Биосфера и техносфера как самоорганизующиеся системы эволюционно-синергетической парадигмы

Содержание:     стр.

 

1. Введение.          2-7
1. Дисциплина «Концепции современного естествознания».

Цели и задачи данной дисциплины.

1. 2.Цели изучения дисциплины, ее место  среди других дисциплин.

2.Биосфера и техносфера как самоорганизующиеся системы эволюционно-синергетической парадигмы        7-8

3. Биосфера и человек         8-11

4. Биосфера как экосистема планетарного масштаба    11-17

5. Превращение биосферы в ноосферу      17-19

6. Основные этапы научно-технического прогресса и их связь с развитием естествознания          19-24

7. Эволюционный характер технологического развития общества 24-29

8. "Пределы роста" техногенных цивилизаций     29-37

9. Глобальное равновесие. Миф или реальность?    37-42

10. Заключение          43

11. Используемая литература        44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

1.1. Дисциплина «Концепции современного естествознания».

Цели и задачи данной дисциплины.

 

Термин ''концепции'' означает основополагающие, наиболее общие понятия и идеи, а естествознание, в простейшем понимании, - наука о явлениях и законах природы. Эти знания многообразны, но едины в контексте человеческой культуры.

В настоящее время человечество стоит перед необходимостью пересмотра самых глубинных основ своего мировоззрения, понимания своего места в природе, своих отношений с окружающим миром, своей цивилизационной парадигмы. Сегодня переломный период, когда в истории нашей цивилизации природные ограничения вторгаются в саму жизнь, и новые мировоззренческие установки становятся общественной необходимостью. Если человек не найдет нужного ключа для своих взаимоотношений с природой, то он будет обречен, какова бы ни была политика, демократия, государственное устройство. Мы постепенно начинаем понимать, что наши нравственные основы, наш духовный мир, наше поведение в биосфере уже не соответствуют условиям жизни, в которое погружается общество, а наше понимание обстановки недостаточно для преодоления трудностей развития. Уже ясно просматривается несоответствие деятельности человека как единого биологического вида тем общим законам, которыми управляется развитие биосферы. Деятельность человека, выработанная на прежних цивилизационных парадигмах, ведет, вероятно, к деградации биосферы и не способна гарантировать сохранения человека в ее составе. Вот почему необходимо знать рационалистическую картину мира, цель которой - приобрести те знания, которые, быть может, помогут облегчить остроту неизбежного кризиса. Ее могут дать только естественные науки и система мышления, которая выросла на их основе и которую называют рационализмом, но это уже современный рационализм, выросший на базе достижений науки XX столетия.

Науки о природе не только обеспечивают технологический прогресс, но и формируют менталитет людей, особый тип научного рационального мышления. Критически-аналитическая рациональность, свойственная естественно-научному знанию, важна для мировоззренческих ориентаций человека. Она приучает людей к осознанию относительности систем отсчета и суждений, к обоснованному, а не подсказанному эмоциями пути поиска решений, к пониманию ограниченности и модельности наших представлений о мире, к новым представлениям об объективности наших знаний и не единственности правильного решения, к пониманию дополнительности и альтернативности как природных, так и социальных явлений. Новое мировоззрение основывается на идее эволюции и единстве мира, на понятиях вероятности и самоорганизации. Сходство систем в биологии, химии, лингвистике, экономике, физике замечено давно, и сегодня все больше растет потребность в описании их единым естественно-научным языком, языком математики. Более того, все больше выявляется сходство между объектами неживой и живой природы и общественными явлениями. Новая картина мира, которая формируется, должна обрести новый универсальный язык, адекватный природе. ''Наша первейшая задача - научиться слушать природу, чтобы понять ее язык'', - говорил И. Тамм.

Наука занимает лидирующее место в жизни нашей эпохи. Научный метод, рожденный естествознанием, последние сто лет доминирует в духовном мире. Ему мы обязаны созданием техногенной цивилизации, которая привела не только к быстрому развитию экономической и социальной сфер общества, но и способствовала, в определенной степени, глобальному экологическому кризису, отчуждению человека от природы, все большую дегуманизацию общества. Одной из причин столь глубоких негативных явлений считается существование двух культур, обладающих разными языками, критериями и ценностями: культуры естествознания с преобладанием научного метода и культуры гуманитарной. Сейчас эти культуры не столько дополняют друг друга, сколько противостоят, разделяя людей на ''физиков'' и ''лириков'', в большинстве своем не слишком стремящихся понимать проблемы друг друга. Это обусловлено не только отсутствием взаимной любознательности, но и отчасти тем, что научный метод был мало эффективен в решении многих проблем в литературе и искусстве. Такое искусственное размежевание произошло около трехсот лет назад, и сейчас уже ясно, что многие проблемы человечества могли бы быть решены на пути гармонизации изначально единой культуры.

 

1.2. Цели изучения дисциплины, ее место  среди других дисциплин.

Основное назначение КСЕ – повышение общекультурного уровня обучающегося через ознакомление с естественнонаучной культурой и повышение уровня эрудиции в области современного естествознания.

Эти знания формируют характер мышления студентов и способствуют выработке адекватного отношения к окружающему миру. Систематическое естественно-научное образование нужно не только для дальнейшей работы в области избранной специальности. Оно помогает приобрести не только менталитет и ориентиры в мире, насыщенном достижениями наукоемких технологий, но и освоить универсальные приемы решения сложных задач, выходящих за рамки конкретной профессии.

Естественно-научные знания дают фундаментальные представления о структуре окружающего мира и месте в нем человека.

Изучение естествознания студентами является важным элементом их общего образования.

На важность общеобразовательной подготовки указывает такой пример. Более двух тысяч руководителей предприятий разного уровня в США на вопрос: ''Какими качествами должен обладать современный работник?'' - ответили: ''Хорошая общеобразовательная подготовка''.

Хорошая общеобразовательная подготовка студентов, несомненно, подразумевает изучение естественно-научной культуры, которая развивает рационально-логический тип мышления. Естественно-научные знания позволяют отличить шарлатана от специалиста и развивают способности, которые затем могут быть использованы в любой карьере. Значимость образования определяется не только тем, что на его основе можно успешно решать различные проблемы, стоящие перед человеком и обществом. Оно важно и само по себе как неотъемлемая составляющая духовной жизни каждого человека, дающая возможность ориентироваться не только в мире вещей, но и в мире идей, ценностей, в измерениях человеческой культуры.

Действительно, современные условия жизни требуют специалистов, овладевших не только профессиональными знаниями в рамках избранной специальности, но и ценностным и интеллектуальным аспектом знаний. Последние предполагают формирование собственных взглядов на мир и на свое место в нем, а также представляют основу для успешного решения своих различных жизненных проблем. Это позволит бывшим студентам не чувствовать себя растерянными, когда им придется работать в областях, сильно отличающихся от их основной специализации.

В наше время, когда науки раздроблены на многочисленные разделы и специализации, когда каждый специалист говорит на своем языке, остро стоит проблема широкого кругозора, который позволил бы охватить мир в целом, познавать его важнейшие связи, отыскивать пути к пониманию его функционирования. В этом ''слоистом пироге'' знаний и мышления надо прокладывать каналы, пересекающие все слои, и создавать пространства для объединения всех слоев знаний. Проблема широкого кругозора - это проблема реализации всех специализаций, создание обстановки взаимосвязи и взаимопроникновения наук и формирование общего понимания мира.

Целостность и динамизм современной картины мира - одна из важнейших особенностей нашего мира. Каждому человеку сегодня, быть может, как никогда в прошлом, необходимо иметь целостное представление о природе и мире, опирающееся на современную науку и, в первую очередь, на естественно-научные знания.

Огромную и особую роль в формировании естественнонаучной культуры играет общение человека с природой. Очевидно, что каждый культурный человек должен хотя бы в общих чертах представлять, как устроен мир, в котором он живет, как ''работают'' в нем законы природы. Это необходимо не только для общего развития. Любовь к природе предполагает уважение к происходящим в ней процессам, а для этого надо понимать, по каким законам они совершаются. Знание законов природы позволяет взглянуть на деятельность человека и ее последствия в организованном мире и является эффективным средством борьбы с мистическими представлениями.

У многих людей образование остановилось на механической картине мира, и они не могут, а порой и не желают разобраться в новых для них явлениях. Поэтому формирование правильного мировоззрения, которое соответствовало бы современному этапу развития цивилизации, имеет первостепенную важность для человечества в целом.

Влияние науки на все сферы человеческой жизни - производство, технику, технологию, экономику, политику, культуру, военное дело, мировоззрение - стремительно возрастает. Открытия ученых и технические достижения гораздо больше повлияли на жизнь каждого из нас и на судьбы цивилизации в целом, чем это сделали все политические деятели прошлого. Становится очевидным, что только культурный и образованный человек сможет соответствовать современному уровню развития цивилизации. Последнее предполагает обязательное изучение хотя бы основных концепций современного естествознания, где интегрированы основные идеи, принципы и методы естественных наук, знать которые необходимо любому человеку, получающему высшее образование.

История и теория естествознания – это важнейшая часть духовной культуры общества, и знание фундаментальных естественнонаучных понятий и концепций является необходимым элементом общей подготовки специалиста в любой области.

 

2. Эволюционно-синергетическая парадигма

Порядок и хаос. Самоорганизация в живой природе приводит систему к прямо противоположному состоянию, чем самоорганизация в неживых системах.

Открытость систем. Вырабатывая и заимствуя энергию, открытая система производит энтропию, но она не накапливается в ней, а выводится в окружающую среду. С поступлением энергии и вещества в открытую систему ее неравновесность возрастает, разрушаются прежние связи между элементами и возникают новые, которые приводят к новой структуре, новым кооперативным процессам, т.е. к коллективному поведению ее элементов.

Нелинейность. Сложные системы являются нелинейными. Для их описания используются нелинейные математические уравнения, т.е. уравнения, в которых искомые величины входят в степенях больше единицы, в составе математических функций (тригонометрических, логарифмических и т.п.) или коэффициенты зависят от свойств среды и особенностей протекания процесса. Нелинейные уравнения могут иметь несколько качественно различных решений. Физически это означает возможность различных путей эволюции системы.

Диссипативность. Величина прироста энтропии за единицу времени в единице объема называется функцией диссипации, а системы, в которых функция диссипации отлична от нуля, называются диссипативными. В таких системах энергия упорядоченного движения переходит в энергию неупорядоченного движения и, в конечном счете, в тепло. Практически все системы являются таковыми, поскольку трение и прочие силы сопротивления приводят к диссипации энергии.

Концепция самоорганизации в настоящее время приобретает все большее значения, становясь парадигмой исследования обширного класса систем и процессов, происходящих в них. В 70-х годах 20-го века возникла новая наука – синергетика, механизмы самоорганизации и развития. Областью ее исследований является изучение эволюции различных структур, относительная устойчивость которых поддерживается благодаря притоку энергии и вещества извне. В основе синергетики лежит, среди прочих, важное утверждение о том, что материальные системы могут быть закрытыми и закрытыми, равновесными и неравновесными, устойчивыми и неустойчивыми, линейными и нелинейными, статическими и динамическими. Принципиальная же возможность процессов самоорганизации обусловлена тем, что в целом все живые и неживые, природные и общественные системы являются открытыми, неравновесными, нелинейными.

 

3. Биосфера и человек

Человек, общество неразрывно связаны с природой и не в состоянии существовать и развиваться вне ее, в первую очередь без непосредственно окружающей его природной среды. Связь человека с окружающей средой особенно ярко выражена в сфере материального производства. Природные богатства служат естественной основой материального производства и жизни общества в целом. Вне природы и использования созданных на ее основе предметов человек не существует. Наиболее тесно, человек связан с такими составляющими природы, как географическая и окружающая среда. Географическая среда – та часть природы (растительный и животный мир, вода, почва, атмосфера Земли), которая вовлечена в сферу жизни человека, в первую очередь в производственный процесс. От особенностей географической среды зависят конкретные направления человеческой деятельности, развитие тех или иных отраслей производства в различных странах и континентах. Неблагоприятные природные условия тормозили общественное развитие. Поэтому древние цивилизации возникали первоначально именно на берегах Нила, Ефрата, Тигра, Ганга, Инда и т.д. Если бы человек находил все необходимые ему средства к существованию в природе в готовом виде, не было бы стимулов для совершенствования производства и для собственного развития. Не только наличие тех или иных природных условий для производства, но и их недостаток также оказывал ускоряющее влияние на развитие общества. Именно наличие разнообразных природных условий является наиболее благоприятным фактором развития человека и общества.