Этические проблемы естествознания

Первый период назван Куном периодом нормальной науки, второй период - периодом научной революции. Очевидно, что  эти периоды сменяют друг друга: старая парадигма → нормальная стадия развития науки → революция в  науке → новая парадигма.

Понятие парадигмы у Т. Куна тесно связано с категорией "научного сообщества". Научное сообщество состоит из людей, признающих данную парадигму, в свою очередь, парадигма - это то, что членов научного сообщества объединяет. "Парадигмы-образцы" формируют способ видения, проверенный временем и разрешенный научной группой, определяют тем самым "стиль мышления" ученого. И непременно оказывают серьезное, в ряде случаев интуитивное влияние на направленность научных поисков при решении головоломок. Период нормальной науки знаменуется успешным решением головоломок научным сообществом в рамках принятой парадигмы. Смена научных парадигм происходит в связи с кризисом в науке и знаменует собой научную революцию.

Решающая новизна концепции  Т. Куна заключалась в мысли о  том, что смена парадигм в развитии науки не является детерминированной однозначно, то есть не носит линейного характера. Развитие науки, рост научного знания нельзя, допустим, представить в виде тянущегося строго вверх, к солнцу дерева. Оно похоже, скорее, на развитие кактуса, прирост которого может начаться с любой точки его поверхности и продолжаться в любую сторону. И где, с какой стороны нашего научного "кактуса" возникнет вдруг "точка роста" новой парадигмы - непредсказуемо принципиально! Причем не потому, что процесс этот произволен или случаен, а потому, что в каждый критический момент перехода от одного состояния к другому имеется несколько возможных продолжений. Какая именно точка из многих возможных "пойдет в рост" - зависит от стечения обстоятельств. Таким образом, логика развития науки содержит в себе закономерность, но закономерность эта "выбрана" случаем из целого ряда других, не менее закономерных возможностей.

Переходы от одной научной парадигмы  к другой Т. Кун сравнивал с  обращением людей в новую религиозную  веру: мир привычных объектов предстает в совершенно новом свете благодаря решительному пересмотру исходных объяснительных принципов. Аналогия с новообращением понадобилась Т. Куну главным образом для того, чтобы подчеркнуть, что исторически весьма быстрая смена парадигм не может быть истолкована строго рационально. Утверждение новой парадигмы осуществляется в условиях мощного противодействия сторонников прежней. Причем новаторских подходов может быть несколько. Поэтому выбор принципов, которые составят будущую успешную парадигму, осуществляется учеными не столько на основании логики или под давлением эмпирических фактов, сколько в результате внезапного озарения, просветления, иррационального акта веры в то, что мир устроен именно так, а не иначе.

Концепция научно-исследовательских программ, предложенная И. Лакотосом, возникла как попытка установления таких механизмов и структур в динамике науки, которые адекватно описывали бы и период "нормальной науки", и механизм смены парадигм в науке.

И. Лакотос предлагает следующую структуру научно-исследовательской программы:

"Жесткое ядро" программы. 

"Защитный пояс" вспомогательных  гипотез. 

"Негативная эвристика".

"Позитивная эвристика".

Основной единицей научного знания в методологии Лакотоса является не изолированная теория или совокупность теорий, а более емкая формация - научно-исследовательская программа, объединяющая серию теорий в рамках "жесткого ядра" программы. В этом смысле "жесткое ядро" программы сопоставимо с понятием куновской парадигмы. Существование "жесткого ядра" - необходимое условие самого процесса научного исследования, обеспечивающее период "нормальной науки". "Жесткое ядро" программы принимается конвенционально (по соглашению), однако в рамках данной научно-исследовательской программы оно пересмотру не подлежит.

Теоретической критике и эмпирическому  опровержению подвергаются лишь гипотезы "защитного пояса". Пояс потому и называется защитным, что изменения  в нем не затрагивают "жесткого ядра". С течением времени исследовательская  программа порождает множество теорий, каждая из которых имеет одно и то же жесткое ядро. Сменяемость теорий в рамках одной исследовательской программы возможна лишь вследствие изменений вспомогательных гипотез. "Жесткое ядро" подвергать фальсификации в рамках данной программы строго запрещается.

"Негативная эвристика" представляет  собой методологические правила  и принципы, призванные исключать  любые попытки объяснения, не  согласованные с "жестким ядром"  программы, а также предохранять "жесткое ядро" теории от  экспериментального опровержения. И если даже в рамках программы назревают аномалии при решении проблем, их можно не брать во внимание, а продолжать исследование тех задач, которые решаемы. Если, допустим, небесная механика рассчитала траектории движения планет, а данные наблюдения свидетельствуют об отклонении реальных орбит от расчетных. В этом случае законы механики подвергаются сомнению в самую последнюю очередь. Вначале в ход идут гипотезы и допущения "защитного пояса": можно предположить, что неточны измерения, ошибочны расчеты или присутствуют некие возмущающие факторы, например, неоткрытые планеты и т. д.

Направление научных разработок определяет "позитивная эвристика". Она ставит проблемы для исследования, выделяет защитный пояс вспомогательных гипотез, предвидит аномалии, вырабатывает план превращения их в подтверждающие примеры или же фиксируя их, оставляет решение на более позднее время, если они не могут быть устранены изменением вспомогательных гипотез. И лишь когда активная сила позитивной эвристики ослабевает, аномалиям может быть уделено большее внимание. Исходным пунктом лакотовской концепции является поддерживание научно-исследовательской программы, ее жесткого ядра, несмотря на аномалии, до тех пор, пока эта программа прогрессирует, до выдвижения новой более прогрессивной программы. Научные революции связаны со сменой научно-исследовательских программ, замены "жесткого ядра" старой программы "жестким ядром" новой.

 

6. Из каких газов состояла первичная атмосфера Земли? Чем она отличалась от современной атмосферы Земли?

Первичная атмосфера  Земли состояла главным образом  из водяных паров, водорода и аммиака. Под воздействием ультрафиолетового  излучения Солнца водяные пары разлагались на водород и кислород. Водород в значительной части уходил в космическое пространство, кислород вступал в реакцию с аммиаком и образовывались азот и вода. В начале геологической истории Земля благодаря магнитосфере, изолировавшей её от солнечного ветра, создала вторичную собственную углекислую атмосферу. Углекислый газ поступал из недр при интенсивных вулканических извержениях. С появлением в конце палеозоя зеленых растений кислород стал поступать в атмосферу в результате разложения углекислого газа при фотосинтезе, и состав атмосферы принял современный вид. Современная атмосфера в значительной степени продукт живого вещества биосферы. Полное обновление кислорода планеты живым веществом происходит за 5200-5800 лет. Вся его масса усваивается живыми организмами приблизительно за 2 тыс. лет, вся углекислота – за 300-395 лет.

Также в первичной  атмосфере присутствовали метан, аммиак, водород и др. Свободный кислород появился в атмосфере 1,8-2 млрд. л.н.

Происхождение и эволюция атмосферы (по В.А. Вронскому и Г.В. Войткувичу)

Еще при первоначальном радиоактивном разогреве молодой  Земли происходило выделение  летучих веществ на поверхность, образовавших первичный океан и  первичную атмосферу. Можно допустить, что первичная атмосфера нашей  планеты по составу была близка к составу метеоритных и вулканических газов. В какой-то мере первичная атмосфера (содержание СО2 составляло 98%, аргона – 0,19%, азота – 1,5%) была аналогична атмосфере Венеры – планеты, которая по размерам наиболее близка к нашей планете.

Первичная атмосфера Земли имела восстановительный характер и была практически лишена свободного кислорода. Только незначительная его часть возникала в верхних слоях атмосферы в результате диссоциации молекул углекислого газа и воды. В настоящее время утвердилось общее мнение о том, что на определенном этапе развития Земли ее углекислая атмосфера перешла в азотно-кислородную. Однако остается неясным вопрос относительно времени и характера этого перехода – в какую эпоху истории биосферы произошел перелом, был ли он быстрым или постепенным.

В настоящее время  получены данные о наличии свободного кислорода в докембрии. Присутствие  высокоокисленных соединений железа в  красных полосах железных руд  докембрия свидетельствуют о  наличии свободного кислорода. Увеличение его содержания в течение всей истории биосферы определялось путем построения соответствующих моделей различной степени достоверности (А.П. Виноградов, Г. Холленд, Дж. Уолкер, М. Шидловский и др.). По мнению А.П. Виноградова, состав атмосферы изменялся непрерывно и регулировался как процессами дегазации мантии, так и физико-химическими факторами, которые имели место на поверхности Земли, включая остывание и соответственно снижение температуры окружающей среды. Химическая эволюция атмосферы и гидросферы в прошлом была тесно связана в балансе их веществ.

В качестве основы для  расчетов прошлого состава атмосферы  принимается распространенность захороненного  органического углерода, как прошедшего фотосинтетический этап в круговороте, связанный с высвобождением кислорода. При убывании дегазации мантии в течение геологической истории, общая масса осадочных горных пород постепенно приближалась к современной. При этом 4/5 углерода захоронялось в карбонатных породах, а 1/5 приходилась на органический углерод осадочных толщ. Исходя из этих предпосылок немецкий геохимик М. Шидловский рассчитал рост содержания свободного кислорода в течение геологической истории Земли. При этом было установлено, что примерно 39% всего кислорода, выделившегося при фотосинтезе, оказалось связанным в Fe2O3, 56% сосредоточилось в сульфатах SO42- и 5% непрерывно остается в свободном состоянии в атмосфере Земли.

В раннем докембрии практически  весь освобожденный кислород быстро поглощался земной корой при окислении, а также вулканическими сернистыми газами первичной атмосферы. Вероятно, что процессы образования полосчатых железистых кварцитов (джеспелитов) в раннем и среднем докембрии привели к поглощению значительной части свободного кислорода от фотосинтеза древней биосферы. Закисное железо в докембрийских морях явилось главным поглотителем кислорода, когда фотосинтезирующие морские организмы поставляли свободный молекулярный кислород непосредственно в водную среду. После того, как докембрийские океаны очистились от растворенного железа, свободный кислород стал накапливаться в гидросфере и затем в атмосфере.

Новый этап в истории  биосферы характеризовался тем, что  в атмосфере 2000-1800 млн. лет назад  отмечалось увеличение количества свободного кислорода. Поэтому окисление железа переместилось на поверхность древних континентов в область коры выветривания, что и привело к формированию мощных древних красноцветных толщ. Поступление двухвалентного железа в океан уменьшилось и соответственно снизилось поглощение свободного кислорода морской средой. Все большее количество свободного кислорода стало поступать в атмосферу, где устанавливалось его постоянное содержание. В общем балансе атмосферного кислорода возросла роль биохимических процессов живого вещества биосферы. Современный этап в истории кислорода атмосферы Земли наступил с появлением растительного покрова на континентах. Это привело к значительному увеличению его содержания по сравнению с древней атмосферой нашей планеты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. В чем проявляется  экологический кризис.

В последние десятилетия антропогенные изменения окружающей среды приобрели такие размеры, что человек прямо или косвенно сам стал их жертвой. Развитие мировой цивилизации привело к формированию острейшего экологического кризиса, который в той или иной форме проявляется во всех индустриально развитых странах. Экологический кризис — это устойчивое нарушение равновесия между обществом и природой, проявляющееся в деградации окружающей природной среды — с одной стороны, и неспособности государственных управленческих структур выйти из создавшегося состояния и восстановить равновесие общества и природы — с другой стороны.

Среди причин истощения, загрязнения и разрушения природной  среды, исходящих от антропогенной  деятельности человека можно выделить объективные и субъективные.

К объективным можно отнести следующие:

1. Предельные способности  земной природы к самоочищению  и саморегуляции.

2. Физическая ограниченность  земельной территории в рамках  одной планеты.

3. Безотходность производства  в природе и отходность человеческого  производства.

4. Неполное познание  и использование человеком законов  развития природы.

К субъективным причинам экологического кризиса относятся:

1. Недостатки организационно-правовой  и экономической деятельности  государства по охране окружающей  среды.

2. Дефекты экологического воспитания и образования.

3. Экологическое невежество  — нежелание изучать законы  взаимосвязи человека и окружающей  среды.

4. Экологический нигилизм  — нежелание руководствоваться  этими законами, пренебрежительное  отношение к данным законам.  Оба этих фактора также влияют на состояние окружающей среды.

 

До настоящего времени  в обществе не сложилось единого  взгляда на то, какова же истинная экологическая  ситуация на планете Земля. Существуют 3 мнения:

* мы уже находимся в экологической катастрофе;

* мы вступаем в глобальный экологический кризис;

* есть лишь отдельные (локальные) места экологического неблагополучия.

Разница заключается  в том, что кризис — это обратимое  состояние, в котором человек  выступает активно действующей  стороной. Катастрофа — необратимое явление, человек не может изменить ситуацию.

Антропогенный фактор —  это совокупная деятельность человечества, которая приводит к изменению  природы как среды обитания для  самого человека и для других видов.

Загрязнение окружающей среды — это любое внесение в ту или иную экологическую систему (биогеоценоз) не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии с непременным следствием в форме снижения продуктивности или разрушения данной экосистемы. Загрязнители в среде обитания чаще всего образуют «коктейли поллютантов».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Эволюционное  учение Ч. Дарвина.

Построение наиболее фундаментальной эволюционной концепции  связано с именем гениального английского ученого Чарльза Дарвина (1809–1882). Огромное значение для становления эволюционных и атеистических взглядов Ч. Дарвина имело свершенное им в 1831–1836 гг. кругосветное путешествие на корабле «Бигль». Он исследовал геологическое строение, флору и фауну многих стран, отправил с Англию огромное количество коллекций. Сравнив найденные останки растений и животных с современными, Ч. Дарвин сделал предположение об историческом, эволюционном родстве. На Галапагосских островах он нашел нигде более не встречающиеся виды ящериц, черепах, птиц. Галапагоссы – острова вулканического происхождения, поэтому Ч. Дарвин предположил, что на них эти животные попали с материка и постепенно изменились. В Австралии его заинтересовали сумчатые и яйцекладущие, которые вымерли в других частях земного шара. Так постепенно у ученого крепло убеждение в изменяемости видов. После возвращения из путешествия Дарвин в течение 20 лет упорно работал над созданием эволюционного учения, собрал дополнительные факты о выведении новых пород животных и сортов растений в сельском хозяйстве. Искусственный отбор он рассматривал как своеобразную модель отбора естественного. Были опубликованы его работы «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранения благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», «Изменение домашних животных и культурных растений», «Происхождение человека и половой отбор».