Современная научная картина мира

Федеральное агентство по образованию  РФ

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Сибирский государственный технологический  университет

 

Факультет автоматизации  и информационных технологий

Кафедра информационных технологий

 

 

 

 

Реферат

 

на тем_____________Современная картина мира_______________________

 

 

 

 

 

Руководитель:

____________________________

 (подпись) (инициалы, фамилия)

 

_________«___» _________20__г.

          (оценка, дата)

 

Разработал:

Студент группы ____________

(подпись) (инициалы, фамилия)

 

«_____» _______________20__г.

                  (дата)

 

 

 

 

 

 

Красноярск 2011г.

Тема: «Современная научная  картина мира»

Введение

1   Научная картина мира в терминах и определяемых

2   Современная научная картина мира

3   Современная физическая картина мира

4   Химическая картина мира

5   Биологическая картина мира

6  Развитие научных картин мира новых междисциплинарных исследований

7   Астрономическая картина мира

 

Заключение

 

Библиографический список

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведение 

 

Огромен и разнообразен окружающий нас мир природы. Но каждый человек  должен пытаться познать этот мир  и осознать свое место в нем. Чтобы  познать мир, мы из частных знаний о явлениях и закономерностях  природы пытаемся создать общее - научную картину мира. Содержанием  ее являются основные идеи наук о природе, принципы, закономерности, не оторванные друг от друга, а составляющие единство знаний о природе, определяющие стиль  научного мышления на данном этапе  развития науки и культуры человечества.

В каждый период развития человечества формируется научная картина  мира, которая отражает объективный  мир с той точностью, адекватностью, которую позволяют достижения науки  и практики. Кроме того, картина  мира содержит и нечто такое, что  на данном этапе наукой еще не доказано, т. е. некоторые гипотезы, предвидения, которые в будущем могут прийти в противоречие с опытом и достижениями науки, так что некоторые места  в картине мира придется дополнять».

Как отмечают многие исследователи, «научная картина мира, безусловно, слишком большая и запутанная тема, чтобы можно было содержательно  исследовать ее целиком…»           

 Но «главное же, что  выделяет именно научную картину  мира из всех остальных картин  мира, - это конечно же “научность”  этой картины мира. Поэтому, чтобы  понять особенность научной картины  мира, необходимо понять особенность  науки как специального вида  человеческой деятельности». Поэтому,  чтобы понять, что такое современная  научная картина мира обратимся  к изучению определения «научная  картина мира».            

 Как показывает анализ  исследовательских работ, можно  согласиться с мнением Погосовой  К.О., что «ученые выделяют разные  картины мира и предлагают  свои критерии классификации.  По мнению исследователей, существует  столько картин мира, сколько  имеется наблюдателей, контактирующих  с миром; существует столько  картин мира, сколько имеется  "призм мировидения, человек  смотрит на мир не только  сквозь призму своего индивидуального  опыта; существует столько картин  мира, сколько имеется миров, на  которые смотрит наблюдатель.  Синонимом слова мир "выступает"  действительность, реальность (объективная), бытие, природа и человек". Ученые  подразделяют их на научную,  философскую, концептуальную, наивную  и художественную. Мир в целом  может быть отображен в научной  картине мира, которая возникает  в итоге синтеза частно-научных картин мира и является результатом всей духовной активности человека, а не какой-либо из ее сторон - чувственных форм отражения (восприятия, представления, созерцания, воображения) или понятийных (сознательного, бессознательного или сверхсознательного) моментов человеческой психики».

 

 

 

 

 

 

1 Научная картина  мира в терминах и определяемых  

 

 

Мир в целом может быть отображен в научной картине  мира, которая возникает в итоге  синтеза частно-научных картин мира и является результатом всей духовной активности человека, а не какой-либо из ее сторон - чувственных форм отражения (восприятия, представления, созерцания, воображения) или понятийных (сознательного, бессознательного или сверхсознательного) моментов человеческой психики.

Научная картина мира понимается как "система наиболее общих представлений  о мире, вырабатываемых с помощью  фундаментальных понятий и принципов".

Как пишет Цицин Ф.А. «Научная картина мира (НКМ) – творение тысяч  авторов, от живших в эпоху предыстории  науки до наших современников. Уже  это, казалось бы, должно делать НКМ  неохватной для ума и необозримой  для глаза, – если бы не свойство НКМ упорядочивать, систематизировать  и концентрировать безграничные груды фактов и наблюдений, идей и гипотез... НКМ приводит в систему  множество аспектов исследования; открытых различными науками законов природы, частных гипотез и теорий. Суммируем  ряд основных положений, характеризующих  НКМ, в нашем понимании ее.

НКМ – это система наиболее обобщенных представлений о той  или иной области (или о том  или ином аспекте) действительности, формирующаяся как результат  неограниченной экстраполяции достоверных  знаний (т.е. установленных и подтвержденных опытом и наблюдением, в пределах доступной точности), на область, еще  не доступную такой проверке. НКМ  возникает в процессе познания действительности, благодаря стремлению к целостному восприятию окружающего мира, независимо от объема и „прочности” имеющегося набора достоверных сведений о нем. Более того, чем уже и слабее фундамент, тем более всеохватной  оказывается НКМ, испытывающая меньше запретов при своем формировании. Такой и была всеобъемлющая „космофизическая”  картина мира у всех древних цивилизаций. С развитием самой науки НКМ  расщепляется. В наше время в состав общей НКМ входят ее части различной  степени фундаментальности и  универсальности: наиболее универсальная  Физическая КМ (ФКМ), опирающиеся на нее частные аспекты НКМ –  Астрономическая (АКМ), Биологическая (БКМ), Химическая (ХКМ) и т.д.»           

 В.Н. Топоров дает  следующее определение картины мира: "В самом общем виде модель мира определяется как сокращенное и упрощенное отображение всей суммы представлений о мире внутри данной традиции, взятых в их системном и операционном аспектах. Модель мира не относится к числу понятий эмпирического уровня (носители данной традиции могут не осознавать модель мира во всей ее полноте). Системность и операционный характер модели мира дают возможность на синхронном уровне решить проблему тождества/различия инвариантных и вариантных отношений, а на диахроническом уровне установить зависимость между элементами системы и их потенциями исторического развития".

А.Я. Гуревич определяет картину мира как "сетку координат", при посредстве которой люди воспринимают действительность и строят образ мира, существующий в их сознании. В каждой модели мира есть этнические особенности; универсальные понятия и категории (время, пространство, изменения, причина, судьба, число, отношение чувственного к сверхчувственному, отношение части и целого и т.д.: например, категория числа является универсальной для всех культур, но она глубоко национальна по способу выражения в языке конкретного народа как отражение склада ума); специфические черты у членов определенной социальной группы».

В соответствие с Новейшим философским словарем «научная картина мира - особая форма теоретического знания, репрезентирующая предмет исследования науки соответственно определенному этапу ее исторического развития, посредством которой интегрируются и систематизируются конкретные знания, полученные в различных областях научного поиска. Термин "картина мира" используется в различных смыслах».

Интернет-словарь «Википедия»  дает следующее определение: «Научная картина мира (НКМ) — система представлений о свойствах и закономерностях действительности (реально существующего мира), построенная в результате обобщения и синтеза научных понятий и принципов, а также методология получения научного знания».           

 В работе «Современная  научная картина мира» авторы  дают следующее определение: «Научная картина мира это – множество теорий в совокупности описывающих известный человеку природный мир, целостная система представлений об общих принципах и законах устройства мироздания. Поскольку картина мира это системное образование, ее изменение нельзя свести ни к какому единичному, пусть и самому крупному и радикальному открытию. Как правило, речь идет о целой серии взаимосвязанных открытий, в главных фундаментальных науках. Эти открытия почти всегда сопровождаются радикальной перестройкой метода исследования, а так же значительными изменениями в самих нормах и идеалах научности».            

 Понятие «картина мира»  используется весьма активно  представителями самых разных  наук: философии, психологии, культурологи, гносеологии, когнитологии, лингвистики.  Тем не менее, прочно войдя  в разряд «рабочих» понятий  многих наук, оно, до известной  степени, по прежнему остается  метафорой, не всегда получает  достаточно четкое и однозначное  толкование в среде специалистов  одного профиля.

Об этом в частности  говори А.В. Шкурко: «Выражение «научная картина мира» на первый взгляд представляется удобным и достаточно понятным обозначением совокупности тех представлений  об окружающей действительности,  которые сформировались на некотором данном этапе развития науки и которые могут противопоставляться либо наоборот лежать в основе «картины мира» данного общества в целом. И тогда, казалось бы, что может быть более разумным, чем  вслед за Хайдеггером или каким-нибудь другим философом пуститься в размышления о характерных чертах картины мира античности или картины мира Нового времени, о картине мира классической и релятивистской физики, и т.д. Однако, несмотря на всю глубину и проницательность подобных размышлений, более приземленный в постановке своих проблем социолог останется ими не вполне удовлетворенным, поскольку в них не будут содержаться ответы на некоторые простые и очевидные для него вопросы».

Как видно, ученые выделяют разные картины мира и предлагают свои критерии классификации. По мнению исследователей, существует столько  картин мира, сколько имеется наблюдателей, контактирующих с миром; существует столько картин мира, сколько имеется "призм мировидения, человек смотрит  на мир не только сквозь призму своего индивидуального опыта; существует столько картин мира, сколько имеется миров, на которые смотрит наблюдатель. Синонимом слова мир "выступает" действительность, реальность (объективная), бытие, природа и человек". Ученые подразделяют их на научную, философскую, концептуальную, наивную и художественную.

Одно из мнений о картине  мира: «Географическая научная картина  мира – многообразное явление, система  разнокачественных частно-научных  географических картин, каждая из которых  отображает специфический вид, систему  особенных геоадаптационных отношений, что имеет не только научно-познавательное, но и прикладное значение. Последнее  выражается в том, что, во-первых, теоретические  знания концептуального уровня таких  картин позволяют разработать методические принципы управления разнотипными геоадаптационными  отношениями, а во-вторых, представления  конкретно-научного уровня таких картин как научные образы конкретных геопространственных  явлений формируют географическую культуру человека и общества в качестве необходимого средства их адаптации  к окружающей действительности и  управления поведением в геопространстве. Очевидно, что научно-географическая картина мира служит фундаментом  становления многообразного комплекса  явлений географической культуры, а  ее частно-научные составляющие позволяют  выделить связанные с ними основные типы географической культуры – физико-географическую, общественно-географическую, геополитическую, духовно-географическую».

Так, под научной картиной мира классики естествоиспытатели понимают систематизированные, исторически  полные образы и модели природы и  общества.

Научная картина мира –  это способ моделирования реальности, который существует помимо отдельных  научных дисциплин (на их основе) и  характеризуется универсальностью, глобальностью охвата всех областей знания о мире, человеке и обществе: «…вся совокупность научных знаний о мире, выработанная всеми частными науками на данном этапе развития человеческого общества».  

 

 

2 Современная научная картина мира

 

 

 

«Долгое время о единой научной картине мира только мечтали; теперь этот идеал – целостную  картину, объединяющую представления  о неживой природе, органическом мире и социальной жизни на единых общенаучных принципах – возможно осуществить. Основания многих научных  дисциплин предстоит пересмотреть, переосмыслить. Это – составная  часть большой культурной трансформации, происходящей в нашу эпоху. Общенаучная  картина мира сегодня строится на основе универсального эволюционизма, объединяющего идеи системного и  эволюционного подходов».

Как указывают исследователи, «четко и однозначно фиксируемых  радикальных смен научной картины  мира, научных революций в истории  развития науки можно выделить три, обычно их принято персонифицировать  по именам трех ученых сыгравших наибольшую роль в происходивших изменениях.

 

2.1      Аристотелевская (VI-IV века до нашей эры) в результате этой научной революции возникла сама наука, произошло отделение науки от других форм познания и освоения мира, созданы определенные нормы и образцы научного знания. Наиболее полно эта революция отражена в трудах Аристотеля. Он создал формальную логику, т.е. учение о доказательстве, главный инструмент выведения и систематизации знания, разработал категориально понятийный аппарат. Он у твердил своеобразный канон организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, обоснование решения), дифференцировал само знание, отделив науки о природе от математики и метафизики

2.2      Ньютоновская научная революция (XVI-XVIII века), Ее исходным пунктом считается переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической, этот переход был обусловлен серией открытий, связанных с именами Н. Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера, Р. Декарта, И. Ньютон, подвел итог их исследованиям и сформулировал базовые принципы новой научной картины мира в общем виде.

 

Основные изменения:

 

      2.2.1      Классическое естествознание заговорило языком математики, сумело выделить строго объективные количественные характеристики земных тел (форма величина, масса, движение) и выразить их в строгих математических закономерностях.

      2.2.2      Наука Нового времени нашла мощную опору в методах экспериментального исследования, явлений в строго контролируемых условиях.

      2.2.3     Естествознания этого времени отказалось от концепции гармоничного, завершенного, целесообразно организованного космоса, по их представления Вселенная бесконечна и объединена только действием идентичных законов.

      2.2.4      Доминантой классического естествознания, становится механика, все соображения, основанные на понятиях ценности, совершенства, целеполагания, были исключены из сферы научного поиска.

       2.2.5      В познавательной деятельности подразумевалась четкая оппозиция субъекта и объекта исследования. Итогом всех этих изменений явилась механистическая научная картина мира на базе экспериментально математического естествознания.

2.3      Эйнштейновская революция (рубеж XIX-XX веков). Ее обусловила сери открытий (открытие сложной структуры атома, явление радиоактивности, дискретного характера электромагнитного излучения и т.д.). В итоге была подорвана, важнейшая предпосылка механистической картины мира – убежденность в том, что с помощью простых сил действующих между неизменными объектами можно объяснить все явления природы».

 

 

Фундаментальные основы новой картины мира:

 

2.1     общая и специальная теория относительности (новая теория пространства и времени привела к тому, что все системы отсчета стали равноправными, поэтому все наши представления имеют смысл только в определенной системе отсчета. Картина мира приобрела релятивный, относительный характер, видоизменились ключевые представления о пространстве, времени, причинности, непрерывности, отвергнуто однозначное противопоставление субъекта и объекта, восприятие оказалось зависимым от системы отсчета, в которую входят и субъект и объект, способа наблюдения и т.д.)

2.2      квантовая механика (она выявила вероятностный характер законов микромира и неустранимый корпускулярно-волновой дуализм в самых основах материи). Стало ясно, что абсолютно полную и достоверную научную картину мира не удастся создать никогда, любая из них обладает лишь относительной истинностью.

Позднее в рамках новой  картины мира произошли революции  в частных науках в в космологии (концепция не стационарной Вселенной), в биологии (развитие генетики), и  т.д. Таким образом, на протяжении XX века естествознание очень сильно изменило свой облик, во всех своих разделах.

Как видно из этих этапов, научная картина мира уточняется и развивается на протяжении многих веков - проникновение в сущность явлений природы - бесконечный, неограниченный процесс, поскольку материя неисчерпаема. С развитием науки представления  людей о природе становятся все  более глубокими и адекватными, все более отражающими истинное, реальное состояние окружающего  мира.            

 Чем же отличается  современная научная картина  мира? 

 

 

3 Современная  физическая картина мира 

 

 

В построении физической картины  мира обычно используются все новейшие достижения фундаментальной физики, причём неизменно увязываются масштабность астрофизики и «глубинность»  физики вакуума и элементарных частиц.

Обоснованное предположение  об информационно-фазовом состоянии  среды физического вакуума качественно  меняет сами принципы построения физической картины мира.

Всепроникающая информация, образуя единое информационное поле, впервые позволяет рассматривать  экспериментальные возможности  получения данных о материальных объектах вне Метагалактики.

Неизмеримо возрастают масштабы человеческого познания: от двух форм существования материи – вещества и поля наука приходит к возможности  регистрации иных материальных субстанций. Полное естественнонаучное объяснение начинают получать не только явления  типа «первовзрыва Вселенной» и «реликтового излучения», скрытой «массы» и  взаимосвязи между собой  «разлетающихся фотонов», но и, вероятно, основные физические понятия: масса, энергия, заряд, поле, квант и т.д.

Все предпосылки для этого  в теории информационно-фазового состояния  материальных систем практически уже  заложены.

Электромагнитная среда  физического вакуума это лишь «световая материя», другие формы  существования материи ещё предстоит  обнаружить.

Представление  о мировом эфире как об упругой среде были необходимы для объяснения поперечного характера распространения в вакууме электромагнитных волн.

Информационно-фазовое состояние  физического вакуума вследствие полевой информационной ретрансляции (ПИР) должно обладать свойством, аналогичным  «упругости формы», поскольку каждая ячейка электромагнитной среды физического  пространства после возмущения должна возвращаться в исходное положение  соответственно своему энергетически  кодовому расположению в матрице  других ячеек. Если возмущение превышает  стабилизационную энергию матрицы  ячеек физического пространства, то происходит разрушение матрицы и  преобразование электромагнитной среды (например, «рождение пары электрон-позитрон»  и т.п.).

Неожиданное и фундаментальное  добавление к представлениям, формирующим  физическую картину мира, вносит анализ положения Д.И. Менделеева о химическом понимании мирового эфира.

В области классической физики и теории относительности ученые отмечают, что «в картине мира современной  физики фундаментальную роль играет принцип эквивалентности, согласно которому поле тяготения в небольшой  области пространства и времени (в которой его можно считать  однородным и постоянным во времени) по своему проявлению тождественно ускоренной системе отсчета.

Принцип эквивалентности  следует из равенства инертной и  гравитационной масс. В соответствии с этим принципом общая теория относительности трактует тяготение  как искривление (отличие геометрии  от евклидовой) четырехмерного пространственно-временного континуума. В любой конечной области  пространство оказывается искривленным - неевклидовым. Это означает, что  в трехмерном пространстве геометрия, вообще говоря, будет неевклидовой, а время в разных точках будет  течь по-разному.

Ряд выводов ОТО качественно  отличаются от выводов ньютоновской теории тяготения. Важнейшие среди  них связаны с возникновением черных дыр, сингулярностей пространства-времени, существованием гравитационных волн (гравитационного  излучения)».

По утверждению ученых в области квантовой механики, «хотя дискуссии в отношении  статуса вероятностных представлений  в современной физике не закончены  до сих пор, тем не менее развитие квантовой механики ослабляет позиции  сторонников лапласовского детерминизма».

В области изучения элементарных частиц «в современной физике фундаментальную  роль играет релятивистская квантовая  теория физических систем с бесконечным  числом степеней свободы - квантовая  теория поля. Эта теория построена  для описания одного из самых общих  свойств микромира - универсальной  взаимной превращаемости элементарных частиц. Для описания такого рода процессов  требовался переход к квантовому волновому полю. Квантовая теория поля с необходимостью является релятивистской, поскольку если система состоит  из медленно движущихся частиц, то их энергия  может оказаться недостаточной  для образования новых частиц с ненулевой массой покоя. Частицы  же с нулевой массой покоя (фотон, возможно нейтрино) всегда релятивистские, т.е. всегда движутся со скоростью света».

 

 

 

 

 

 

4 Химическая картина мира 

 

 

Отсутствие в химии  теоретических основ, позволяющих  точно предсказывать и рассчитывать протекание химических реакций, не позволяло  ставить её в ряд с науками, обосновывающими само бытие. Поэтому  высказывание Д.И. Менделеева о химическом понимании мирового эфира не только не было востребовано в начале 20 века, но и оказалось незаслуженно полностью  забыто на целое столетие. Связано  ли это с тогдашним революционным  переворотом в физике, который  захватил и увлёк большинство  умов в 20 веке в изучение квантовых  представлений и теории относительности, сейчас уже не так важно. Жаль только, что выводы гениального учёного, к тому же признанного в то время, не пробудило качественно другие  философско-методологические принципы, отличные от философских принципов, которые, кстати, в изобилии фигурировали в рассуждениях физиков.

Объяснение столь нежелательного забвения, скорее всего, связано с распространением редукционистских течений, вызванных возвеличением физики. Именно сведение химических процессов к совокупности физических как бы прямо указывало на ненужность химических воззрений при анализе первооснов бытия. Кстати, когда химики пытались защитить специфику своей науки доводами о статистическом характере химических взаимодействий в отличие большинства взаимодействий в физике, обусловленных динамическими законами, физики тут же указывали на статистическую физику, которая якобы более полно описывает подобные процессы.

Специфика химии терялась, хотя наличие строгой геометрии  связей взаимодействующих частиц в химических процессах вносило в статистическое рассмотрение специфический для химии информационный аспект.

Анализ сущности информационно-фазового состояния материальных систем резко  подчёркивает информационный характер химических взаимодействий. Вода как  химическая среда, оказавшись первым примером информационно-фазового состояния  материальных систем, соединила в  себе два состояния: жидкое  и информационно-фазовое именно по причине близости химических взаимодействий к информационным.

Вакуум как электромагнитная среда физического пространства, проявившая свойства информационно-фазового состояния, скорее всего, ближе к  среде, в которой протекают процессы, по форме напоминающие химические. Поэтому химическое понимание  мирового эфира Д.И. Менделеева становится чрезвычайно актуальным. Давно замеченное терминологическое совпадение при описании соответствующих процессов превращения частиц в химии и в физике элементарных частиц как реакций дополнительно подчёркивает роль химических представлений в физике.

Предполагаемая взаимосвязь  между информационно-фазовыми состояниями  водной среды и электромагнитной среды физического вакуума свидетельствует  о сопутствующих химическим процессам  изменениях в физическом вакууме, что, вероятно, и ощущал Д.И. Менделеев  в своих экспериментах.

Следовательно, в вопросе  о природе мирового эфира химия  в каких-то моментах выступает даже определяющей по отношению к физическому  воззрению.

Поэтому говорить о приоритете физических или химических представлений  в выработке научной картины  мира, вероятно, не стоит. 

 

5 Биологическая  картина мира 

 

 

Существующее разделение на живую и неживую природу  как бы заранее отрицало даже саму возможность переноса «живого» в  разряд фундаментальных основ мироздания. Представить в фундаменте всего  сущего нечто живое означало признание  бога. Это никак не вписывалось  в понятие научной картины  мира, которая с самого начала противопоставлялась  божественному происхождению мира. Компромиссы, правда, встречались с  обеих сторон: как в виде глубоко  верующих учёных, что не всегда воспринималось в качестве личного убеждения, независимого от научных взглядов, так и в  виде использования теологами современных  фактов естествознания, например, рассмотрения явления «первовзрыва Вселенной» как  подтверждения одноактового создания мира творцом.

Выход на всеобщий фундаментальный  уровень таких близких биологии понятий как информация в живых  системах (за счёт обнаруженной информационной взаимосвязи информационно-фазовых  состояний водной среды и среды  физического вакуума), а также  такого её свойства как комплементарность, без которой оказалось невозможным  говорить о способах передачи информации (т.е., о молекулярной и полевой  информационной ретрансляции), впервые  позволило увериться в необходимости  присутствия этих биологических  категорий при построении целостной  картины мира.

Анализ информационно-фазового состояния материальных систем показывает, что без информационного начала единой картины мира представить  уже невозможно.