Контрольная работа по "Концепции современного естествознания". 57

 

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ 

ФГОУ  ВПО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ  К.Д. ГЛИНКИ». 

Кафедра агроэкологии 
 

Контрольная работа по дисциплине:

  Концепции современного  естествознания. 
 

                               

Выполнила: студентка 1 курса             экономического факультета вечернего  отделения 2-ое высшее специальности финансы и кредит

Борисова  Л.А. 

                                                                                  Шифр по зачетке: 11420 

Проверила: Волошина Е.В. 

                                                Воронеж 2011г.

Содержание. 

1. Формы восприятия природы в истории культуры. Понятие естественнонаучной картины мира……………………………………………3
2. Формирование русского государства и развитие естественнонаучных знаний……………………………………………………………………………7
3. Формы движения материи, их специфика и взаимосвязь……………………9
4. Теории возникновения жизни. Теория абиогенного происхождения  жизни А.Опарина……………………………………………………………………...11
5. Синергетика: новые подходы в изучении природы…………………………13

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Формы восприятия  природы в истории  культуры. Понятие  естественнонаучной  картины мира.

 

     Формы восприятия природы. 

     Античность: Природа понималась как подвижное , изменяющееся целое; человек мыслился как одна из ее частей.

      Средневековая христианская культура: Окружающая человека природа кассматривалось как нечто сотваренное богом и более низкое чем сам человек, так как только он наделен божественным началом – душой. Более того , природа не редко мыслилась как источник зла, который нужно преодолеть или подчинить, а жизнь человека выступала как божественное начала (души) с греховным природным началом (телом). И это служило оправданием для негативного отношения к природе. Природа начиналась как нечто неодушевленное, противостоящее человеку и человеческому обществу.

     Эпоха возрождения: отношение к природе меняется, человек открывает для себя красоту и великолепие окружающей природы, начинает видеть в ней источник радости, наслаждения, вдохновения.

     Период становления промышленного капитализма: Природа начинает пониматься как объект интенсивной преобразовательной деятельности и как кладовая из которой человек может черпать без меры и без счета. Эти воззрения преобладали до середины 20 века, когда начали понимать всю опасность такого отношения к природе. 

       Естественнонаучная картина мира. 

       Естественнонаучная картина мира - картина сущности и основных законов развития живой и неживой природы, а также это целостное систематизирующее представление о природе на данном этапе развития.

       За всю историю развития человечества  естествознание выделяет три  основных картины мира.

1.  Преднаучная картина мира: с III в. до н. э. до середины XVII в.

2.  Механиcтическая картина мира: с середины XVII в. до середины XIX в.

3. Эволюционная (современная) картина мира: середина XIX в. и продолжается. 

         Преднаучная картина мира формируется трудами античных ученых и

главное место в ней занимает поиск  первого начала.

         Фалес Милетский возводил всё многообразие явлений и вещей к единой первостихии - воде. Анаксимен первоначалом всего считал воздух, из сгущения и разрежения которого возникают все вещи. Гераклит Эфесский считал первоначалом всего сущего — мировой огонь.

         Однако позднее религиозно-мифические идеи начинают утрачивать свое значение, а рассуждения об устройстве мира приобретают более рациональную интерпретацию.

     Постепенно  в рамках единства философского, религиозного и научно-теоретического мышления сформировались различные научные направления:

1. атомистическое (Левкипп, Демокрит, Эпикур);
2. математическое (Платон и Пифагор);
3. континуалистическое (Анаксагор, Аристотель).

     Попыткой  объяснить на основе представлений  о дискретном строении сущего все  явления и процессы природы был атомизм Левкиппа-Демокрита.  Атомы - неделимые материальные элементы , вечные, неразрушимые, непроницаемые, они различаются формой, положением в пустоте, величиной, движутся в различных направлениях, из их «вихря» образуются как отдельные тела, так и все бесчисленные миры.

     Становлению математических концепций в научных  исследованиях способствовали учения пифагорейцев о том, что «все есть число», а мир объясняется едиными законами чисел. И здесь единство природы находило свое отражение в единстве знаний о ней.

     В III в. до н. э. Аристотель обобщая полученные знания формирует иной подход. Он считает, что все объекты и явления  природы связаны между собой. Он выдвинул идею постоянного самопроизвольного  возникновения живого и неживого. На основе своих наблюдений он пытается обосновать шарообразность земли, на ошибочно считает ее неподвижной. Возникает геоцентрическая модель вселенной.

     Т.к. учения этого времени отрицают необходимость  опыта и эксперимента, то и картина называется преднаучной. 

         Формирование механистической картины мира (МКМ) происходило в течение нескольких столетий до середины девятнадцатого века. Имена учёных, внесших основной вклад в создание МКМ: Н.Коперник, Г.Галилей, И.Ньютон.

     Николай Коперник был первым человеком, сумевшим нанести сокрушительный удар по геоцентрическим системам мира. В мае 1543 года увидела свет его книга «О вращениях небесных сфер». Учение Коперника противоречило церковным воззрениям на устройство мира и сыграло огромную роль в истории мировой науки.

     Основоположником  механической картины мира по праву  считается Галилео Галилей, итальянский ученый, один из основателей точного естествознания. Всеми своими силами он боролся против схоластики, считая единственно верной основой познания опыт. Направив подзорную трубу в небо, он сделал несколько выдающихся астрономических открытий: спутники Юпитера, фазы Венеры, строение Млечного Пути, солнечные пятна, кратеры и горы на Луне. Наблюдения за движением небесных тел сделали его убеждённым сторонником гелиоцентрической системы.

     Исаак Ньютон построил первый в мире зеркальный телескоп, чётко сформулировал основные законы классической механики, открыл закон всемирного тяготения, сформулировал теорию движения небесных тел, создав основы небесной механики. Пространство и время в механике Ньютона являются абсолютными. На языке Ньютона говорит вся современная наука.

     Коротко перечислим основные черты механистической картины мира.

- Все материальные тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном и хаотическом механическом движении. Материя – вещество, состоящее из неделимых частиц.

- Пространство – пустое вместилище тел. Всё пространство заполняет невидимая невесомая «жидкость» - эфир. Время – простая длительность процессов. Время абсолютно.

- Всё движение происходит на основе законов механики Ньютона, все наблюдаемые явления и превращения сводятся к механическим перемещениям и столкновениям атомов и молекул.  

     Толчком в развитии дальнейшего изучения явились работы Дарвина, согласно которым  развитие в природе носит эволюционный необратимый характер, путем медленных и постепенных изменений как количественного так и качественного характера.

     Основные  положения:

1. Изменчивость, как последствие воздействия внешней среды.

2. Наследственность.

3. Естественный  отбор, который возникает вследствие борьбы за существование.

           В дальнейшем Эйнштейн развивает  иную модель вселенной, согласно  которой она динамична, постоянно  расширяется, бесконечна и безгранична.  Принцип эволюционизма становится  глобальным. В современной картине мира ведущее место отводится саморазвитию в природе. Для современной науки становятся характерны тенденция экологизации, т.е. дальнейшее развитие культуры будет как одно целое. 

2. Формирование русского государства и развитие естественнонаучных знаний. 

     День 21 сентября (8 сентября по старому стилю) 862 г., приходящийся на Праздник Рождества  Пресвятой Богородицы, считается  днём начала Русского государства. Так  обозначено на памятнике Тысячелетия  Руси (скульптора М. Микешина), воздвигнутом в Новгороде в этот день в 1862 г., когда происходило торжественное празднование Тысячелетия нашего Отечества. Русское государство, разумеется, существовало и ранее в виде общности племен, но с этого момента оно впервые приобретает более четкую и единую центральную власть.

     В этот день новгородцы призвали на княжение из близкого им славянского племени  братьев-"варягов" Рюрика, Синеуса  и Трувора. В Лаврентьевском списке "Повести временных лет" об этом говорится: "реша сами в себе поищем собе князя иже бы володел  нами и судил по праву... "Земля наша велика и обильна, а наряда в ней нет; да приидите княжить и володеть нами"... ".

     В ХVIII в. немецкие ученые выдвинули так  называемую "норманнскую" теорию, что русское государство якобы  основано иностранцами неславянского  происхождения. В принципе ничего зазорного в этом не было бы, ибо эти "иностранцы" моментально обрусели, и тем самым русские показали уже тогда эту свою удивительную особенность вбирать в себя и делать русскими выходцев их разных народов. Однако "норманнская" теория не соответствует истине: Рюрик вовсе не был для Руси иностранцем. Несостоятельность "норманнской" теории показал еще М.В. Ломоносов, но все же она утвердилась в русском обществе, ориентированном на заимствование западной культуры. В ХIХ-ХХ вв. были опубликованы многие исследования, опровергающие эту теорию. В частности, Н.Н. Ильина (супруга И.А. Ильина) в книге "Изгнание норманнов. Очередная задача русской исторической науки на основании боле точных таких исследований показывает, что Рюрик был прибалтийским славянином.

     Династия  Рюриковичей дала Русскому государству  целую плеяду князей и Государей, многие из которых причислены к лику святых. Отметим, однако, неточность расхожего  утверждения о "пресечении династии Рюриковичей" с кончиной бездетного Царя Федора Иоанновича, в связи, с чем и понадобилось призвание на царство новой династии - Романовых. Тогда пресеклась лишь прямая царствовавшая линия, других же Рюриковичей и тогда было очень много (что могло быть даже причиною затруднения в выборе: кого предпочесть?). Предпочли не искать ближайшего по крови, а ближайшего "по свойству свойственному царскому семени Богом избранный цвет" - внучатого племянника первой жены Царя Ивана Грозного, царицы Анастасии Романовны.

     Русских же дворянских родов, ведущих свою родословную от Рюрика, и ныне насчитывается несколько десятков, а живущие их потомки ныне исчисляются тысячами.

     Истоки  развития науки уходят своими корнями  в практику ранних человеческих обществ, в которой были нераздельно сплавлены  познавательные и производственные моменты. Первоначальные знания носили практический характер, выполняя роль методических руководств конкретными видами человеческой деятельности. Для возникновения науки были необходимы определённые социальные условия: достаточно высокий уровень развития производства и общественных отношений (приводящий к разделению умственного и физического труда и тем самым открывающий возможность систематических занятий науки), а также наличие богатой и широкой культурной традиции, допускающей свободное восприятие достижений разных культур и народов.

     Развитию  науки свойствен кумулятивный характер: на каждом историческом этапе она суммирует в концентрированном виде свои прошлые достижения, и каждый результат науки входит неотъемлемой частью в её общий фонд, не перечёркиваясь последующими успехами познания, а лишь переосмысляясь и уточняясь.

     Процесс развития науки находит своё выражение не только в возрастании суммы накапливаемых положительных знаний. Он затрагивает также всю структуру науки. На каждом историческом этапе научное познание использует определённую совокупность познавательных форм - фундаментальных категорий и понятий, методов, принципов и схем объяснения, т.е. всего того, что объединяют понятием стиля мышления. Наука нового времени опирается на эксперимент и на господство аналитического подхода, направляющего мышление к поиску простейших, далее не разложимых первоэлементов исследуемой реальности; современная наука характеризует стремление к целостному и многостороннему охвату изучаемых объектов. Каждая конкретная структура научного мышления после своего утверждения открывает путь к экстенсивному развитию познания, к его распространению на новые сферы реальности.

3.Формы  движения материи,  их специфика и  взаимосвязь. 

       Материя - это объективная реальность, данная нам в ощущениях и  существующая независимо от нашего  сознания..  
Неисчерпаемость материи, многообразие объектов и явлений связаны с многообразием форм движения, ибо последнее, является способом существования материи. Очевидно, что познание движения невозможно без изучения его специфических форм. 
Диалектико-материалистическое учение о формах движения материи было разработано Ф. Энгельсом. Он выделял пять основных форм движения материи. Критерием выделения этих форм движения является связь каждой из них с определенными материальными носителями. 
       Механическое движение – пространственное перемещение объектов, но, нужно отметить сегодня, – не любое, а лишь характеризующееся наличием траектории, - распространение в пространстве полей.

        Физическое движение - теплота, электромагнетизм, гравитация... 
        Химическое движение - превращение атомов и молекул, связанное с перестройкой электронных оболочек атомов (но не их ядер). Химическая форма движения материи имеет дело с образованием и разрушением молекул вещества. "Органическая жизнь, – указывал Ф. Энгельс, – невозможна без механического, молекулярного, химического, термического, электрического изменений". Но совокупность этих изменений не является основным признаком биологической формы движения. 
        Биологическое движение - специфические для живого процессы. Последнее можно охарактеризовать так: "Жизнь представляет собой способ существования белковых тел и нуклеиновых кислот, содержанием которого является непрерывный обмен веществ между организмом и окружающей средой, процессы отражения и саморегуляции, направленные на самосохранение и воспроизводство организмов. Эти признаки вскрывают специфику живого только взятые как система. 
        Социальное движение (с которым связано и мышление). 
Формы движения расположены именно в этом порядке не случайно: каждая последующая включает в себя предыдущие. В основе классификации Ф. Энгельса лежат принципы: структурности (каждая форма движения имеет специфического, главного материального носителя); развития (высшие формы движения возникают в результате развития низших); историзма (характеризует последовательность познания человеком основных форм движения: от относительно простого к более сложному).

        Следует подчеркнуть, что различные  формы движения способны переходить  друг в друга в соответствии  с законами сохранения материи  и движения. Это есть проявление свойства неуничтожимости и несотворимости материи и движения. Мерой движения материи является энергия, мерой покоя инертности – масса. 
 

4. Теории возникновения  жизни. Теория  абиогенного происхождения   жизни А.Опарина. 

         Среди  множества теорий  возникновения жизни на  Земле рассмотрим  основные:

    1)  жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время     (креационизм)

    2)  жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение)           

     3) жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния)

     4)жизнь занесена на нашу планету извне (панспермия)

    5)жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам   (биохимическая эволюция)

        В 1923 г. А.И. Опарин, исходя из теоретических соображений, высказал мнение, что органические вещества, возможно углеводороды, могли создаваться в океане из более простых соединений. Энергию для этих процессов поставляла интенсивная солнечная радиация, главным образом ультрафиолетовое излучение, падавшее на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть. По мнению Опарина, разнообразие находившихся в океанах простых соединений, площадь поверхности Земли, доступность энергии и масштабы времени позволяют предположить, что в океанах постепенно накопились органические вещества и образовался «первичный бульон», в котором могла возникнуть жизнь.

         Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежала белкам. Благодаря амфотерности белков они способны к образованию коллоидных гидрофильных комплексов – притягивают к себе молекулы воды, создающие вокруг них оболочку. Эти комплексы могут обособляться от водной фазы, в которой они суспендированы, и образовывать своего рода эмульсию. Слияние таких комплексов друг с другом приводит к отделению коллоидов от среды – процесс, называемый коацервацией. Богатые коллоидами коацерваты, возможно, были способны обмениваться с окружающей средой веществами и избирательно накапливать различные соединения, особенно кристаллоиды. Коллоидный состав данного коацервата, очевидно, зависел от состава среды.   Разнообразие состава «бульона» в разных местах вело к различиям в составе коацерватов и поставляло таким образом сырье для «биохимического естественного отбора».

         Предполагается, что в самих коацерватах входящие в их состав вещества вступали в дальнейшие химические реакции; при этом происходило поглощение коацерватами ионов металлов и образование ферментов. На границе между коацерватами и средой выстраивались молекулы липидов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивавшей коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват предсуществующей молекулы, способной к самовоспроизведению и внутренней перестройки покрытого липидной оболочкой коацервата, могла возникнуть первичная клетка. Увеличение размеров коацерватов и их фрагментация, возможно, вели к образованию идентичных коацерватов, которые могли поглощать больше компонентов среды, так, что этот процесс мог продолжаться. Такая предположительная последовательность событий должна была привести к появлению примитивного самовоспроизводящегося гетеротрофного организма, питавшегося органическими веществами первичного бульона.

        Теория Опарина получила признание,  но оставалось неясным, как  из простейших веществ вдруг  образовалась молекула, способная  размножаться 
 

5. Синергетика: новые  подходы в изучении  природы. 

       Cинергетика — теория самоорганизации. Ее разработка началась несколько десятилетий назад. В настоящее время она развивается по нескольким направлениям: синергетика (Г. Хакен), неравновесная термодинамика (И.Р. Пригожий) и др. Общий смысл комплекса синергетических (термин Г. Хакена) идей, которые развивают эти направления, заключается в следующем:

     • процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной равноправны;

     • процессы созидания (нарастания сложности  и упорядоченности) имеют единый алгоритм, независимо от природы систем, в которых они осуществляются.

     Таким образом, синергетика претендует на открытие некоего универсального механизма, при помощи которого осуществляется самоорганизация как в живой, так и неживой природе. Под  самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее сложных и упорядоченных форм организации к более сложным и упорядоченным. Отсюда следует, что объектом синергетики могут быть отнюдь не любые системы, а только те, которые отвечают как минимум двум условиям. Прежде всего, они должны быть: открытыми, т.е. обмениваться веществом или энергией с внешней средой; и существенно неравновесными, или находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия.

       Итак, синергетика утверждает, что  развитие открытых и сильно  неравновесных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. В цикле развития такой системы наблюдаются две фазы:

     1) период плавного эволюционного  развития, с хорошо предсказуемыми  линейными изменениями, подводящими  в итоге систему к некоторому  неустойчивому критическому состоянию;

     2) выход из критического состояния  одномоментно, скачком и переход  в новое устойчивое состояние  с большей степенью сложности  и упорядоченности. 

     Механизм действия лазера; рост кристаллов; химические часы (реакция Белоусова—Жаботинского); формирование живого организма; динамика популяций. Все это примеры самоорганизации систем самой разной природы. Синергетическая интерпретация такого рода явлений открывает новые возможности и направления их изучения. В обобщенном виде новизну синергетического подхода можно выразить следующими позициями.

     • Хаос не только разрушителен, но и созидателен, конструктивен; развитие осуществляется через неустойчивость (хаотичность).

     • Линейный характер эволюции сложных  систем, к которому привыкла классическая наука, не правило, а, скорее, исключение; развитие большинства таких систем носит нелинейный характер. А это значит, что для сложных систем всегда существует несколько возможных путей эволюции.

     • Развитие осуществляется через случайный  выбор одной из нескольких разрешенных возможностей дальнейшей эволюции в точке бифуркации. Следовательно, случайность — не досадное недоразумение; она встроена в механизм эволюции. А нынешний путь эволюции системы, возможно, не лучше, чем те, которые были отвергнуты случайным выбором. 

Список  литературы.

1. Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания: Учебник. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. — 540 с.

2. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. — М.: Наука, 1994.

  3.  Кузнецов В.И., Идлис Г.М, Гутина В.Н. Естествознание. — М.: Агар, 1996.