Структура естествонаучного знания

Оглавление

 

1. Структура  естествонаучного знания 3

2. Место и  роль науки в общественной  жизни современного человека 4

3. Современные  проблемы астрофизики 5

4. Проблемы  соотношения сохранения и эволюции 6

5. Основные  проблемы генетики и роль воспроизводства  в развитии живого 7

6. Гипотеза  Геи-Земли как единого организма  и ее естественнонаучное обоснование 8

7. Модель  «расширяющегося сознания» и  ее соотношение с классическими  представлениями 9

8. Соотношение  глобальной экологии, социальной  экологии и экологии человека 10

Список литературы 11

 

 

 

 

1. Структура естествонаучного знания

Современное естествознание характеризуется взаимопроникновением естественных наук друг в друга, но в нем есть и определенная упорядоченность, иерархичность.

В середине 19-го века немецкий химик Кекуле составил иерархическую  последовательность наук по степени  возрастания их сложности (а точнее, по степени сложности объектов и  явлений, которые они изучают).

Такая иерархия естественных наук позволяла как бы «выводить» одну науку из другой. Так физику называли механикой молекул, химию, физикой атомов, биологию – химией белков или белковых тел. Эта схема  достаточно условна. Систему естественных наук можно представить в виде своеобразной лестницы, каждая ступенька  которой является фундаментом для  следующей за ней науки, и в  свою очередь, основывается на данных предшествующей науки.

Основой, фундаментом всех естественных наук является физика, предметом которой являются тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Внутри физики выделяется большое число подразделов, различающихся специфическим предметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика — учение о равновесии и движении тел (или их частей) в пространстве и времени.

Следующей ступенькой является химия, изучающая химические элементы, их свойства, превращения и соединения. В химии выделяют неорганическую и органическую химию, химию материалов и другие разделы.

В свою очередь, химия лежит  в основе биологии — науки о  живом, изучающей клетку и все  от нее производное. В основе биологических  знаний — знания о веществе, химических элементах. Среди биологических  наук следует выделить ботанику, зоологию. Анатомия, физиология и эмбриология изучают строение, функции и развитие организма. Цитология исследует живую клетку, гистология — свойства тканей, палеонтология — ископаемые останки жизни, генетика — проблемы наследственности и изменчивости.

Науки о Земле являются следующим элементом структуры  естествознания. В эту группу входят геология, география, экология и др. Все они рассматривают строение и развитие нашей планеты, представляющей собой сложнейшее сочетание физических, химических и биологических явлений  и процессов.

Завершает эту грандиозную  пирамиду знаний о Природе космология, изучающая Вселенную как целое. Частью этих знаний являются астрономия и космогония, которые исследуют  строение и происхождение планет, звезд, галактик и т.д. На этом уровне происходит новое возвращение к  физике. Это позволяет говорить о  циклическом, замкнутом характере  естествознания, что, очевидно, отражает одно из важнейших свойств самой  Природы.

Структура естествознания не ограничивается названными выше науками. Дело в том, что в науке идут сложнейшие процессы дифференциации и  интеграции научного знания. Дифференциация науки — это выделение внутри какой-либо науки более узких, частных  областей исследования, превращение  их в самостоятельные науки.

Интеграция науки —  это появление новых наук на стыках старых, процесс объединения научного знания. Примерами такого рода наук являются: физическая химия, химическая физика, биофизика, биохимия, геохимия, биогеохимия, астробиология и др. 
Таким образом, построенная пирамида естественных наук значительно усложняется, включая в себя большое количество дополнительных и промежуточных элементов. 
Необходимо также отметить, что система естествознания отнюдь не является незыблемой, в ней не только постоянно появляются новые науки, но и меняется их роль, периодически происходит смена лидера в естествознании.

 

2. Место и роль науки в общественной жизни современного человека

 

ХХ век стал веком победившей научной революции. НТП ускорился  во всех развитых странах. Постепенно происходило все большее повышение  наукоемкости продукции. Технологии меняли способы производства. К середине ХХ века фабричный способ производства стал доминирующим. Во второй половине 20 века большое распространение  получила автоматизация. К концу  ХХ века развились высокие технологии, продолжился переход к информационной экономике. Все это произошло  благодаря развитию науки и техники. Это имело несколько следствий. Во-первых, увеличились требования к работникам. От них стали требоваться  большие знания, а также понимание  новых технологических процессов. Во-вторых, увеличилась доля работников умственного труда, научных работников, то есть людей, работа которых требует  глубоких научных знаний. В-третьих, вызванный НТП рост благосостояния и решение многих насущных проблем  общества породили веру широких масс в способность науки решать проблемы человечества и повышать качество жизни. Эта новая вера нашла свое отражение  во многих областях культуры и общественной мысли. Такие достижения как освоение космоса, создание атомной энергетики, первые успехи в области робототехники  породили веру в неизбежность научно-технического и общественного прогресса, вызвали  надежду скорого решения и  таких проблем   как голод, болезни и т. д.

И на сегодняшний день мы можем сказать, что наука в  современном обществе играет важную роль во многих отраслях и сферах жизни  людей. Несомненно, уровень развитости науки может служить одним  из основных показателей развития общества, а также это, несомненно, показатель экономического, культурного, цивилизованного, образованного, современного развития государства.

Очень важны функции науки  как социальной силы в решении  глобальных проблем современности. В качестве примера здесь можно  назвать экологическую проблематику. Как известно, бурный научно-технический  прогресс составляет одну из главных  причин таких опасных для общества и человека явлений, как истощение  природных ресурсов планеты, загрязнение  воздуха, воды, почвы. Следовательно, наука  – один из факторов тех радикальных  и далеко не безобидных изменений, которые  происходят сегодня в среде обитания человека. Этого не скрывают и сами учёные. Научным данным отводится  ведущая роль и в определении  масштабов и параметров экологических  опасностей.

Возрастающая роль науки  в общественной жизни породила её особый статус в современной культуре и новые   черты её взаимодействия с различными слоями общественного сознания. В этой связи остро ставится проблема особенностей научного познания и его соотношения с другими формами познавательной деятельности (искусством, обыденным сознанием и т. д.).

Эта проблема, будучи философской, по своему характеру, в то же время  имеет большую практическую значимость. Осмысление специфики науки является необходимой предпосылкой внедрения  научных методов в управление культурными процессами. Оно необходимо и для построения теории управления самой наукой в условиях НТР, поскольку  выяснение закономерностей научного познания требует анализа его  социальной обусловленности и его  взаимодействия с различными феноменами духовной и материальной культуры.

 

3. Современные проблемы астрофизики

 

Основные проблемы современной  астрофизики связаны с исследованием  свойств материи (вещества и излучения) в экстремальных условиях, не достижимых в земных лабораториях: при высоких  плотностях и температурах, в сильных  магнитных и гравитационных полях. В качестве примеров кратко рассмотрим  космологическую проблему, проблему космических гамма-всплесков. 

Космические гамма-всплески относятся к наиболее загадочным астрономическим явлениям, открытым в последние 25 лет, и до сих пор  вызывают оживленный интерес ученых. Гамма-всплески были открыты случайно американскими спутниками серии Vela, предназначенными для обнаружения наземных ядерных взрывов. К настоящему времени различными космическими аппаратами зарегистрировано около 1500 всплесков. Они представляют собой импульсы гамма-излучения (энергии квантов от нескольких десятков килоэлектровольт до нескольких мегаэлектровольт) длительностью от десятков миллисекунд до нескольких минут. Распределение гамма-всплесков по длительности показывает четкий максимум на 10 - 20 с и менее выраженный на 0,2 с. Прогресс в исследованиях гамма-всплесков может быть связан с обнаружением их источников в других спектральных диапазонах. Для поиска источников всплесков в "спокойном состоянии" нужно повышать точность определения угловых координат всплесков. Что касается поиска излучения в других диапазонах, которое может возникать во время всплесков, то это смогут сделать космические аппараты следующего поколения, запуск которых планируется в ближайшие 5 лет. Вместе с системой детекторов гамма-всплесков на них будут установлены небольшие оптические и ультрафиолетовые телескопы, которые можно по сигналу аппаратуры всплескового комплекса быстро наводить в область неба, в которой регистрируется гамма-всплеск. Идентификация источников всплесков и определение расстояния до них - ключевой вопрос для построения их теории. Пока неизвестно энерговыделение в источнике, остается очень большой произвол в выборе модели всплеска.

В космологии основные проблемы, состоят в выборе модели развития Вселенной (открытой с неограниченным космологическим расширением или закрытой, в которой первоначальное расширение из сверхплотного состояния сменится последующим сжатием) и в выяснении сценария первоначального расширения Вселенной после момента Большого Взрыва.

Возможность существования  сверхмассивных черных дыр в центрах  галактик можно проверить, изучая движение вокруг них звезд и межзвездного вещества. Построение теоретических моделей "микроквазаров" требует анализа физических процессов вблизи черных дыр и отыскания механизмов, которые приводят к появлению электрон-позитронных пар, генерации рентгеновского и гамма-излучения, ускорению частиц в джетах до релятивистских скоростей и генерации их радиоизлучения. Все эти проблемы еще ждут своего решения.

 

4. Проблемы соотношения сохранения и эволюции

 

Идея эволюции включает два  непременных противоположных аспекта - сохранение (const) и изменение (var). Роль каждого из аспектов в судьбах  мира обсуждалась во все времена.

Теория эволюции занимает особое место в изучении истории жизни. ЭВОЛЮЦИЯ подразумевает всеобщее постепенное развитие, упорядоченное и последовательное. Применительно к живым организмам эволюцию можно определить как развитие сложных организмов из предшествующих, более простых организмов с течением времени.

История развития эволюционной теории показывает, что концепция непрерывности или постепенного развития более сложных видов из предшествующих, более простых форм возникла у ряда философов и естествоиспытателей еще до формального провозглашения в XIX в. эволюционных гипотез.

Теория эволюции, предложенная Дарвином и Уоллесом, была расширена и разработана в сфере современных данных генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии и получила название «неодарвинизм».

Неодарвинизм можно определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.

Термин «эволюция» может означать как сам этот процесс, так и его результат; соответственно, разные аспекты неодарвинизма опираются на доказательства разного типа. Для того чтобы признать сформулированную неодарвинистскую эволюционную теорию, необходимо:

1) установить факт изменения  форм жизни во времени (эволюция в прошлом);

2) выявить механизм, производящий  эволюционные изменения (естественный  отбор генов);

3) продемонстрировать эволюцию, происходящую в настоящее время  («эволюция в действии»).

Не существует пока твердо установленных законов эволюции; у нас есть лишь хорошо подкрепленные  фактами гипотезы, которые в совокупности составляют достаточно обоснованную теорию.

В современном понимании  эволюция – это серия последовательных изменений с исторически значимым результатом. Мы не обязаны оговаривать, что изменяется (генотип, признак, популяция, вид), как (непрерывно, прерывисто, скачкообразно, направленно, обратимо – эти эпитеты более или менее условны, как мы еще увидим) и с каким конкретным результатом (видообразование, филогенез, общее развитие жизни и т. п.). Но мы должны признать, что эволюция распознается апостериорно: изменение, происходящее на наших глазах, может быть или не быть эволюцией.

  

5. Основные проблемы генетики и роль воспроизводства в развитии живого

 

Генетика-наука   о  наследственности  и   изменчивости    организмов.  

Генетика – дисциплина, изучающая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов, методы управления этими процессами. Она призвана раскрыть законы воспроизведения живого по поколениям, появление у  организмов  новых  свойств,  законы  индивидуального  развития особи  и   материальной  основы  исторических  преобразований  организмов  в процессе  эволюции.

К глобальным фундаментальным  вопросам современной генетики можно  отнести следующие проблемы: 

1. Изменчивость наследственного  аппарата организмов (мутагенез,  рекомбиногенез и направленная  изменчивость), играющая важнейшую  роль в селекции, медицине и  теории эволюции. 

2. Экологические проблемы, связанные с генетическими последствиями  химических и радиационных загрязнений  среды, окружающей людей и другие  организмы. 

3. Рост и размножение  клеток и их регуляция, образование  дифференцированного организма  из одной клетки и управление  процессами развития; проблема рака. 

4. Проблема защиты организма,  иммунитета, тканевой совместимости  при пересадке тканей и органов. 

5. Проблема старения и  долголетия. 

6. Возникновение новых  вирусов и борьба с ними. 

7. Частная генетика разных  видов растений, животных и микроорганизмов,  позволяющая выявлять и изолировать  новые гены для использования  в биотехнологии и селекции. 

8. Проблема продуктивности  и качества сельскохозяйственных  растений и животных, их устойчивости  к неблагоприятным условиям внешней  среды, инфекциям и вредителям.