Концепции современного естествознания (стр. 4 )

Главный мировоззренческий сдвиг, произведенный синергетикой, можно выразить следующим образом: а) процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной по меньшей мере равноправны; б) процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в которых они осуществляются. Т. о. синергетика претендует на открытие некоего универсального механизма, с помощью которого осуществляется самоорганизация как в живой, так и в неживой природе. Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее к более сложным и упорядоченным формам организации. Отсюда следует, что объектом синергетики могут быть отнюдь не любые системы, а только те, которые удовлетворяют по меньшей мере двум условиям: 1) они должны быть открытыми, т. е. обмениваться веществом или энергией с внешней средой; 2) они должны также быть существенно неравновесными, т. е. находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия.

Синергетика родом из физических дисциплин - термодинамики, радиофизики. Но ее идеи носят междисциплинарный характер. Они подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому в синергетике видят одну из важнейших составляющих современной научной картины мира

37. "БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ" И ЭТАПЫ ЭВОЛЮЦИИ ВСЕЛЕННОЙ.

Задача формирования более конкретной, физически разработанной эволюционной космолого-космогонической модели расширяющейся Вселенной была решена в основном американским физиком Гамовым, русским по происхождению. Джордж (Георгий Антонович) Гамов (1904— 1968) впервые предложил в 1946 году   теорию , получившую затем наименование « теории   Большого   Взрыва » (а точнее — «Большого Удара»). Согласно ей, вся современная наблюдаемая Вселенная представляет собой результат катастрофически быстрого разлета материи, находившейся до того в сверхплотном состоянии, недоступном для описания в рамках современной физики.

39. СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ ЭВОЛЮЦИИ ВСЕЛЕННОЙ.

Вселенная постоянно расширяется. Тот момент, с которого Вселенная начала расширятся, принято считать ее началом. Тогда началась первая и полная драматизма эра в истории вселенной, ее называют  “большим взрывом”.
Под расширением Вселенной подразумевается такой процесс, когда то же самое  количество элементарных частиц и фотонов занимают постоянно возрастающий объём. Средняя плотность Вселенной в результате расширения постепенно понижается. Из этого следует, что в прошлом Плотность Вселенной была больше, чем в настоящее время. Можно предположить, что в глубокой древности (примерно десять миллиардов лет назад) плотность Вселенной была очень большой. Кроме того высокой должна была быть и температура, настолько высокой, что плотность излучения превышала плотность вещества. Иначе говоря, энергия всех фотонов содержащихся в 1 куб. см была больше суммы общей энергии частиц, содержащихся в 1 куб. см. На самом раннем этапе, в первые мгновения “большого взрыва” вся материя была сильно раскаленной  и густой смесью частиц, античастиц и высокоэнергичных?-фотонов. Частицы при столкновении с соответствующими античастицами аннигилировали, но  возникающие?-фотоны моментально материализовались в частицы и античастицы.
На начальном этапе расширения Вселенной из фотонов рождались частицы и античастицы. Этот процесс постоянно ослабевал, что привело к вымиранию частиц и античастиц. Согласно тому, как материализация в результате понижающейся  температуры раскаленного вещества приостановилась. Эволюцию Вселенной принято разделять на четыре эры: адронную, лептонную, фотонную и звездную.
а) Адронная эра.  При очень высоких температурах и плотности в самом начале существования Вселенной материя состояла из элементарных частиц. Вещество на самом раннем этапе состояло, прежде всего, из адронов, и поэтому ранняя эра эволюции Вселенной называется адронной, несмотря на то, что в то время существовали и лептоны.
К моменту, когда возраст Вселенной достиг одной десятитысячной секунды (10-4с.), температура ее понизилась до 1012K, а энергия частиц и фотонов представляла лишь 100 Мэв. Ее не хватало уже для возникновения самых легких адронов - пионов. Пионы, существовавшие ранее, распадались, а новые не могли возникнуть. Это означает, что к тому моменту, когда возраст Вселенной достиг 10-4с., в ней исчезли все мезоны. На этом и кончается адронная эра, потому что пионы являются не только самыми легкими мезонами, но и легчайшими адронами. Никогда после этого сильное взаимодействие (ядерная сила) не проявлялась во Вселенной в такой мере, как в адронную эру, длившуюся всего лишь одну десятитысячную долю секунды.
б)  Лептонная эра. Когда энергия частиц и фотонов понизилась в пределах от 100 Мэв до 1 Мэв в, веществе было много лептонов. Температура была достаточно высокой, чтобы обеспечить интенсивное возникновение электронов, позитронов и нейтрино. Барионы (протоны и нейтроны), пережившие адронную эру, стали по сравнению с лептонами и фотонами встречаться гораздо реже.
Лептонная эра начинается с распада последних адронов - пионов - в мюоны и мюонное нейтрино, а кончается через несколько секунд при температуре 1010K, когда энергия  фотонов уменьшилась до 1 Мэв и материализация электронов и позитронов прекратилась. Во время этого этапа начинается независимое существование электронного и мюонного нейтрино, которые мы называем  “реликтовыми”. Всё пространство Вселенной наполнилось огромным количеством реликтовых электронных и мюонных нейтрино. Возникает нейтринное море. 
в)  Фотонная эра или эра излучения. Вселенной понизилась до 1010K, а энергия?-фотонов достигла 1 Мэв, произошла только аннигиляция электронов и позитронов. Новые электронно-позитронные пары не могли возникать вследствие материализации, потому, что фотоны не обладали достаточной энергией. Но аннигиляция электронов и позитронов продолжалась дальше, пока давление излучения полностью не отделило вещество от антивещества. Со времени адронной и лептонной эры Вселенная была заполнена фотонами. К концу лептонной эры фотонов было в два миллиарда раз больше, чем протонов и электронов. Важнейшей составной Вселенной после лептонной эры становятся фотоны, причем не только по количеству, но и по  энергии.
После “большого  взрыва” наступила продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц. Мы называем её звездной эрой. Она продолжается со времени завершения “большого взрыва” (приблизительно лет) до наших дней. По сравнению с периодом “большим взрыва” её развитие представляется как будто слишком медленным. Это происходит по причине низкой плотности и температуры. Таким образом, эволюцию Вселенной можно сравнить с фейерверком, который окончился. Остались горящие искры, пепел и дым. Мы стоим на остывшем пепле, вглядываемся в стареющие звезды и вспоминаем красоту и блеск Вселенной. Взрыв суперновой или гигантский взрыв галактики - ничтожные явления в сравнении с большим взрывом.

("14")
40. ПРИНЦИП ВСЕОБЩЕГО ЭВОЛЮЦИОНИЗМА.

ГЛОБАЛЬНЫЙ ЭВОЛЮЦИОНИЗМ (от фр. global всеобщий) - исследовательское направление, представители которого стремятся разработать новые возможности для анализа стратегической динамики жизни и деятельности человечества за счет систематического развития образа глобальной эволюции - целостного эволюционного процесса, в ходе которого последовательно порождаются и развиваются первоначально объекты неорганического мира, затем органического мира и, наконец, мира социальных систем. Направление возникло в 80-х гг. XX в., когда обострился интерес к глобальным проблемам и заметно активизировались междисциплинарные исследования. В этот период было осознано, что понизить неопределенность и сложность задач глобального уровня в принципе возможно за счет их изучения в более масштабном контексте, который естественно задается именно образом глобальной эволюции. Обозначение этого направления специальным термином обусловлено тем, что эволюционизм подошел к качественно новой ступени и форме своего развития. Это уже не философский эволюционизм, но более детальный и систематичный, основанный на последовательном учете установок синтетической теории эволюции, современных достижений в изучении социальной эволюции, социальной и биологической экологии, междисциплинарных подходов и концепций. Фактором самооопределения направления выступило и то, что традиционная структура науки не позволила органично вписать формируемую трансдисциплинарную теорию эволюции.

В основании разворачиваемой работы лежит надежда на открытие общеэволюционных закономерностей, которые и можно было бы использовать для изучения и корректировки социальной динамики. О такой возможности явно свидетельствует появление кибернетики, системологии, ритмологии, синергетики и др. универсальных, трансдисциплинарных, исследований. отчетливо показывающих, что сходство разноприродных сфер бытия значительно выше, чем это виделось прежде. Подтверждение этого видится и в том, что развитие неравновесной термодинамики позволило снять барьер между прежними эволюционными антиподами – живой и неживой природой и включить их в единые концептуальные рамки, успешно задаваемые сегодня синергетикой. Обострение экологической ситуации в последние десятилетия напомнило истину, что человек и общество не могут рассматриваться совершенно автономно от природы, и поэтому адекватен лишь подход, органично вписывающий человека в фундаментальные структуры и процессы Вселенной, т. е. изначально предполагающий их совместное рассмотрение. Важной предпосылкой вывода эволюционных воззрений на новый уровень стало интенсивное развитие с сер. XX в. различных форм комплексной деятельности, требующей тесного и заинтересованного взаимодействия исследователей самой различной специализации, и таким образом способствующей преодолению профессиональных барьеров и переносу идей и образов из одних областей науки в другие. Так постепенно в науке вызрело стремление к доведению общеэволюционных воззрений до существенно более развитого состояния на основе широкого привлечения современных концептуальных средств и подходов. Пока глобальный эволюционизм находится в стадии формирования, поэтому относящиеся к нему разработки встречаются в разном терминологическом оформлении («Универсальный эволюционизм», «Большая история», «изучение самоорганизующейся Вселенной», и др.). Самооопределение глобального эволюционизма выдвигает две важные и общезначимые группы вопросов. Первая из них, гносеологического характера, касается уточнения путей построения и естественного включения нового знания в структуру науки. Все более очевидно, что традиционная дихотомия «частнонаучное знание – философия» уже не выражает реалий исследовательской практики и требует развития, дополнения с целью более четкой идентификации современных наук трансдисциплинарного цикла. Вторая группа вопросов, онтологическая, связана с необходимостью корректного отображения множества известных науке разноприродных объектов в единой модели масштабного эволюционного процесса. Уже недостаточно опираться лишь на традиционную философскую модель однонаправленной и линейной эволюции. Стоит задача научиться описывать единство системной организации структурных уровней бытия, чтобы сделать видимыми не только внешние аналогии между, скажем, организмом и обществом, но изучить предполагаемую фундаментальную однородность космического эволюционного процесса во всей полноте. Развитие новой эволюционной парадигмы осуществляется в рамках двух основных постепенно сближающихся подходов. Один из них, синергетический, опирается на добротные модели самоорганизации, разработанные прежде всего в науках о неживой природе, и экстраполирует их на другие области научного познания. Второй подход, собственно эволюционный, берет за основу систему биологических представлений, учитывая высокий уровень их проработанности и естественную близость биологии, с одной стороны, к социальному знанию, а с др. – к знанию о неживой природе, что облегчает трансляцию идей. Перспективы развития глобального эволюционизма в российском варианте связываются с последовательной конкретизацией ряда общих идей, определяющих его содержательную специфику: 1). Историческое существование Вселенной уже не рассматривается как однонаправленное движение в сторону усложнения или к «тепловой смерти»; точнее видеть взаимопереплетение этих двух важных типов изменений, совместно формирующих процесс «космогенеза». Глобальный эволюционизм ориентирован на теоретическое воспроизведение прежде всего «исторической» составляющей космогенеза, связанной с порождением все большего разнообразия объектов, с возникновением все более сложных форм. 2). В качестве исходных объектов анализа видятся «эволюционы» - сложные системы с эволюционной самодетерминацией (примерами которых являются связанные преемственностью ноосфера, биосфера, гидролитоатмосфера и т. п.). В их динамике эволюционные изменения проявляются наиболее отчетливо, что позволяет рассматривать глобальную эволюцию прежде всего как последовательное порождение все новых эволюционов. Единство структуры и динамики объектов этого класса еще предстоит изучить. 3). Историческое развитие эволюционов рассматривается как коэволюционный процесс, происходящий в пределах более масштабных систем и существенно предопределенный ограничениями и особенностями этой среды. 4). В ходе глобальной эволюции особое внимание привлекают этапы, смена которых может происходить скачкообразным, и очень неоднозначным образом

41. ПРИНЦИП ДУАЛИЗМА МИКРОЧАСТИЦ МАТЕРИИ.

Корпускулярно-волновой дуализм - представление о сущности микрочастиц, заключающееся в том, что в их поведении проявляются корпускулярные и волновые свойства.

Природа корпускулярно-волнового  дуализма  коренится изначально в фотоне, который в различных  взаимодействиях может проявлять себя или частицей (корпускулой) или волной.

  Это единство частицы и волны было затем усилено  Луи де Бройля, в соответствии с гипотезой которого  двойственность  имеет универсальное значение. Сегодня это тривиальная истина. Преемственность эволюции двойственного отношения, эволюцирующего "по образу и подобию", цикличность эволюционных процессов, сопровождающихся периодическими перенормировками,  приводит  к тому, что корпускулярно-волновой  дуализм  проявляется на всех структурно-функциональных уровнях эволюции материи.

  При этом, особенно ярко этот принцип должен проявляться (и проявляется!)  в Периодической системе химических элементов.

Химические элементы сформированы из элементарных частиц (протона, нейтрона и электронов), которые в конечном итоге обязаны своим рождением фотонам, не могут не проявлять в себе корпускулярно-волновой  дуализм  (О химических элементах).

  Единство "частицы" и "волны" - это и есть тот изначальный крест, который несет в себе Периодическая система химических элементов.

 

43. РОЛЬ КАТАЛИЗА В ЭВОЛЮЦИИ ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

Тот факт, что   катализ  играл решающую  роль  в процессе перехода от  химических   систем  к биологическим, то есть на предбиологической стадии  эволюции , в настоящее время подтверждается многими данными. Такие реакции сопровождаются образованием специфических пространственных и временных структур за счет образования новых и удаления использованных химических реагентов. Однако в отличие от самоорганизации открытых физических систем в данных химических реакциях важное значение приобретают каталитические процессы.

Роль этих процессов усиливается по мере усложнения состава и структуры химических систем. Именно на этом основании некоторые ученые напрямую связывают химическую эволюцию с самоорганизацией и саморазвитием каталитических систем. Иными словами, такая эволюция если не целиком, то в значительной мере связана с процессами самоорганизации каталитических систем. Здесь, однако, следует помнить, что переход к простейшим формам жизни предполагает также особый дифференцированный отбор лишь таких химических элементов и их соединений, которые являются основным строительным материалов для образования биологических систем. Такие элементы в химии получили название органогенов.

Сегодня ясно, что в ходе эволюции отбирались те структуры, которые способствовали резкому повышению активности и селективности действия каталитических групп. Есть уже и некоторые выводы:

1. На ранних этапах  химической   эволюции  мира  катализ  вовсе отсутствует. Условия высоких температур (более 5000 К), электрических разрядов и радиации, с одной стороны, препятствуют образованию конденсированного состояния, а с другой - с лихвой перекрывают те порции энергии, которые необходимы для преодоления энергетических барьеров.

2. Первые проявления катализа начинаются при смягчении условий и образовании первичных твердых тел.

3. По мере того, как физические условия приближались к земным, роль катализатора возрастала. Но общее значение катализа вплоть до образования более или менее сложных органических молекул все еще не могло быть высоким.

4.  Роль   катализа  в развитии  химических   систем  после достижения стартового состояния, то есть известного количественного минимума органических и неорганических соединений, начала возрастать с фантастической быстротой.

Теория саморазвития элементарных открытых каталитических систем, в самом общем виде выдвинутая профессором МГУ в 1964 г., является общей теорией химической эволюции и биогенеза. Она решает вопросы о движущих силах и механизмах эволюционного процесса, то есть о законах химической эволюции, об отборе элементов и структур и их причинной обусловленности, о высоте химической организации и иерархии химических систем как следствии эволюции.

("15") Сущность этой теории состоит в том, что химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем и, следовательно, эволюционирующим веществом являются катализаторы. В ходе реакции происходит естественный отбор тех каталитических центров, которые обладают наибольшей активностью. Саморазвитие, самоорганизация и самоусложнение каталитических систем происходит за счет постоянного притока трансформируемой энергии. А так как основным источником энергии является базисная реакция, то максимальные эволюционные преимущества получают каталитические системы, развивающиеся на базе экзотермических реакций. Отсюда базисная реакция является не только источником энергии, но и орудием отбора наиболее прогрессивных эволюционных изменений катализаторов.

Тем самым сформулировал основной закон химической эволюции, согласно которому с наибольшей скоростью и вероятностью образуются те пути эволюционных изменений катализатора, на которых происходит максимальное увеличение его абсолютной активности.

44. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА.

1) Появление у предков человека S-образного позвоночника, сводчатой стопы, расширенного таза, прочного крестца – наследственные изменения, которые способствовали прямохождению;

2) изменения передних конечностей – противопоставление большого пальца остальным пальцам – формирование руки.

3)Усложнение строения и функций головного мозга, позвоночника, руки, гортани – основа формирования трудовой деятельности, развития речи, мышления.

Эволюция древних человекообразных обезьян была целиком обусловлена естественным отбором и осуществлялась путем биологического изменения целого комплекса телесных особенностей и в первую очередь мозга. Этот путь привел в конце концов к появлению первобытных людей, морфофизиологическое строение которых обусловило их способность изготавливать орудия труда. Благодаря этому появилась возможность приспосабливаться к изменениям внешней среды не путем изменения строения тела, а посредством создания новых орудий труда и искусственной среды обитания, защищавшей людей от неблагоприятных условий естественной среды.

Вначале, когда орудия труда и средства выживания человека были еще очень примитивны, естественный отбор продолжал действовать и вызывал существенное изменение строения тела древних людей, порождая новые их виды. Ко времени появления кроманьонцев — ископаемых людей современного вида — решающую роль стали играть не факторы биологической эволюции (наследственность, изменчивость и естественный отбор), а факторы социального развития (труд, речь, организация совместной жизни людей в стаде, потом и в собственно человеческом обществе и т. п.). В результате биологическая эволюция человека по существу прекратилась. Вот почему современные люди так мало отличаются от ископаемых кроманьонцев.

Генетическое наследование морфофизиологических особенностей, врожденных инстинктов и рефлекторного механизма деятельности у человека было дополнено социальной передачей опыта предшествующих поколений новым поколениям в процессе их обучения с помощью членораздельной речи. На первых шагах исторического развития людей, когда их речь была несовершенной, трудовые и другие навыки передавались больше показом, но ко времени появления кроманьонцев словесная передача опыта превратилась уже в устойчивую и важную форму обучения и воспитания молодежи. Со времен кроманьонцев природные факторы жизни людей все больше дополнялись культурой — созданным ими самими миром орудий труда, жилищ, одежды, форм поведения, обычаев и т. п.

Созданные кроманьонцами каменные, костяные и роговые орудия труда значительно превосходили приспособления неандертальцев. Кроманьонцы изготавливали составные орудия, не только обкалывали, но и обтачивали каменные орудия. У них появилось искусство. На стенах их пещер обнаружены рисунки животных и охотничьих сцен, вместе с орудиями труда найдены вырезанные кроманьонцами из кости фигурки животных и людей.

Современные исследования, в том числе и культурологические, в полной мере подтвердили решающую роль надбиологических факторов в формировании современного человека — Homo sapiens.

В социальной, культурной эволюции предков человека и самого Homo sapiens обычно выделяют следующие периоды. Палеолит — древний каменный век продолжительностью от 2—3 млн. лет назад до 10 тысячелетия до н. э. За это время человеческий род продвинулся от вида Homo habilis («человек умелый») до кроманьонцев, т. е. до Homo sapiens («человек разумный»). Становящийся, формирующийся человек пользовался постепенно совершенствовавшимися каменными, деревянными, костяными орудиями, занимался охотой и собирательством. Неолит — новый каменный век (8—3 тысячелетия до н. э.). В эту эпоху осуществился переход от присваивающего хозяйства (собирательства, охоты) к производящему (скотоводству, земледелию). Люди научились шлифовать и сверлить орудия из камня, делать глиняную посуду, овладели навыками прядения и ткачества. Бронзовый век — исторический период, сменивший неолит (4—1 тысячелетие до н. э.). Характеризуется производством и использованием бронзы (сплавов меди с оловом, алюминием, бериллием, свинцом и др. металлами), бронзовых предметов и оружия. Это время распространения кочевого скотоводства и поливного земледелия, письменности, рабовладельческих цивилизаций и государств.

Ч. Дарвин о месте человека в системе органического мира како наиболее высокоорганизованном звене в эволюции, об общих далеких предках человека и человекообразных обезьян.

Сравнительно-анатомические и эмбриологические доказательства происхождения человека от млекопитающих животных. Доказательства принадлежности человека к классу млекопитающих:1) сходство всех систем органов, внутриутробное развитие, наличие диафрагмы, млечных желез, трех видов зубов; 2) рудиментарные органы (копчик, аппендикс, остатки третьего века); 3) атавизмы – проявление у людей признаков далеких предков (сильно развитый волосяной покров); 4) развитие человека и млекопитающих животных из оплодотворенной яйцеклетки, сходство стадий зародышевого развития (закладка жаберных щелей и сильное развитие хвостового отдела до трехмесячного возраста, мозг зародыша в месячном возрасте напоминает мозг рыб).

Сходство человека и человекообразных обезьян: 1) у обезьян также развита высшая нервная деятельность, есть память. Они ухаживают за детьми, проявляют чувства (радость, гнев), используют простейшие орудия труда;2) сходное строение всех систем органов, хромосомного аппарата, групп крови, общие болезни, паразиты.

Сходство строения, жизнедеятельности, поведения человека и человекообразных обезьян – доказательства их родства, происхождения от общих предков Признаки различий (присущие человеку мышление, речь, прямохождение, высокоразвитая трудовая деятельность) – доказательства дальнейшего развития человека и человекообразных обезьян в разных направлениях.

45. СВЯЗЬ МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСТВОМ И МАГНЕТИЗМОМ.

Непосредственную  связь   между   электричеством  и  магнетизмом  открыл в 1819 г. датский профессор физики Ганс Эрстед. Проводя опыты, ученый обнаружил, что всякий раз, когда он включал ток, магнитная стрелка, находящаяся поблизости от проводника с током, стремилась повернуться перпендикулярно проводнику, а когда выключал, магнитная стрелка возвращалась в исходное положение. Ученый сделал вывод: вокруг проводника с током возникает магнитное поле, которое воздействует на магнитную стрелку.

Это свойство тока используется во множестве электрических приборов. Если магнитную стрелку поднести к проводу с переменным током, то она останется неподвижной. Однако это не значит, что вокруг проводника с переменным током нет магнитного поля. Магнитное поле есть, но оно тоже переменное. Магнитная же стрелка не будет отклоняться только вследствие своей инерционности, она не будет успевать следовать за изменениями магнитного поля. Первый электромагнит, основные черты которого сохранились во многих современных электрических приборах, например в электромагнитных реле, излучателях головных телефонов, изобрел английский ученый Стерджен в 1821 г. А спустя два десятилетия после этого события французский физик Андре Ампер сделал новое, исключительно важное по тому времени открытие. Он опытным путем установил, что два параллельно расположенных проводника, по которым течет ток, способны совершать механическую работу.

В первой половине прошлого столетия ценнейший вклад в науку внес английский физик-самоучка Майкл Фарадей. Изучая связь между электрическим током и магнетизмом, он открыл явление электромагнитной индукции. Опытным путем он обнаружил еще очень важное явление-возможность передавать переменный ток из катушки в катушку на расстояние без какой-либо прямой электрической связи между ними. Суть этого явления заключается в том, что переменный ток, текущий в одной из катушек, преобразуется в переменное магнитное поле, которое пересекает витки второй катушки и тем самым возбуждает в ней переменную ЭДС. На этой основе создан замечательный прибор - трансформатор, играющий очень важную роль в электротехнике и радиотехнике.

("16") В 1821 году Фарадей получил вращение проводника с током в магнитном поле, то есть создал прообраз электромотора. В 1834 г. русский академик Б. С. Якоби создал один из первых в мире практический электродвигатель.

46. КОНЦЕПЦИЯ В. И.ВЕРНАДСКОГО О НООСФЕРЕ.

Огромное влияние человека на природу и масштабные последствия его деятльности послужили основой для создания учения о ноосфере. Термин «ноосфера» (гр. noos - разум) переводится буквально как сфера разума. Впервые его ввел в научный оборот в 1927г. французский ученый Э. Леруа.

Учение о ноосфере было сформулировано и в трудах одного из его основателей . В его работах можно встретить разные определения и представления о ноосфере, которые к тому же менялись на протяжении жизни ученого. Вернадский начал развивать данную концепцию сначала 30-хх гг. после детальной разработки учения о биосфере. употребляет понятие «ноосфера» в разных смыслах: 1) как состояние планеты, когда человек становится крупнейшей преобразующей геологической силой; 2) как область активного проявления научной мысли; 3) как главный фактор перестройки и изменения биосферы.

Очень важным в учении Вернадского о ноосфере было то, что он впервые осознал и попытался осуществить синтез естественных и общественных наук при изучении проблем глобальной деятельности человека, активно перестраивающего окружающего среду.

В настоящее время под ноосферой понимается сфера взаимодействия человека и природы, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития. В структуре ноосферы можно выделить в качестве составляющих человечество, общественные системы, совокупность научных знаний, сумму техники и технологий в единстве с биосферой. Гармоничная взаимосвязь всех составляющих структуры есть основа устойчивого существования и развития ноосферы.

47. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ.

Геология - наука о строении, происхождении и развитии Земли, основанная на изучении горных пород. Специфическая особенность геологических процессов состоит в том, что многие из них протекают на огромных территориях и продолжаются в течение миллионов и даже миллиардов лет; в этом заключается трудность их исследования. Чтобы понять геологические процессы прошлого, изучается весь комплекс результатов, оставленных ими в толщах пород: особенности их состава, строения и залегания, формы рельефа земной поверхности и т. д.

Г. как самостоятельная ветвь естествознания начала складываться во 2-й половине 18 в., когда под влиянием нарождающейся крупной капиталистической промышленности стали быстро расти потребности общества в ископаемом минеральном сырье и в связи с этим возрос интерес к изучению недр. Этот период истории Г. характеризовался разработкой элементарных приёмов наблюдения и накопления фактического материала. Исследования сводились главным образом к описанию свойств и условий залегания горных пород. Но уже тогда появлялись попытки объяснить генезис горных пород и вникнуть в суть процессов, происходящих как на поверхности Земли, так и в её недрах. как науки относится к концу 18 — начале 19 вв. и связывается с установлением возможности разделять слои земной коры по возрасту на основании сохранившихся в них остатков древней фауны и флоры. Позднее это позволило обобщить и систематизировать разрозненные ранее минералогические и палеонтологические данные, сделало возможным построение геохронологической шкалы и создание геологических реконструкций.

Земля - это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звезды по эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29.765 км/с на среднем расстоянии 149.6 млн. км за период равный 365.24 суток. Земля имеет спутник - Луну, обращающуюся вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптике составляет 66033`22``. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца - смену времен года.

Форма Земли - геоид, приближенно - трехосный эллипсоид, сфероид. Средний радиус Земли составляет 6371.032 км, экваториальный - 6378.16 км, полярный - 6356.777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн. км2, объем - 1.083 * 1012 км2, средняя плотность 5518 кг/м3. Масса Земли составляет 5976 * 1021 кг. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями. Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существование атмосферы.

По современным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества, Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладает железо (34.6%), кислород (29.5%), кремний (15.2%), магний (12.7%). Земная кора, мантия и внутренняя чаять ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура. Давление в центре планеты 3.6 * 1011 Па, плотность около 12.5 * 103 кг/м3, температура колеблется от 50000 до 60000 С. Основные типы земной коры - материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.

Большая часть Земли занята Мировым океаном (361.1 млн. км2 ;70.8%), суша составляет 149.1 млн. км2 (29.2%), и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м - гора Джомолунгма), горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают примерно 20% поверхности суши, леса - около 30%, ледники - свыше 10%. Средняя глубина мирового океана около 3800 м (наибольшая глубина 11020 м - Марианский желоб (впадина) в Тихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. км3, средняя соленость 35 г/л.

Атмосфера Земли, общая масса которой 5.15 * 1015 т, состоит из воздуха - смеси в основном азота (78.08%) и кислорода (20.95%), остальное - это водяные пары углекислый газ, а также инертный и другие газы. Максимальная температура поверхности суши 570-580 С (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная - около -900 С (в центральных районах Антарктиды).

Образование Земли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории. Абсолютный возраст наиболее древних горных пород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая история Земли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет), и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3.5 млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ее живых организмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительное влияние на развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор, оказывающий мощное влияние на биосферу - производственная деятельность человека, который появился на Земле менее 3 млн. лет назад.

Высокий темп роста населения Земли (275 млн. чел в 1000 году, 1.6 млрд. чел в 1900 году и примерно 6.3 млрд. чел в 1995 году) и усиление влияния человеческого общества на природную среду выдвинули проблемы рационального использования всех природных ресурсов и охраны природы.

Схематическое строение земного шара

Сопоставляя все характеристики, ученые создали модель строения Земли, в которой выделяют три главные области (или геосферы):

1-Земная кора, 2-Мантия Земли, 3-Ядро Земли.

Каждая из них в свою очередь разделяется на зоны или слои. Рассмотрим их и основные параметры суммируем в таблице.

("17") 1. Земная кора - это верхняя оболочка Земли, ее мощность колеблется от 6-7км до 75км.

2.Мантия Земли подразделяется на верхнюю и нижнюю

3. Ядро - подразделяется на внешнее и внутреннее, между которыми располагается переходная зона.

Границей между земной корой и мантией является раздел Мохоровичича, между мантией и ядром также резкая граница - раздел Гуттенберга.

Из таблицы видно, что скорость продольных и поперечных волн возрастает от поверхности к более глубоким сферам Земли.

Особенностью верхней мантии является наличие зоны, в которой резко падает скорость поперечных волн до 0.2-0.3 км/сек. Это объясняется тем, что наряду с твердым состоянием, мантия частично представлена расплавом. Этот слой пониженных скоростей называют астеносферой. Его мощность 200-300 км, глубина 100-200 км.

На границе мантии и ядра происходит резкое снижение скорости продольных волн и затухание скорости поперечных волн. На основании этого сделано предположение, что внешнее ядро находится в состоянии расплава.

Средние значения плотности по геосферам показывают ее возрастание к ядру.

48. СПЕЦИФИКА СИСТЕМНОГО МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ.

Существенное место в современной науке занимает системный метод исследования или (как часто говорят) системный подход.

Этот метод и стар и нов. Он достаточно стар, поскольку такие его формы и составляющие, как подход к объектам под углом зрения взаимодействия части и целого, становления единства и целостности, рассмотрения системы как закона структуры данной совокупности компонентов существовали, что называется от века, но они были разрозненны. Специальная разработка системного подхода началась с середины ХХ века с переходом к изучению и использованию на практике сложных многокомпонентных систем.

Системный подход - это способ теоретического представления и воспроизведения объектов как систем. Основные понятия системного подхода: "элемент", "структура", "функция" и т. д.

В центре внимания при системном подходе находится изучение не элементов как таковых, а прежде всего структуры объекта и места элементов в ней. В целом же основные моменты системного подхода следующие:

1. Изучение феномена целостности и установление состава целого, его элементов.

2. Исследование закономерностей соединения элементов в систему, т. е. структуры объекта, что образует ядро системного подхода.

3. В тесной связи с изучением структуры необходимо изучение функций системы и ее составляющих, т. е. структурно-функциональный анализ системы.

4. Исследование генезиса системы, ее границ и связей с другими системами.

Системный подход не существует в виде строгой методологической концепции: он выполняет свои эвристические функции, оставаясь не очень жестко связанной совокупностью познавательных принципов, основной смысл которых состоит в соответствующей ориентации конкретных исследований. Эта ориентация осуществляется двояко. Во-первых, содержательные принципы системного подхода позволяют фиксировать недостаточность старых, традиционных предметов изучения для постановки и решения новых задач. Во-вторых, понятия и принципы системного подхода существенно помогают строить новые предметы изучения, задавая структурные и типологические характеристики этих предметов и т. о. способствуя формированию конструктивных исследовательских программ.

Позитивная роль системного подхода может быть сведена к следующим основным моментам.

Во-первых, понятия и принципы системного подхода выявляют более широкую познавательная реальность по сравнению с той, которая фиксировалась в прежнем знании (например, понятие биосферы в концепции Вернадского, понятие биогеоценоза в современной экологии, оптимальный подход в экономическом управлении и планировании).

("18") Во-вторых, системный подход содержит в себе новую по сравнению с предшествующими схему объяснения, в основе которой лежит поиск конкретных механизмов целостности объекта и выявление достаточно полной типологии его связей. Реализация этой функции обычно сопряжена с большими трудностями: для действительно эффективного исследования мало зафиксировать наличие в объекте разнотипных связей, необходимо ещё представить это многообразие в операциональном виде, т. е. изобразить различные связи как логически однородные, допускающие непосредственное сравнение и сопоставление.

В-третьих, из важного для системного подхода тезиса о многообразии типов связей объекта следует, что сложный объект допускает не одно, а несколько расчленений. При этом критерием обоснованного выбора наиболее адекватного расчленения изучаемого объекта может служить то, насколько в результате удаётся построить операциональную "единицу" анализа (такую, например, как товар в экономическом учении Маркса или биогеоценоз в экологии), позволяющую фиксировать целостные свойства объекта, его структуру и динамику.

Широта принципов и основных понятий системного подхода ставит его в тесную связь с др. общенаучными методологическими направлениями современной науки. По своим познавательным установкам системный подход имеет особенно много общего со структурализмом и структурно-функциональным анализом, с которыми его роднит не только оперирование понятиями структуры и функции, но и акцент на изучение разнотипных связей объекта; вместе с тем принципы системного подхода обладают более широким и более гибким содержанием, они не подверглись слишком жёсткой концептуализации и абсолютизации, как это имело место с некоторыми линиями в развитии указанных направлений.

Системный подход, как и любая другая научная методология опирается на эксперимент и ориентирована на выявление закономерностей, непосредственно следующих из наблюдений и экспериментов. Эксперименты ставятся на основе принятой исследователем теоретической концепции, исходя из целей и задач исследователя, поэтому они заведомо носят прагматический и ситуационный характер (однако, этот взгляд объективен). На основании выявленных факторов и закономерностей создается модель объекта, среды, и ситуации. В дальнейшем исследователь имеет дело с моделью. Модель заменяет ему теорию, модель ориентирована на потребности исследователя и становится источником последующих выводов, домыслов и гипотез.

Системный подход - междисциплинарное научное направление, исследующее объекты нашего мира любой физической природы как системы.

Целостность - особое системное свойство, позволяющее выделить систему и все к ней принадлежащее из остального мира, свойство, которого не имеет ни одна часть системы при любом способе членения. В этом свойстве - уникальность системы.

Молекула воды состоит из атома кислорода и двух атомов водорода. Каждый атом состоит из более мелких компонентов - протонов, нейтронов, электронов. Мы предполагаем, и не без оснований, что эти элементы сложны и имеют свой состав. Но ни один из них не имеет свойств воды. Совокупность молекул воды образует водяной пар, жидкую воду (которая может иметь различную структуру, так как состоит из агломератов - от нескольких до нескольких тысяч молекул) и ряд видов льда.

preview_end()