Панорама современного естесствознания

СОДЕРЖАНИЕ  РАБОТЫ: 
 

1. Панорама  современного естествознания

2. Здоровье  человека и экологические проблемы

3. Современная система научного познания как отражение  иерархии

        уровней организации материи

4.     Физическая, химическая, биологическая  и социальная формы организации 

        материи

5.     Понятие о метаболизме, превращение  белков, жиров и углеводов

      Список  использованной литературы  

1.ПАНОРАМА СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 
 

    Естествознание  – это  наука о явлениях и законах природы. Основу этой системы составляют физика, химия, биология. Самым большим долгожителем в естествознании является физика, возраст которой, исчисляемый от Ньютона, превышает 300 лет. Значительно моложе физики химия и биология, достигшие стадии научной зрелости во второй половине XIX века. Обзор концепций естествознания наводит на мысль о единстве наук. Объекты, изучаемые различными естественно - научными дисциплинами, взаимосвязаны между собой и взаимоопределяют друг друга. Соответственно этому и науки образуют единое целое. Биология без физики и химии нынче считается нонсенсом. С другой стороны, живое влияет на неживое. Физикам и химикам приходится изучать феномены, которые без биосферы вообще не имели место, например особенности озонового слоя в атмосфере. Заслуживает особого внимания идея эволюции в естествознании. Биология, космология, геология буквально насквозь пронизаны идеей эволюции. Эта же идея все более органично смотрится и в физике, и в химии. Известна история возникновения физических и химических элементов, изучаются их взаимодействия, возникающие при этом комплексы. Синергетика близка к тому, чтобы выявить даже в самых малопримечательных объектах физики и химии необратимость времени, нелинейности, вновь возникающие структуры. Естествознание объединяет науки о природе, то есть об органическом и неорганическом мире, существующем во Вселенной. Под наукой понимают систему знаний о закономерностях развития природы, общества и мышления, а также отдельную отрасль таких знаний.                                                                               

    Предмет естествознания - это различные формы  движения материи в природе; их материальные носители, образующие лестницу уровней структурной организации материи; их взаимосвязи, внутренняя структура; основные формы всякого бытия пространство и время; закономерная связь явлений природы. Природа, которая служит предметом естествознания, рассматривается не абстрактно, вне деятельности человека, а конкретно, как находящаяся под воздействием человека, так как ее познание достигается в итоге теоретической и практической деятельности людей. Цели естествознания двояки: находить сущность явлений природы, их законы и на этой основе предвидеть или создавать новые явления; раскрывать возможность использования на практике познанных законов. Открытие законов природы есть заключительный этап длительного процесса познания и формирования стройной системы знаний, от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике. Сначала на основании наблюдений и чисто умозрительных идей возникает некая гипотеза. Если вытекающие из нее следствия подтверждаются экспериментальными фактами, то гипотеза постепенно превращается в теорию, а со временем, быть может, в принцип почти непреходящего значения, то есть в законы природы. В этой цепочке большая роль принадлежит научному эксперименту, который может либо подтвердить, либо опровергнуть ту или иную гипотезу. Наблюдение, гипотеза, эксперимент, теория, закон природы - основные этапы процесса познания. И в то же время наряду с идеями, принципами, категориями являются формами научного знания.                                                                                                                                                         

    Дадим научные определения терминам гипотеза, эксперимент, теория, закон природы. Гипотеза - научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений и требующее проверки на опыте и теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной теорией. Эксперимент - научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и многократно   воспроизводить его при повторении этих условий. Теория - учение, система научных принципов, идей, обобщающих практический опыт и отражающих закономерности природы, общества, мышления. В более узком значении теория - это совокупность обобщенных положений, образующих какую-либо науку или раздел ее, а также правил в области какого-либо мастерства, искусства. Законом принято называть наиболее глубокие и твердо установленные обобщения.                         

    Законы  природы - это основанные на практической деятельности (в самом широком смысле этого слова) и сформулированные человеком представления о механизме различных явлений. С развитием науки они могут пересматриваться. Например, ньютоновские законы движения не применимы к телам, движущимся со скоростью, близкой к скорости света; а закон сохранения массы нарушается при слиянии или расщеплении атомных ядер. Как правило, любая истинная научная теория не может со временем не обнаружить своей ограниченности, и один из наиболее плодотворных подходов в современных исследованиях заключается в том, что теории проверяют, пытаясь найти их область примени-мости. В результате многочисленных проверок теория может стать частью новой, более совершенной и глубокой теории. Так, механика Ньютона и динамика Максвелла послужили для Эйнштейна тем фундаментом, опираясь на который, он создал свою теорию относительности с ее новыми глубокими взглядами на пространство и время.                                                Таким образом, естествознание - одно из трех основных областей научного знания о природе, обществе, мышлении.                                

    В естествознании можно выделить эмпирическую, теоретическую и производственно-прикладную стороны. Они соответствуют общему ходу познания. В целом естествознание представляет собой весьма сложное явление, обладающее различными сторонами и связями. Ему свойственны специфические черты, отличающие его от других областей научного знания, особые закономерности и тенденции развития. Одна из них проявляется на протяжении всей истории естествознания и заключается в ускоренном росте научных знаний. Начиная с XVII века объем научной деятельности удваивается каждые 10-15 лет, что находит выражение в ускорении роста количества научных открытий и научной информации, а также числа людей, занятых в науке. В результате число ныне живущих ученых и научных работников составляет свыше 90% от общего числа ученых за всю историю науки.  

    Развитию  естествознания свойственен кумулятивный характер: на каждом историческом этапе  оно суммирует в концентрированном  виде свои прошлые достижения, и каждый результат входит неотъемлемой частью в его общий фонд, не перечеркиваясь последующими успехами познания, а лишь переосмысливаясь и уточняясь. Преемственность естествознания приводит к необратимому характеру его поступательного развития.               

    Процесс развития естествознания находит свое выражение не только в возрастании  суммы накапливаемых положительных знаний. Он затрагивает также всю структуру естествознания. На каждом историческом этапе научное познание использует определенную совокупность познавательных форм - фундаментальных категорий и понятий, методов, принципов, то есть всего того, что объединяют понятием стиля мышления. Например, для античного стиля мышления характерно наблюдение как основной способ получения знаний. Наука Нового времени опирается на эксперимент и на господство аналитического подхода, направляющего мышление к поиску простейших, далее не разложимых перво-элементов 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. Однако накопление нового материала, не поддающегося объяснению на основе существующих схем, заставляет искать новые, интенсивные пути развития науки, что приводит время от времени к научным революциям, т.е. радикальной смене основных компонентов содержательной структуры науки, к выдвижению новых принципов познания, категорий и методов науки. Чередова-ние экстенсивных и революционных периодов развития, характерное как для естествознания в целом, так и для отдельных его отраслей, рано или поздно находит свое выражение также и в соответствующих изменениях форм организации науки. 

Всю историю  естествознания пронизывает сложное  диалектическое сочетание процессов дифференциации и интеграции. Дифференциация научного знания имеет многовековую историю. Первыми науками, выделившимися в определенной мере из древней натурфилософии, претендующей на роль науки наук, были астрономия и математика.

    Наибольшую  активность процесс дифференциации приобрел в XVII-XIX вв. Самостоятельными науками стали география, геология, палеонтология, физика, биология, несколько позже - химия, физиология; оформилась как наука термодинамика и многие другие.

Таким образом, освоение все новых областей реальности и углубления познания приводят к дифференциации науки. Вплоть до XIX века ведущей тенденцией развития науки была специализация, отделение наук друг от друга. Однако с развитием естествознания появились новые сложные научные проблемы, требующие привлечения возможностей способов и методов различных естественных наук. Всеобщая взаимосвязь явлений и процессов, су-

ществующих в  мире, обусловила на определенном этапе  развития естествознания появления  тенденции к интеграции научных  знаний.

    Интеграция  проявляется, в частности в том, что на всех этапах развития естествознания трудно было разделить естественные и так называемые технические или прикладные науки, настолько тесно они переплетаются с ма-

тематикой, физикой, химией.

    Первоначально новые отрасли естествознания формировались  по предметному признаку - сообразно с вовлечением в процесс познания новых областей и сторон действительности. Для  современного   естествознания  становится все более характерным переход от предметной к проблемной ориентации, когда новые области знания возникают в связи с выдвижением определенной крупной теоретической или практической проблемы.

Так возникло значительное количество стыковых наук типа биофизики, биохимии, электрохимии и др. Их появление  продолжает в новых формах процесс дифференциации естествознания, но вместе с тем дает и новую основу для интеграции прежде разобщенных научных дисциплин.

К одной из наиболее быстро развивающихся новых наук относится радиоастрономия. Современные  и, казалось бы, совершенные телескопы  обладают ограниченной возможностью. В радиоастрономии наблюдения ведутся  с помощью радиоволн. В частности, помощью радиотелескопа был обнаружен самый большой объект Вселенной – галактика с размером 2 107 световых лет.

Важной чертой блока естественных наук является его  теоретико-логическая строгость, стройность, высокая математизированность и  доступность математизации.

    В естествознании сформировались мысленный  и натурный, физический типы эксперимента, затем они переросли в научно-производственный с его теоретико-прикладными возможностями, а в настоящее время - в машинный или математический. Он применяется в познании объектов, трудно доступных, либо вовсе не доступных иным средствам исследования.

Еще одной выигрышной особенностью естествознания является преодоление многими составляющими  его науками своих объектных  и методологических границ, выход  их на общенаучный уровень. Особо надо отметить физику, кибернетику, объектом изучения которой являются управленческие процессы и системы любой природы (включая живые организмы в информационном аспекте), этологию (науку о поведении высокоорганизованных животных и их сообществ), экологию.

    Научные исследования физических, химических, биологических явлений, проводившиеся  в XX веке, существенно расширили, углубили прежние представления о структуре и свойствах материи.

    Если  на рубеже XIX и XX веков была известна лишь одна элементарная частица – электрон, то на рубеже XX и XI веков количество известных элементарных частиц исчисляется сотнями. Во второй половине XX века было выяснено, что элементарные частицы, образующие ядра атомов, сами обладают внутренней структурой и состоят из «еще более элементарных» частиц – кварков.

    В XVIII – XIX веках и даже в первой половине XX века господствовала теория стационарной Вселенной, которая представлялась статичной, не изменяющейся в пространстве. Такое понимание было отброшено во второй половине XX века и заменено теорией расширяющейся Вселенной.

    Современная астрофизика внесла много нового в понимание эволюции звезд, открыла  совершенно новые, неизвестные ранее  космические объекты (пульсары, квазары).

    Крупнейшее  достижение науки начала XX века – создание теории относительности – явилось естественно-научным подтверждением важнейшего положения диалектико-материалистической картины мира о единстве материи, движения, пространства и времени. Творцу теории относительности А. Эйнштейну удалось показать не просто единство, но и зависимость свойств пространства и времени от движущейся материи и друг от друга.

    Существенно расширились в XX столетии представления и о структурных уровнях органической природы, которые включают молекулярный уровень жизни, клеточный уровень (микроорганизмов, тканей и органов), уровни целого живого организма, сообществ организмов, биологических видов, биогеоценозов (совокупности видов различных организмов в единстве с природными условиями их существования) и наконец, биосферы в целом, т. е. области распространения жизни на Земле.

    Если  важнейшими доказательствами единства органического мира в XIX веке стали открытие клеточного строения организмов и эволюционная теория Дарвина, то в XX веке такими доказательствами явились открытия в области молекулярных основ наследственности в живой природе.

    Прогресс  в биологии еще в первой половине XX века привел к введению понятий гена (как единицы наследственного материала, ответственного за передачу по наследству определенного признака) и хромосомы (как структурного ядра клетки, обозначаемого ДНК и являющегося высокомолекулярным соединением – носителем наследственных признаков). Расшифровка молекулы ДНК в середине XX века послужила началом интенсивных исследований в области молекулярной биологии, которые к концу XX века вплотную подвели к расшифровке генома человека.