Современное естествознание

Рассмотрим следующие вопросы:
Предпосылки формирования новой научной картины мира.
Принципы универсального эволюционизма и основные положения синергетики.
Особенности современного естествознания.

Понятие
«современное естествознание»
Под современным естествознанием (в отличие от классического) понимается естествознание, столкнувшееся с какими-то открытиями (процессами и явлениями), которые требуют адекватной интерпретации. К нему относится естествознание XX-XXI вв.

Открытия, не вписывающиеся
в классическое естествознание
Открытие делимости атома.
Открытие зависимости пространства и времени от материи и движения.
Открытие квантов.
Открытие корпускулярно-волнового дуализма.
Признание существования случайности и статистических закономерностей.
Признание созидательной функции хаоса и др.

Основы современного естествознания
Современное естествознание развивается под влиянием двух концепций: положений универсального эволюционизма и положений синергетики.

Понятие «эволюционизм»
Эволюционизм – учение об эволюции, которое основывается на том, что нынешнее состояние природы и общества является результатом предшествующего длительного естественного прогресса и как исходная точка для дальнейшей эволюции.

Понятие «эволюция»
Эволюция – это обусловленное объективными законами природы необратимое развитие материальных объектов и их систем в направлении от простого к сложному, от хаотического и однородного состояния к упорядоченным высокоорганизованным структурам.

Атрибуты эволюции в естествознании
Самопроизвольность.
Необратимость.
Направленность.

Исторические этапы развития эволюционизма
Антиэволюционизм (XYII – 1-ая половина XIX в.).
Локальный эволюционизм (2-я половина XIX – начало XX в.).
Универсальный эволюционизм (с начала XX в.).

Основные
концептуальные направления современного естествознания
Теория нестационарной Вселенной.
Синергетика.
Теория биологической эволюции.
Концепция биосферы и ноосферы.

Основная идея
универсального эволюционизма
Вся наша Вселенная является единой суперсистемой, состоящей из взаимосвязанных между собой подсистем. Эволюционное движение Мира представляется как закономерная, иерархическая (ступенчато надстраиваемая) последовательность появления эволюционных феноменов.

Фазы эволюции Мира
Космическая эволюция.
Химическая эволюция.
Геологическая эволюция.
Эволюция протоклетки.
Дарвиновская эволюция.
Эволюция человека.
Эволюция общества.
Эволюция информации и обмена информацией.

Понятие «синергетика»
Синергетика – междисциплинарное научное направление, изучающее процессы самоорганизации, устойчивости, распада и возрождения самых разнообразных структур живой и неживой природы.

Понятие «самоорганизация»
Самоорганизация (в широком смысле) – тенденция развития природы от менее сложных к более сложным и упорядоченным формам организации материи.
Самоорганизация (в узком смысле) – спонтанный переход открытой неравновесной системы от простых и неупорядоченных форм к более сложным и упорядоченным.

Основные понятия синергетики
Аттрактор;
бифуркация;
диссипативность;
нелинейность;
открытая система;
порядок;
синергия;
флуктуации;
хаос.

Понятия
«аттрактор» и «бифуркация»
Аттрактор – некоторая область, к которой притягиваются (сходятся) все возможные траектории системы.
Бифуркация – критическая пороговая точка, в которой происходит качественное изменение поведения системы; время и процесс выбора нового канала эволюции системы; разветвление в траектории движения системы.

Понятие «диссипативность»
Диссипативность – особое динамическое состояние неравновесной системы, при котором возможно спонтанное формирование новых структур, переход от хаоса к новому порядку и организации.

Понятие «нелинейность»
Нелинейность (в узком смысле) – понятие, обозначающее процессы, описываемые нелинейными уравнениями, которые могут иметь несколько качественно различных решений.
Нелинейность (в широком смысле) – указание на многовариантность, альтернативность и необратимость возможных путей эволюции системы.

Понятие «открытая система»
Открытая система – это такая система, которая поддерживается в определенном состоянии за счет непрерывного обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой.

Понятия «порядок» и «хаос»
Порядок - ясная и четкая организация какой-нибудь сферы действительности; последовательный ход чего-нибудь.
Хаос - беспорядочное, бесформенное, неопределенное состояние вещей.
«Порядок тем отличается от случайности или хаоса, что в упорядоченной ситуации не все может случиться, т.е. не все возможно» (З. Бауман).

Понятие «синергия»
Синергия (от греч. synergeia — сотрудничество, содружество, кооперация) – совместное действие; взаимодействие различных потенций или видов энергий в целостном действии. В биологии – совместное действие каких-либо органов или систем.

Понятие «флуктуации»
Флуктуация (от лат – колебания) – случайное отклонение системы от равновесия; изменения во внешней среде, оказывающиеся не «шумом», а генератором новых структур.
Теряя устойчивость под влиянием флуктуаций, система входит в неравновесное состояние и приближается к точке бифуркации.

Принципы универсального эволюционизма
1. Всё существует в развитии.
2. Развитие есть чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций).
3. Законы природы являются принципами отбора допустимых состояний из всех мыслимых.
4. Признание фундаментальной и неустранимой роли случайности и неопределенности.
5. Признание непредсказуемости пути выхода из точки бифуркации (прошлое влияет на будущее, но не определяет его).
6. Устойчивость и надежность природных систем есть результат их постоянного обновления.

Образ природы
в современном естествознании
Формирование нового – «организмического» – видения природы.
Переход от понимания природы как простой системы в классическом естествознании и сложной системы в неклассическом естествознании к ее пониманию как самоорганизующейся системы.

Представления о материи в современном естествознании
Окончательное утверждение представления о том, что физический вакуум является источником материи и энергии, как уже реализованных во Вселенной, так и находящихся в скрытом состоянии.

Представления о движении
в современном естествознании
Вселенная предстает уже не просто в движении, а в развитии, что означает продолжение процессов ее эволюции.

Представления
о пространстве и времени
в современном естествознании
Тенденция к признанию пространства-времени полноправным, сложно устроенным структурным элементом Вселенной.

Представления о взаимодействии в современном естествознании
Повышенное внимание таким проявлениям взаимосвязи между материальными объектами, которые возникают не в силу их непосредственного взаимодействия, а в силу общности их происхождения (например, антропный принцип).
Распространение идеи выделить пятое фундаментальное взаимодействие – информационное.

Представления о причинности, закономерности и случайности
в современном естествознании
Постепенно становится понятно, что статистические закономерности не просто равноправны с динамическими, но более фундаментальны. Они точнее и детальнее отражают свойства реального мира.
Определенные интерпретации сильной и сверхсильной формулировки антропного принципа фактически возвращают в естествознание изгнанную классической физикой целевую причину.

Современные
космологические представления
Вселенная понимается как эволюционирующая целостность, история которой состоит из нескольких этапов.
Критика теории Большого Взрыва (теория инфляционной Вселенной А. Линде, теория суперструн и др.).

Учебная литература
Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Главы .
Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. 4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. глава 5, §§ 5.1-5.2; глава 6.
Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел III.
Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С. 66-119, 145-155, 165-170, 202-219.