютное пространство и время представлялись некоторыми самодовлеющими элементами бытия, существующими вне и независимо от каких-либо материальных процессов, как универсальные условия, в которые помещена материя. У Ньютона абсолютное  пространство и время являются ареной движения физических объектов. Специальная теория относительности, созданная в 1905г. А. Эйнштейном, стала результатом обобщения и синтеза классической механики Галелея-Ньютона и электродинамики Максвелла-Лоренца. “Она описывает законы всех физических процессов при скоростях движения, близких к скорости света, но без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей движения она сводится к классической механике, которая, таким образом, оказывается ее частным случаем”. В соответствии со специальной теорией относительности, которая объединяет пространство и время в единый четырехмерный пространственно-временной континуум, пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения.

 

15 вопрос. Развитие представлений о биосфере. Биосфера — населенная жизнью оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов.

История развития представлений о  биосфере отражает изменение взглядов на природу Земли, непосредственно  окружающую человека. Остановимся на ее некоторых ключевых моментах.

Истоки учения о биосфере, по всей видимости, следует искать в первых религиозно-философских воззрениях на природу и место человека в  ней. Природа бытия, которая мыслилась  в качестве единой духовной сущности, пронизывающей Вселенную, как философская проблема определилась еще в начале первого тысячелетия до нашей эры в среде индийских жрецов — брахманов. В основе брахманизма лежат представления о творце Вселенной, об одушевленности природы и воплощении всех живых существ.

Гармонию человека и Космоса проповедовало этико-политическое учение конфуцианство, возникшее в Древнем Китае в VI в. до н. э. Буддизм, сложившийся тогда в Древней Индии, связывая жизнедеятельность личности с внешним миром, считал бытие вечным страданием, а страдание — космической реальностью.

Большое внимание происхождению Вселенной  и природе вещей уделила древнегреческая  философия. Мир земной и Космос были объединены существованием человека, хотя и противопоставлены христианством, которое утверждает бренность земной жизни и бессмертие души с загробным воздаянием в раю.

 

16 вопрос. Пространство и время в общей теории относительности. В механистической картине мира понятия пространства и времени рассматривались вне связи со свойствами движущейся материи. Пространство в ней выступает в виде своеобразного вместилища для движущихся тел, а время -- как геометрический параметр, знак которого можно менять на обратный. Иными словами, в механике рассматриваются лишь обратимые процессы, что значительно упрощает действительность.

Другой недостаток механистической  картины мира состоит в том, что  в ней пространство и время  как формы существования материи  изучаются обособленно, вследствие чего связь между ними остается нераскрытой. Современная концепция физического  пространства-времени значительно обогатила наши естественнонаучные представления. В специальной теории относительности все системы отсчета предполагаются инерциальными, т.е. покоящимися или движущимися друг относительно друга равномерно и прямолинейно. Чтобы лучше понять сущность общей теории относительности, стоит рассмотреть пример с падением тела на поверхность Земли.

Объясняя такие явления, мы, как правило, говорим, что Земля  притягивает к себе тело согласно закону всемирного тяготения. Ньютон считал, что силы тяготения действуют мгновенно на расстоянии и величина их убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. Такое предположение оказалось, однако, необоснованным, ибо мгновенные взаимодействия отсутствуют в природе. Всякое взаимодействие передается с определенной конечной скоростью в некотором поле.

 

17 вопрос. Концепция В.И.Вернадского о живом веществе. Итак, впервые центральную идею своего учения о биосфере – идею “живого вещества” – Вернадский высказал в 1919 г.. Приняв, что “живая материя является определенным целым” и что это “целое” поддается изучению в аспекте его энергии и химического состава, Вернадский дал одно из первых своих определений живого вещества: “Под именем живого вещества я буду подразумевать всю совокупность организмов, растительных и животных, в том числе и человека. В последующих своих работах он постоянно возвращался к этому определению, дополняя и уточняя его. Главными из этих уточнений были его суждения о трансформации различных форм энергии, их роли в функционировании “живого вещества” и роли последнего в истории химических элементов на Земле.

Как изложено ранее, знаем, что впервые в достаточно завершенном  виде Вернадский изложил положения  своего учения о “живом веществе”  в труде “Биосфера” (1926 г.). В нем  все характеристики живого вещества были представлены как признаки организованной целостной системы – биосферы, а все явления жизни – как “части механизма биосферы”, отличающиеся четкой упорядоченностью, что “основным и глубочайшим образом отражается на характере и строении живых существ”.

 

18 вопрос. Представления о свойствах пространства и времени в специальной теории относительности. Если тела движутся относительно наблюдателя, они сокращаются в направлении движения. Отметим, сокращение происходит только с точки зрения наблюдателя: «Одинокий велосипедист показался вдали и стал медленно приближаться. Когда он подъехал поближе, мистер Томпкинс вытаращил глаза от изумления: и велосипед, и восседавший на нем молодой человек были невероятно сокращены в направлении движения, как будто их рассматривали через цилиндрическую линзу». И чем больше скорость относительного движения, тем больше сокращение длины тела: «Велосипедист, по-видимому, куда-то спешивший, приналег на педали. Мистер Томпкинс не заметил, чтобы скорость от этого прибавилась, но усилия велосипедиста не прошли бесследно: он сократился еще сильнее и отправился дальше, в точности напоминая картинку, вырезанную из картона».

Из вышесказанного следует  что, длина тела относительна и зависит  от скорости движения тела относительно наблюдателя. Эта идея совершенно не соответствует нашему житейскому представлению о внешнем мире, в котором размеры тела не зависят от того, как тело двигается относительно наблюдателя.

 

19 вопрос. Переход от биосферы к ноосфере.  В период перехода от биосферы к ноосфере на сцену выступает такой мощный геохимический фактор, как постоянно увеличивающееся количество зелёного живого вещества в биосфере, получаемого посредством расширения посевных площадей и интенсификации земледелия. В результате искусственного отбора новых сортов растений и пород животных значительно ускоряются процессы эволюции, быстрее возникают новые виды. А это в свою очередь в ещё большей степени способствует ускорению процессов обмена между живым и костным веществом в биосфере.