Основные концепции естествознания

    Единство  естественных наук подтверждает и междисциплинарные  методы исследования, например системный  метод. Хотя, системы, встречающиеся  в природе, имеют разное строение и разные признаки, но все они  самоорганизующиеся системы, и нельзя противопоставлять живые и неживые  системы, новые результаты проливают  свет на проблему возникновения жизни.

Чтобы подчеркнуть  фундаментальный характер единства всех важнейших знаний естественных наук о природе, ученые ввели понятие  естественнонаучной картины мира, под  которой понимают систему важнейших  принципов и законов, лежащих  в основе окружающего нас мира. 

3. Самоорганизация систем как переход от беспорядка к порядку. Синергетика 

    После открытия самоорганизации в простейших системах неорганической природы стало  ясным, что весь окружающий нас мир  и Вселенная представляют собой  совокупность разнообразных самоорганизующихся процессов, которые служат основой  любой эволюции.

    Современная наука процесс самоорганизации  систем определяет следующим образом. Система должна быть открытой, потому что закрытая изолированная система в соответствии со вторым законом термодинамики в конечном итоге должна придти в состояние, характеризуемое максимальным беспорядком или дезорганизацией.

    Открытая  система должна находиться достаточно далеко от точки термодинамического равновесия. Если система находится  в точке равновесия, то она обладает максимальной энтропией и потому не способна к какой-либо организации: в этом положении достигается  максимум её самодезорганизации. Если же система расположена вблизи или недалеко от точки равновесия, то со временем она приблизится к ней и, в конце концов, придёт в состояние полной дезорганизации.

    Если  упорядочивающим принципом для  изолированных систем является эволюция в сторону увеличения их энтропии или усиления их беспорядка (принцип  Больцмана), то фундаментальным принципом  самоорганизации служит, напротив, возникновение и усиление порядка  через флуктуации. Такие флуктуации, или случайные отклонения системы  от некоторого среднего положения, в  самом начале подавляются и ликвидируются  системой. Однако в открытых системах благодаря усилению неравновесия эти  отклонения со временем возрастают и в конце концов приводят к «расшатыванию» прежнего порядка и возникновению нового. Этот процесс обычно характеризуют как принцип организования порядка через флуктуации. Поскольку флуктуации носят случайный характер (а именно с них начинается возникновение нового порядка и структуры) то становится ясным, что появление нового в мире всегда связано с действием случайных факторов.

    В отличие от принципа отрицательной  обратной связи, на котором основывается управление и сохранение динамического  равновесия систем, возникновение самоорганизации  опирается на диаметрально противоположный  принцип - положительную обратную связь, согласно которому изменения, появляющиеся в системе, не устраняются, а напротив накапливаются и усиливаются, что  и приводит в конце концов к возникновению нового порядка и структуры.

    Процессы  самоорганизации, как и переходы от одних структур к другим, сопровождаются нарушением симметрии. Мы уже видели, что при описании необратимых  процессов пришлось отказаться от симметрии  времени, характерной для обратимых  процессов в механике. Процессы самоорганизации, связанные с необратимыми изменениями, приводят к разрушению старых и возникновению  новых структур.

    Самоорганизация может начаться лишь в системах обладающих достаточным количеством взаимодействующих  между собой элементов и, следовательно, имеющих некоторые критические  размеры. В противном случае эффекты  от синергетического взаимодействия будут  недостаточны для появления кооперативного (коллективного) поведения элементов  системы и тем самым возникновения  самоорганизации.

    Перечисленные выше условия безусловно являются необходимыми для возникновения самоорганизации в различных природных системах. Но, конечно же, недостаточными. Так, в химических и биологических самоорганизующихся системах важная роль отводится факторам ускорения химических реакций (процессы катализа).

    Синергетика - современная теория самоорганизующихся систем, основанная на принципах целостности  мира, общности закономерностей развития всех уровней материальной и духовной организации; нелинейности (многовариантности, альтернативности) и необратимости, глубинной взаимосвязи хаоса и порядка, случайности и необходимости.

    Главная идея синергетики (предметом коей являются самоорганизующиеся системы) - это идея о принципиальной возможности спонтанного  возникновения порядка и организации  из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Решающим фактором самоорганизации является образование  петли положительной обратной связи  системы и среды. При этом система  начинает самоорганизовываться и противостоит тенденции её разрушения средой. Например, в химии такое явление называют автокатализом. В неорганической химии автокаталитические реакции довольно редки, но, как показали исследования последних десятилетий в области молекулярной биологии, петли положительной обратной связи (вместе с другими связями - взаимный катализ, отрицательная обратная связь и др.) составляют саму основу жизни.

    Становление самоорганизации во многом определяется характером взаимодействия случайных  и необходимых факторов системы  и её среды. Система самоорганизуется не гладко и просто, не неизбежно. Самоорганизация переживает и переломные моменты - точки бифуркации. Вблизи точек бифуркации в системах наблюдаются значительные флуктуации, роль случайных факторов резко возрастает.

    В переломный момент самоорганизации  принципиально неизвестно, в каком  направлении будет происходить  дальнейшее развитие: станет ли состояние  системы хаотическим или она  перейдёт на новый, более высокий  уровень упорядоченности и организации (фазовые переходы и диссипативные  структуры - лазерные пучки, неустойчивости плазмы, флаттер, химические волны, структуры  в жидкостях и др.). В точке  бифуркации система как бы «колеблется» перед выбором того или иного  пути организации, пути развития. В  таком состоянии небольшая флуктуация (момент случайности) может послужить  началом эволюции (организации) системы  в некотором определённом (и часто  неожиданном или просто маловероятном) направлении, одновременно отсекая  при этом возможности развития в  других направлениях.

    Как выясняется, переход от Хаоса к  Порядку вполне поддаётся математическому  моделированию. И более того, в  природе существует не так уж много  универсальных моделей такого перехода. Качественные переходы в самых различных  сферах действительности (в природе  и обществе - его истории, экономике, демографических процессах, духовной культуре и др.) подчиняются подчас одному и тому же математическому сценарию.

    Синергетика убедительно показывает, что даже в неорганической природе существуют классы систем, способных к самоорганизации. История развития природы - это история  образования всё более и сложных  нелинейных систем. Такие системы  и обеспечивают всеобщую эволюцию природы  на всех уровнях её организации - от низших и простейших к высшим и сложнейшим (человек, общество, культура). 

Заключение. 

    Все радикальные сдвиги в представлениях о мире и процедурах его исследования сопровождались формированием новых  философских оснований науки. Идея исторической изменчивости научного знания, относительной истинности вырабатываемых в науке онтологических принципов  соединялась с новыми представлениями  об активности субъекта познания. Он рассматривался уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения и т.п. Радикально видоизменялась и "онтологическая подсистема" философских оснований науки.

    Когда современная наука на переднем крае своего поиска поставила в центр  исследований уникальные, исторически  развивающиеся системы, в которые  в качестве особого компонента включен  сам человек, то требование экспликации  ценностей в этой ситуации не только не противоречит традиционной установке  на получение объективно-истинных знаний о мире, но и выступает предпосылкой реализации этой установки. Есть все основания полагать, что по мере развития современной науки эти процессы будут усиливаться.

        Техногенная цивилизация ныне  вступает в полосу особого  типа прогресса, когда гуманистические  ориентиры становятся исходными  в определении стратегий научного  поиска. 
 

Список  использованной литературы.

    1. Ахлибенский Б.В., Храленко Н.И. Основные концепции современного естествознания. Учебное пособие.- М., 2000.

    2. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. Учебное пособие для вузов.- М., 1998

    3. Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Логос, 2001.

    4. Аруцев А. А., Ермолаев Б. В., Кутателадзе И. О., Слуцкий М. С. Учебное пособие. Концепция современного естествознания. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://nrc.edu.ru/est/pos/index.html