Естествознание и динамизм окружающего мира

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Сибирский государственный  индустриальный университет»

 

 

 

 

Кафедра социологии, психологии и права

 

 

 

Контрольная работа № 1

 

 

 

 

                                    Выполнил:

                                          Наумова И. А.

                                                Группа: ЭНМЗ-12

                                         Шифр: 180-12

 

 

Новокузнецк

2012

Содержание:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Естествознание  и динамизм окружающего мира.

Естествознание  в изменяющемся мире

     Нет смысла  перечислять достижения естествознания - каждый из нас знает рожденные  им технологии и пользуется  ими. И в основном передовые  технологии базируются на естественно-научных  открытиях последних десятилетий  XX века. Но несмотря на ощутимые  достижения, возникают проблемы, вызванные  главным образом осознанием угрозы  экологическому равновесию нашей  планеты. Самые разные сторонники  рыночной экономики согласятся, что свободный рынок не может  защитить слонов в Африке от  охотников или исторические памятники  Месопотамии - от кислотных дождей  и туристов. Только правительства  способны устанавливать законы, стимулирующие обеспечение рынка  всем тем, что нужно человеку, без разрушения среды его обитания.

Но правительства не в  силах проводить подобную политику, если им не помогут ученые и прежде всего ученые, владеющие современным  естествознанием. Нужна связь между  естествознанием и управляющими структурами в вопросах, касающихся окружающей среды, материального обеспечения  и многих других. Наука вмешивается  в политику, особенно в борьбе за чистоту планеты: уровень загрязнений  нужно измерять, нужно прогнозировать их последствия - только так мы можем  узнать о бедах, которые необходимо предотвратить. Только с помощью  самых современных естественно-научных  и в первую очередь физических методов можно следить за толщиной и однородностью озонного слоя, защищающего  человека от ультрафиолетового облучения, только научные исследования помогут  понять причины и следствия кислотных  дождей и смога, сказывающихся на жизни каждого человека. Плоды  наукоемких технологий все больше и  больше внедряются в нашу жизнь. Только наука может дать знания, необходимые  для полета человека на Луну, для  исследования глубин океана, найти  способы избавления человека от тяжелых  заболеваний.

Экономический кризис, подобный кризису в России, - один из источников скептицизма по отношению к науке - неоправданно подрывает веру в  силу науки, существовавшей со времен Возрождения. Но даже в этом случае остается непоколебимой одна из важных особенностей научного знания - наука  и технология, которые оно создает, оказывают огромное влияние на окружающий нас физический мир. Большая часть  мощи науки направлена на пользу человечеству. Может быть, несколько потеряны иллюзии  в отношении науки, но никто не будет отрицать тех благ, которые  она нам принесла.

Естествознание  и окружающая среда

Вместе с никем не опровергнутыми положительными чертами на портрете естествознания возникали и трещины, обусловленные и природой самого знания, и непониманием на данном этапе  каких-то очень важных свойств материального  мира из-за ограниченности познания человека. Скажем, чистые математики сделали  открытие, противоречащее представлениям мыслителей прошлого: случайные, хаотические  процессы можно описать точными  математическими моделями. Причем оказалось, что даже простая модель, оснащенная эффективной обратной связью, настолько  чувствительна к микроскопическим изменениям начальных условий, что  ее будущее становится непредсказуемым. Стоит ли тогда спорить о том, детерминистична ли Вселенная, если строго детерминистская модель дает результаты, не отличные от вероятностных?

Рассмотрим пример с погодой, которая описывается вполне детерминистскими законами. Однако такие законы так  чувствительны к начальным условиям, что больше, чем на несколько дней, погоду предсказать нельзя. И никакое  уточнение формул, увеличение массива  данных изменить этот приговор не могут.

Другой пример. Естествознание охватывает многие общие проблемы энергетики. Разведка нефтяных и газовых месторождений  настолько сложное дело, что общественность и власти не пытаются указать геологам, как им этим заниматься. Вопреки  предсказаниям об истощении запасов  ископаемого топлива разведанные  данные все растут, а обследованы  еще далеко не все перспективные  районы, особенно на дне океана. Так, по одной из оценок, известные нам  запасы нефти и природного газа за период с 1960 по 1990 гг. увеличились соответственно от 25 до 125 и от 60 до 225 млрд. т. Оценки запасов, конечно, различаются, и администратор  всегда может выбрать такую оценку, которая лучше всего отвечает его целям. Но все же серьезные  оценки убеждают: на следующий век  топлива хватит, и даже не понадобятся  новые технологии его добычи. Цены на топливо будут возрастать, но под действием не геологических, а внешнеполитических факторов Вопрос теперь в том, как мы будем использовать ископаемое топливо ибо именно здесь  много проблем.

Приведем пример того, как  наука не может повлиять на ситуацию. Из-за сжигания органического топлива  возникают кислотные дожди. Причины  их возникновения хорошо изучены  и последствия видны каждому - гибнут леса, исчезает все живое  в водоемах. Главный источник кислотных  дождей - автомобильные выхлопы. Но вот результаты недавнего референдума  в Германии: население проголосовало  против ограничения скорости автотранспорта на магистралях, хотя это позволило  бы уменьшить выбросы, не ограничивая  возможности пользоваться автомобилем. Инженеры и ученые создали современный  автомобиль, но пользуются им простые  граждане, и правительство идет им навстречу игнорируя мнение ученых. Перед нами пример социального выбора без всякого учета рекомендаций науки. Пренебрежение рекомендациями ученых равносильно незнанию. А "незнание, как заметил Сенека - плохое средство избавиться от беды".

Понятно, что рыночная экономика  строится на прибыли, фирмы, не прошедшие  испытание рынком, исчезают. Их имущество  скупают фирмы, которые научились  извлекать доходы. Если нет дохода от "чистого" производства, то в  жертву будет принесена природа: мы останемся с грязными воздухом и водой, зараженными почвами, а  этого допускать нельзя. Обществу необходим, механизм производства, который  одновременно работал бы эффективно и следил бы за окружающей средой. Верность этого тезиса доказал многолетний  печальный эксперимент в бывшем СССР и в Восточной Европе. Пренебрежение  вопросами экологии внесло свою лепту  в падение коммунистического  режима - политикам разных стран  стоит над этим задуматься.

Есть еще одна проблема. Страна, загрязняющая природу, страдает от этого, но страдают и другие страны, так как загрязнение воздуха  или воды распространяется и на соседей. И если эта страна идет на расходы  для снижения загрязнений, выходит, что она определенную часть средств  тратит на соседей. Следовательно, надо объединять усилия, обсуждать эти  проблемы с помощью современных  средств связи принимать конкретные меры.

2.Естественнонаучные  картины мира (механическая, электромагнитная, неклассическая, современная эволюционная).

Современная естественно-научная  картина мира является результатом  синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картины мира и  опирается на научные достижения современного естествознания.

В конце XIX и начале XX века в естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии.

Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей  Вселенной однородным, изотропным и  расширяющимся. Материя в мире находится  в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие  области: микромир, макромир и мегамир. Для них характерны четыре фундаментальных  вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые  передаются посредством соответствующих  полей. Существуют кванты всех фундаментальных  взаимодействий.

Если раньше последними неделимыми частицами материи,

своеобразными кирпичиками, из которых  состоит природа, считали атомы, то в конце прошлого века были открыты  электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов.

В 30-е годы XX века было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества, например электроны, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Это явление получило название дуализма волны и частицы - представление, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла.

Таким образом, в современной естественно-научной  картине мира, как вещество, так  и поле состоят из элементарных частиц, а частицы взаимодействуют друг с другом, взаимопревращаются. На уровне элементарных частиц происходит взаимопревращение  поля и вещества. Так, фотоны могут  превратиться в электронно-позитронные  пары, а эти пары в процессе взаимодействия уничтожаются (аннигилируются) с образованием фотонов. Более того, вакуум так же состоит из частиц (виртуальных частиц), которые взаимодействуют как  друг с другом, так и с обычными частицами. Таким образом, исчезают фактически границы между веществом  и полем и даже между вакуумом, с одной стороны, и веществом  и полем, с другой. На фундаментальном  уровне все грани в природе  действительно оказываются условными.

Другая фундаментальная теория современной физики теория относительности, в корне изменившая научное представление  о пространстве и времени. В специальной  теории относительности получил  дальнейшее применение установленный  еще Галилеем принцип относительности  в механическом движении. Важный методологический урок, который был получен из специальной  теории относительности, состоит в  том, что все движения, происходящие в природе, имеют относительный  характер, в природе не существует никакой абсолютной системы отсчета  и, следовательно, абсолютного движения, которые допускала ньютоновская механика.

Еще более радикальные изменения  в учение о пространстве и времени  произошли в связи с созданием  общей теории относительности, Эта  теория впервые ясно и четко установила связь между свойствами движущихся материальных тел и их пространственно-временной  метрикой. Общая теория относительности  показала глубокую связь между движением  материальных тел, а именно тяготеющих масс и структурой физического пространства-времени.

В современной естественнонаучной картине мира наблюдается теснейшая  связь между всеми естественными  науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной  континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.

Как механическая, так и электромагнитная картина мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В  современной картине мира вероятностные  закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим.

Появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность, не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как  мир самоорганизующихся процессов. Заслуга синергетики состоит, прежде всего, в том, что сна впервые  показала, что процесс самоорганизации  могут происходить в простейших системах неорганической природы, если для этого имеются определенные условия (открытость системы и ее неравновесность, достаточное удаление от точки равновесия и некоторые  другие). Чем сложнее система, тем  более высокий уровень имеют  в них процессы самоорганизации. Главное достижение синергетики  и возникшей на ее основе новой  концепции самоорганизации состоит  в том, что они помогают взглянуть  на природу как на мир, находящийся  в процессе непрестанной эволюции и  развития.

В наибольшей мере новые мировоззренческие  подходы к исследованию естественно-научной  картины мира и его познания коснулись  наук, изучающих живую природу. Переход  от клеточного уровня исследования к  молекулярному ознаменовался крупнейшими  открытиями в биологии, связанные  с расшифровкой генетического кода, пересмотром прежних взглядов на эволюцию живых организмов, уточнением старых и появлением новых гипотез  о происхождении жизни и многого  другого