Каталог :: Естествознание

Шпора: Шпоргалка по курсу естествознания

     1. Предмет естествознания. Основные этапы развития естествознания, история,
панорама и тенденции развития. 
Естествознание-наука о природе («естество»-«природа»). Предмет
естествознания- факты, явления, которые воспринимаются нашими органами
чувств, окружающий нас мир и наше понимание мира. А также - различные формы
движения материи в природе; лестница последовательных уровней организации
материи и их взаимосвязи; основные формы всякого бытия- пространство и время;
закономерная связь явлений природы.
3 основных этапа:
1) Естествознание древнего мира.
Создаваемые концепции носили мировоззренческий характер, не было завершенного
деления на дисциплины; допускался экспериментальный метод; существовали
ошибочные построения (умозаключения)
2) Классический период (нач.18 в. – нач. 20 в.)
Четкое разделение наук на традиционные области. Основной инструмент познания
и критерий истинности – эксперимент
3) Современное естествознание
Накопление нового фактического материала, возникновение множества новых
дисциплин на стыках традиционных. Удорожание науки; возрастает роль
теоретических исследований, сохраняется роль эксперимента, но признается, что
истина относительна.
Панорама и тенденция развития:
- взаимосвязь с НТР;
- комплексность наук (не будет обособленных технических, естественных и
общественных наук) – интеграция;
-   цель будущей науки: создание нового образа мира, незыблемого.
     2. Содержание и структура естественнонаучной теории. Основные способы
построения естественнонаучных теорий. Процессы дифференциации и интеграции
современных наук. Роль научного познания и учено­го в современном мире.
Научная теория - система истинного, доказанного знания.
Основные элементы научного познания:
- твердо установленные факты;
- закономерности, обобщающие группы фактов;
- теории представляющие собой знание системы закономерностей и совокупности
описывающих некий фрагмент реальности;
-                              научные картины мира.
Структура построения любой естественнонаучной теории определяется двумя
основными факторами: 1) выбором тех или иных основных посылок, 2) типом
логического вывода.
Структура естественнонаучной теории:
-- определенный круг экспериментальных данных;
-- выбор различия опытных данных и экспериментальных закономерностей и
создание на их основе модели и теории;
-- осуществление обратной связи между моделью и экспериментальными данными;
--корректировка модели;
-- переведение модели на математический язык;
-- аналогия с какой-либо теорией;
-- определение физического смысла вводимых понятий.
Основные способы построения естественнонаучных теорий:
1)    Индукция (эмпиризм) – на основании опыта (наблюдений, экспериментов);
от частного к общему.
2)    Дедукция (рационализм) – разумный, целесообразный и обоснованный подход.
3)    Гипотетико-дедуктивный – подтверждение гипотезы конституирует ее в
теоретический закон.
Современную науку очень часто называют «большой наукой». Она имеет сложную
разветвленную систему.
Сначала обнаружилось, что изучать мир гораздо проще, разбивая его на «простые
элементы». Поэтому последующий рост научных знаний сопровождался непрерывной
дифференциацией, дроблением на мелкие разделы и подразделы (например, в
физике: механика, оптика, термо-, электродинамика.). Параллельно, стала
утверждаться идея единства всех явлений природы и дисциплин. На данный момент
интеграция стала ведущей закономерностью, но параллельно продолжается и
процесс дифференциации.
Сегодня наука выступает не только как опора в развитии человечества; она же
может поставить нас на грань уничтожения. Наука никогда не развивалась в
условиях социального вакуума. Некоторые ее направления напрямую связаны с
обслуживанием человека, его потребностей (например, биология, генная
инженерия.). Но любое научное открытие можно употребить во вред
человечеству. Поэтому социально-этическое и гуманистическое регулирование
науки должно стать основой современного этапа развития науки.
     3. Критика и борьба мнений в науке. Преемственность в развития науки.
Интернациональный характер раз­вития науки. Взаимодействие естественных наук.
На­учный метод.
Новые идеи, теории, законы не сразу утверждаются в науке. Ученый не сразу
находит искомое, преодолевает ряд заблуждений и ошибок, которые неизбежны.
Новые открытия не укладываются в рамки старых представлений, поэтому
необходимым условием является свобода критики.
В истории изучения человеком природы сложились 2 противоположных метода:
·  диалектический (изучение объектов, явлений со всем богатством их
взаимосвязей, с учетом реальных процессов их изменения, развития)
·  метафизический (рассмотрение объектов изолированно, без учета связей в
неизменном состоянии)
Наука интернациональна по своим целям:
- познавать мир;
- облегчать труд;
- улучшать условия жизни людей.
Это не может касаться лишь одной страны; это относится ко всем нациям в целом.
В настоящее время идет процесс интеграции, обобщения естественных наук. Нет
ни одной области собственно-научных исследований, которые относились бы
исключительно к физике, биологии.(биология опирается на химию и вместе с ней
на физику и т.д.)
Научный метод – совокупность приемов, или операций, практической или
теоретической деятельности.
     4. Культура. Типы трансляции культур. Триада «чело­век, человечество,
человечность». Вклад естественно­научной и гуманитарной культур в развитие
цивили­зации.
Культура – 1) определенный уровень развития общества, творческих сил и
способностей человека, выраженный в типах и формах организации жизни  и
деятельности людей, а также в создаваемых или материальных и духовных
ценностях; 2) сфера духовной жизни людей.
Таким образом, культура – это духовная жизнь общества в целом, достижения
науки и искусства, усвоенный в процессе обучения и воспитания способ
поведения, духовный мир личности, совокупность традиционно передаваемых норм
деятельности и поведения.
--материальная (создание не столько вещей, сколько условий для жизни
человека: средства производства, продукты труда, способы практической
деятельности по созданию средств производства).
--духовная (деятельность, направленная на духовное развитие человека, а также
результаты этой деятельности).
3 типа трансляции культур:
1) обучение старшим поколениями младших (консервативен);
2) обучение взрослых и детей у своих сверстников (высокий творческий потенциал);
3) старшие поколения учатся у своих детей (т.к. молодежь легче схватывает
новшества, например, компьютер)
Субъектом культуры является и человек, и определенные соц. группы, соц.
институты,  объединения, и человеческий род в целом в качестве родового
субъекта. Сегодня все больше приверженцев получает триада: «человек,
человечество, человечность», т.е. все определеннее проявляется стремление
уровнять ритмы истории и ритмы жизни человека и человечества, приподнять
ценности гуманизма.
В мире существует две культуры – естественников и гуманитариев. Без высокого
профессионализма, конкретных детальных знаний дальнейшие исследования могут
исчерпать себя. Но необходим и  комплексный разноплановый анализ, опирающийся
на данные различных наук, требующих синтеза знаний, появления единых точек
зрения (целостному видению мира).
Цивилизация – 1 из фаз развития культуры. Характерная черта: воплощение
достигнутого уровня духовного развития в системе материального производства.
     5. Корпускулярная и континуальная концепции описа­ния природы. Единство
корпускулярных и волновых свойств микрообъектов.
Представления о строении материи находят свое выражение в борьбе 2 концепций:
--прерывности или дискретности – корпускулярная концепция (неизменность
атомов; все явления природы - результат движения частиц образованных из
единой материи, все на Земле состоит из корпускул – мини частиц, т.е.
прерывность и дискретность материи).
--непрерывности – континуальная концепция (существует 2 вида материи:
вещество и поле, различия между которыми фиксируется на уровне явлений
микромира, материя состоит из непрерывных волн, т.е. постоянство материи).
Эти две противоположные концепции описания природы пришли  к компромиссу в
теории корпускулярно-волнового дуализма (свет обладает и свойствами
непрерывных электромагнитных волн и свойствами дискретных фотонов).
Частицы неотделимы от создаваемых ими полей и каждое поле вносит свой вклад в
структуру частиц, обуславливая их свойства; единство корпускулярных и
волновых свойств всех частиц и фотонов. В этом проявляется единство
прерывности и непрерывности в структуре материи.
     6 . Структурные уровни организации материи. Микро-, макро- и мегамиры.
Структурные уровни материи образованы из определённого множества объектов
какого- либо класса и характеризуется особым типом взаимодействия между
составляющими их элементами. Критерием для выделения различных структурных
уровней служат следующие признаки:
Пространственно- временные масштабы, совокупность важнейших свойств,
специфические законы движения, степень относительной сложности, возникающей в
процессе исторического развития материи в данной области мира, некоторые
другие признаки.
     Микро-, макро- и мегамиры. Известные в настоящее время структурные уровни
матери могут быть выделены по вышеперечисленным признакам в следующие области.
1. Микромир. Сюда относятся: частицы элементарные и ядра атомов- область порядка
10-15 см, атомы и молекулы 10-8 – 10-7 см.
2. Макромир: макроскопические тела 10-6  - 10-7 см
3. Мегамир: космические системы и неограниченные масштабы до 1028 см.
Деление материи на структурные уровни носит относительный характер. В
доступных пространственно- временных масштабах структурность материи
проявляется в её системной организации, существовании в виде множества
иерархически взаимодействующих систем, начиная от элементарных частиц и
кончая Метагалактикой.
     7. Понятие структуры материи. Проявление структур­ной бесконечности материи в
ее системной органи­зации. Типы связей на разных структурных уровнях.
Структура материи – ее строение в макромире, т. е. существование в виде
молекул, атомов, элементарных частиц и т. д.
Проявлениями структурной бесконечности материи выступают:
-- неисчерпаемость объектов процессов микромира;
-- бесконечность пространства и времени;
-- бесконечность изменений и развития процессов.
     Типы связей на разных структурных уровнях:
1. В масштабах 10-13 см – сильные взаимодействия, целостность ядра
обеспечивается ядерными силами.
2. Целостность атомов, молекул, макротел обеспечивают электромагнитные силы.
3. В космических масштабах – гравитационные силы.
     8 . Структурные уровни различных сфер. Структура жи­вой природы. Социальная
действительность в струк­турном аспекте.
Структурные уровни материи образованы из определённого множества объектов
какого- либо вида и характеризуется особым способом взаимодействия между
составляющими их элементами, применительно к трём основным сферам объективной
действительности эти уровни выглядят следующим образом.
     
Неорганическая природаЖивая природаОбщество
1

Субмикроэле-

ментарный

Биологический

макромоле-кулярный

Индивид
2Микроэле-ментарныйКлеточныйСемья
3ЯдерныйМикрооргани-ческийКоллективы
4АтомарныйОрганы и тканиБольшие соц. группы
5МолекулярныйОрганизм в целомГосударство
6МакроуровеньПопуляцииСистемы государств
7МегауровеньБиоценозЧеловечество в целом
8

Метауровень

(метагалактики)

БиосфераНоосфера
Структура живой природы: 1)биологический уровень и его подуровни: -- макромолекул -- клеточный уровень -- микроорганический -- органов и тканей организма в целом -- популяционный -- биоценозный -- биосферный 2)социальный уровень. Структурный уровень социальной действительности находится в неоднозначно- линейных связях между собой (например, уровень наций и уровень государств). Социальная действительность в структурном аспекте разделяется на подуровни: индивидов, семьи, различных коллективов (производственных), социальных групп и т. д. Переплетение разных уровней в рамках общества порождает представление о господстве случайности и хаотичности в социальной деятельности. Но внимательный анализ обнаруживает наличие в нём фундаментальных структур- главных сфер общественной жизни, которыми являются материально- производственная, социальная, политическая, духовная сферы, имеющие свои законы и структуры. Все они в определённом смысле субординированы в составе общественно- экономической формации, глубоко структурированы и обуславливают генетическое единство общественного развития в целом. 9. Структура и ее роль в организации биологических систем. Система и целое. Различные типы систем. Часть и элемент. Взаимодействие части и целого. Определяющая роль целого по отношению к частям. Все объекты живой и неживой природы представляют собой настоящие системы, для которых характерно иерархическое соподчинение входящих в них элементов, т.е. структурных уровней организации, начиная от элементарных частиц, атомов, молекул, субмолекулярных систем и т.д., вплоть до организмов и сообществ из них. Система представляет собой совокупность элементов и связей между ними. Совокупность связей между элементами образует структуру системы. Устойчивые связи элементов определяют упорядоченность системы, Существуют два типа связей между элементами системы — по "горизонтали " и по "вертикали". Связи по "горизонтали " — это связи координации между одно- порядковыми элементами. Они носят коррелирующий характер: ни одна часть системы не может измениться без того, чтобы не изменились другие части, Связи по "вертикали" это связи субординации, т.е. соподчинения элементов. Они выражают сложное внутреннее устройство системы, где одни части по своей значимости могут уступать другим и подчиняться им. Вертикальная структура включает в себя уровни организации системы, а также их иерархию. Каждый уровень возникает посредством «наложения» на них процессов объединения и организации единиц предыдущего уровня. Система – это комплекс элементов, находящихся во взаимодействии. Каждая система характеризуется не только наличием связей и отношением между образующим её элементами, но и неразрывным единством с окружающей средой. Можно выделить различные типы систем: -по характеру связей между частями и целым – неорганические и органические; -по формам движения материи – механические, физические, химические, физико- химические; -по отношению к движению – статические и динамические; -по видам изменений – нефункциональные, функциональные, развивающиеся -по характеру обмена со средой – открытые и закрытые; -по степени организации – простые и сложные; -по уровню развития – низшие и высшие; -по характеру происхождения – естественный, искусственный, смешанный; -по направлению развития – прогрессивный и регрессивный. Целое- это то, у чего не отсутствует ни одна из частей, состоя из которых, оно именуется целым. Целое обязательно предполагает системную организованность его компонентов. Понятие целого отражает гармоническое единство и взаимодействие частей по определённой упорядоченной системе. В случае системы мы имеем дело с группой взаимодействующих объектов, взаимно влияющих друг на друга. По мере совершенствования системы в сторону упорядоченности её компонентов, она может перейти в целостность. Элемент- это такой компонент предмета, который может быть безразличен к специфике предмета. В категории структуры могут найти отношение связи и отношения между элементами, безразличными к его специфике. Понятие "элемент" означает минимальный, далее уже неделимый компонент в рамках системы. Элемент является таковым лишь по отношению к данной системе, в других же отношениях он сам может представлять сложную систему. Часть- это тоже составной компонент предмета, который не безразличен к специфике предмета как целого. Например, в живом организме частями являются компоненты, которым присущи функции жизни (обмен веществ): внеклеточное живое вещество, клетка, ткань, орган, система органов, тогда как элементы живого организма – компоненты, которые сами по себе не обладают функциями жизни. Часть и элемент составляют необходимые компоненты организации живого как целостной системы. Без элементов (неживых компонентов) невозможно функционирование частей (живых компонентов). Поэтому только совокупное единство и элементов, и частей, т.е. неживых и живых компонентов, составляет системную организацию жизни, её целостность. Взаимодействие части и целого состоит в том, что одно предполагает другое, они едины и друг без друга существовать не могут. Не бывает целого без части и наоборот: нет частей вне целого. Часть становится частью лишь в системе целого. Часть приобретает свой смысл благодаря целому, так же и целое есть взаимодействие частей. Во взаимосвязи части и целого ведущая, определяющая роль принадлежит целому. Части организма не могут самостоятельно существовать. Представляя собой частные приспособительные структуры организма, части возникают в ходе развития эволюции целого организма. 10. Диалектическое единство дифференциации и интег­рация частей. Факторы и причины, обеспечивающие по Ч. Дарвину, дифференциацию частей. Механиз­мы и алгоритмы сборки частей в целое. Редукционизм. Подлинное единство научного знания формируется в диалектическом процессе взаимодействия дифференциации и интеграции знания в ходе эволюции конкретных наук. Дифференциация научного знания направлена на более тщательное и глубокое изучение отдельных явлений и процессов определенной области действительности. Дифференциация - это разделение целого на части, а интеграция- это объединение соподчинением частей системе целого. При объединении системы происходит образование новой структуры, обладающей новыми специфическими качествами. Целое характеризуется новыми качествами и свойствами, не присущими отдельным частям, но возникающим в результате их взаимодействия в определённой системе связей. Т.о. диалектическое единство дифференциации и интеграции частей заключается в том, что, выделяя части, мы анализируем их как элементы данного целого, в результате синтеза целое выступает как состоящее из частей. Изучение частей является единственным возможным путём целого. В то же время результаты исследования частей входят в систему научного знания лишь благодаря тому, что они выступают как новое знание о целом. С позиции естественного отбора, по Ч. Дарвину, можно выделить следующие причины и факторы, обеспечивающие дифференциацию частей: 1. Приспособление организма к окружающей среде основной фактор, обеспечивающий прогрессивную дифференциацию частей. 2. Необходимость разнообразить строение тела, так как чем разнообразнее строение тела, тем легче тело будет приспосабливаться к окружающей среде. 3. Тенденция к приобретению наиболее совершенных форм, так как естественный отбор действует путём сохранения форм, обладающих преимуществами перед другими. Это ведёт к постепенному повышению организации, лучшим выражением которой является дифференциация и специализация частей. 4. Осуществление единства с окружающей средой. Дифференциация является формой усиления и усложнения связей между организмом и средой. 5. Дифференциация происходит в единстве с противоположным процессом- интеграцией, т.е. объединением и соподчинением частей в системе целого. Рассматривая алгоритм сборки частей в целое, можно выделить три механизма сборки: 1. Механический детерминизм. Детерминизм- это учение о закономерной, необходимой связи всех событий и явлений и их причинной обусловленности. Механическому детерминизму подчинена при сборке вся неживая природа. В живой природе связь частей по принципу механической детерминации наиболее рельефно проявляется при наблюдении за ранними стадиями развития эмбриона. 2. Связь по типу корреляции. Коррелятивное взаимодействие частей- это такая форма связи, при которой осуществляется взаимозависимая детерминация множества частей. В этой взаимозависимой детерминации основание детерминируется следствием: одна часть влияет на другую, которая, в свою очередь, изменяясь определённым образом, оказывает действие на причину, её вызывающую (например, существует корреляция между голубыми глазами и глухотой у белых кошек). Т. о., связь по типу корреляции представляет собой такое взаимодействие, когда всякое изменение одной части отражается на остальных, и, в свою очередь, является ответом на изменение других частей, воздействующих на неё. 3. Связь по типу субординации. Такая связь подразумевает происхождение коррелированных частей из какой- то единой, общей основы. Самым существенным выражением господствующего отношения субординирующего фактора является преодоление ими замкнутого круга равнозначного отношения частей при коррелятивной связи и обеспечение саморазвития целостной системы. Саморазвитие живой системы является формой самоорганизации системы, причём достаточно своеобразной. На уровне общественного проявления принцип субординации наиболее ярко проявляется на примере армии. Реедукционализм- это стремление свести объяснение сложного через более простое. Это есть некоторый своеобразный образ мышления, и он пронизывает все науки, в разной степени, но все. Редукционализм есть способ сведения сложного к анализу явлений более простых и является мощнейшим средством исследования. Он позволяет изучать явления самой различной физической природы. Однако было бы ошибочно считать, что редукционализм является универсальным, и любые сложные явления могут быть познаны с помощью расчленения их на части и исследования их отдельных составляющих. 11. Неустранимость и парадокс неопределенности. Неопределенностные процессы в искусстве, биологии, кибернетике, компьютерной связи. Принцип неопределенности Гейзенберга как фундаментальное поло­жение квантовой механики. Неустранимость. Парадокс неопределенности. Состояние неопределенности интуитивно знакомо каждому человеку. Неопределенностные процессы обнаруживаются в громадном массиве реалий действительности. Независимо от того, осознана или нет природа неопределенности, она живет во всеобщей системе взаимодействий, выступая компонентом развития. Сами по себе процессы неопределенности обнаруживают себя в поведении сложных систем и, таким образом, неустранимы. Можно выделить видимые причины неопределенности: -- бурлящий водоворот жизненных стихий, который захватывает и поглощает так, что сами события наступают быстрее, чем требуется времени для их прогнозирования; -- недостаточно глубокое проникновение в природу вещей; --поверхностность путанных, субъективных переживаний; -- огромный массив недальновидных и неразумных человеческих деяний и т.д. Состояние неопределенности знакомо каждому человеку. Это: -смутное беспокойство; -неумение оценить ситуацию и сделать правильный выбор; -непонимание сути происходящего из-за отсутствия каких-то звеньев; -неадекватная оценка и т.д. Неизвестность будущего заставляет снимать выбор напряжений между концентрацией энергии в созидании настоящего. В этом и состоит суть и оправдание парадокса неопределенности: залог прочного мироустройства - в принятии неопределенности бытия. Неопределенностные процессы в искусстве, биологии, кибернетике и компьютерной связи. Неопределенностные процессы в искустве вводятся новейшими направлениями, порожденными временем, такие авнгардистские течения, как кубизм, футуризм, абстракционизм, сюрреализм, экспрессионизм, импрессионизм, постимпрессионизм и т.д. отражают неопределенность в современном искусстве. Они размывают классическую определенность форм, пытаются выразить смысл, сводя к минимуму предметность. Неопределенность получила мощное подкрепление со стороны биологии. Явление мутации, вызванное проникновением в клетку мутантов среды в виде химических соединений может быть сравнено с теорией квантов, так как в нем также происходит скачкообразное изменение свойств. В середине XXв. Неопределенность заявила о себе как проблема кибернетики и компьютерной связи. Информация стала пониматься как нечто, что измеряется количеством неопределенности и устраняет ее. Многочисленные неполадки в компьютерах на космических станциях являются ярким примером проявления неопределенности. Принцип неопределенности. В принципе неопределенности Гейзенберга (1927г.) утверждается, что имеется 2 пары величин, характеризующих макросистему, которые не могут быть известны одновременно с бесконечной степенью точности. Неопределенность проявилась в отношении измерения координаты микрочастицы и ее импульса. Нельзя одновременно знать координату и скорость. Принцип неопределенности – это фундаментальное положение квантовой теории, утверждающей, что любая физическая система не может находиться в состояниях, в которых координаты ее центра инерции и импульс принимают вполне определенное значение. Никакой эксперимент не может привести к одновременному точному определению таких динамических переменных. При этом неопределенность связана с объективными свойствами материи. Следовательно, понятия координаты и импульса не могут быть применены в классическом смысле к микроскопическим объектам. 12. Этимология понятия «хаос». Хаос и мифы. Хаос и его проявления. Причины хаоса. Роль энтропии как меры хаоса. Этимология понятия «хаос». Хаос в переводе с греческого означает бесформенное состояние мира, бесконечное пространство, неупорядоченную первопотенцию мира. Хаос – понятие, происходящее от греческого «зев», «зияние», развернутое пространство. Как первичное бесформенное состояние материи и первоматерия мира, хаос, разверзаясь, извергает из себя ряды животворно оформленных элементов. Хаос совмещает в себе принципы универсального порождения и универсального поглощения, является излюбленным образом античной философии на протяжении всей ее истории. Хаос – это не только буйство слепых стихий, это еще и рождение новых возможностей, их спонтанное появление в бурлящем, клокочущем вихре перемен. Хаос и мифы. Мифология – совокупность мифов, рассказов, преданий, повествований о жизни богов, героев, демонов, духов. Одна из существенных особенностей мифологического творчества заключается в стремлении компенсировать фундаментальную потребность всего живого способствовать понижению меры хаоса. Заполняя пустоты неведомого, расширяя могущество человека до масштабов всеведения, миф всегда был направлен на упорядочивание чувственной сферы. Зло и мрак, хаос и бездна не вписываются во всеобщую гармонию и мыслились изначально как чуждые. Неузнаваемо искажая зеркальное отражение божественной красоты, они пугали существо, устремленное к всеобщей благодати, и поэтому объявлялись запредельными и вытеснялись на «тот свет». Хаос всегда находил отражение в мифах. Например, первое историческое описание хаоса связано с сказанием о Всемирном потопе. В Греции, например, хаос олицетворен культом Диониса. Он жизнерадостный, жизнью упоенный, славящий вакханалии. Примеры хаоса. Хаос – широко распространенное нелинейное явление, которое встречается во всех дисциплинах. Проявление хаоса разнообразно. Это и турбулентные клубы сигаретного дыма, и водный след за судном на подводных крыльях, и вихреобразное образование по ходу плывущего судна, и «штопор» самолет при выходе из «пике», и неожиданная выдача компьютером потока случайных данных, и разрушительное действие компьютерного вируса, и возникновение фибрилляции сердца у сердечного больного. Хаос – это события, способные приводить к катастрофам. Сообщения о тех или иных проявлениях хаоса встречаются почти во всех научных дисциплинах: астрономии, физике, биологии, химии, геологии, медицине, математике, общественных науках и т.д. Причины хаоса. Можно выделить ряд причин, в результате которых происходит потеря устойчивости и переход к хаосу: 1.шумы и внешние помехи, возмущающие факторы. 2.Наличие большого числа степеней свободы, которыми обладает система в процессе своего функционирования. 3.Достаточно сложная организация системы 4.«эффект бабочки», суть которого сводится к тому, что нелинейные системы чрезвычайно чувствительны к начальным условиям и обладать свойством быстро разводить первоначально близкие траектории (мушка, летящая перед носом короля может вызвать изменения в целом государстве). Роль энтропии как меры хаоса. Энтропия, в переводе с греческого означает превращение. Все процессы в природе протекают в направлении увеличения энтропии. Термодинамическому равновесию системы соответствует состояние с максимумом энтропии. Равновесие, которому соответствует максимум энтропии, называется абсолютно устойчивым. Таким образом, увеличение энтропии системы означает переход в состояние, имеющее большую вероятность. То есть энтропия характеризует вероятность, с которой устанавливается то или иное состояние, и является мерой хаотичности или необратимости. Это мера хаоса в расположении атомов, фотонов, электронов и других частиц. Чем больше порядка, тем меньше энтропия. 13. Порядок и беспорядок в природе. Упорядоченность строения физических объектов. Два возможных под­хода в объяснении порядка. Пространственная мо­дель соотношения порядка и хаоса. Диалектическое единство 0-мерной точки. Хаос, беспорядок, как и порядок, гармония – понятия достаточно близкие. Беспорядок – это такое состояние, когда налицо много вещей, но нет основания отличать одну вещь от другой. Порядок есть не что иное, как различимое отношение совокупности вещей. Существует два механизма, которые могут производить упорядоченные явления – статистический механизм, создающий порядок из беспорядка, на котором базируется поведение живого вещества. Живой организм противится переходу к атомарному беспорядку. На протяжении своей непродолжительной жизни он проявляет способность поддерживать себя и производить упорядоченные явления. В математизированном подходе преобладают рассуждения, обосновывающие исчисления всех прошлых и будущих состояний Вселенной на основании того, что относительно какого-то момента известны все силы и положения частей. В организмическом подходе будущее становится неизвестным не в силу изначальной определенности всех начальных положений объектов, начальных скоростей материальных частиц, действующих сил и результирующих уравнений. Пространственная модель соотношения порядка и хаоса существует в 2-х вариантах. В первом варианте хаосу отводится периферия, т.е. все, что ниже упорядоченного мира. Хаос понимается как движение вниз, в недра. Но он не только пугает буйством преисподней, но и привлекает скрытыми там несметными богатствами. Второй вариант этой концепции представляет хаос как физическое место, необходимое для существования тел. Это бездна, пустота, т.е. хаос противопоставляется пространственной оформленности вообще. Этот вариант близок к концепции, рассматривающей n-мерную длительность, которая несет в своем потоке и позволяет чередоваться хаотическим и упорядоченным фазам становления. Структура пространства дает возможность обсудить истоки полного хаоса и высшей упорядоченности. Они находятся в диалектическом единстве 0-мерной точки. Расходящиеся во все стороны направления олицетворяют полную неупорядоченность (хаос). Сходящиеся в одну точку направления являются воплощением полной упорядоченности. 0-мерных точек бесконечное множество. Поэтому возможности хаоса неограниченны. Отсюда следует возможность образования центров сходящихся направлений, т.е. хаос направлений содержит в себе возможность упорядоченности. Разнозначность точек и направлений говорит о равновесном состоянии пространства и является основой его существования. Однако структура пространства не допускает ни полного хаоса, ни полного порядка. Но и положение 50/50 в природе также не наблюдается. У природы есть некий набор средств противостоять нарастанию хаоса. 14. Принципы симметрии. Определение категорий сим­метрии, асимметрии, дисимметрии, антисимметрии. Операции симметрии. Универсальный характер сим­метрии и асимметрии в живой и неживой природе, математике, физике, техники, космологии. Симметрия – однородность, пропорциональность, гармония, инвариантность структуры материального объекта относительно его преобразований. Это признак полноты и совершенства. Лишившись элементов симметрии, предмет утрачивает свое совершенство и красоту. Четыре категории симметрии: -- симметрия - однородность, пропорциональность, гармония, инвариантность структуры материального объекта относительно его преобразований; -- асимметрия – это несимметрия, т. е. такое состояние, когда симметрия отсутствует; -- дисимметрия – внутренняя, или расстроенная, симметрия, т. е. отсутствие у объекта некоторых элементов симметрии; -- антисимметрия – противоположная симметрия, связанная с переменой знака фигуры. Операции симметрии: - отражение в плоскости симметрии; - поворот вокруг оси симметрии; - отражение в центре симметрии; - перенос фигуры на расстояние; - винтовые повороты. Виды симметрий. Среди разных типов симметрии различают пространственно-временные симметрии и внутренние симметрии. Пространственно-временные симметрии можно разделить на симметрии, связанные с непрерывными и дискретными преобразованиями. К непрерывным преобразованиям относятся: - Перенос (сдвиг) системы как целого в пространстве. - Изменение начала отсчета времени (сдвиг во времени). - Поворот системы как целого в пространстве. Симметрия физических законов относительно этого преобразования означает эквивалентность всех направлений в пространстве. - Переход к системе отсчета, движущейся относительно данной системы с постоянной скоростью Среди дискретных пространственно-временных симметрий различают СРТ-симметрию и зеркальную симметрию. Симметрия СРТ заключается в том, что для любого движения частиц может осуществляться в природе симметричное ему движение античастиц. Зеркальная симметрия осуществляется в процессах, вызываемых сильными и электромагнитными взаимодействиями, а также в системах, связанных с помощью этих взаимодействий (атомах, атомных ядрах, молекулах, кристаллах). Под внутренней симметрией понимают симметрию между частицами с различными внутренними квантовыми числами. Среди внутренних симметрий можно выделить глобальные и локальные симметрии. Симметрия одномерная характерна для фигур с одним особенным направлением – бордюров, лент, стержней. Симметрия двумерная присуща фигурам с двумя особенными направлениями: сетчатым орнаментам и слоям. Симметрия в механике. Однородность пространства. Пространство вблизи земной поверхности физически неоднородно: все тела стремятся занять самые низкие положения, поближе к Земле. Столь же неоднородно пространство вблизи Солнца. Но вся Солнечная система как целое движется прямолинейно, по крайней мере, в течение миллионов лет отклонений от прямолинейного движения не было. Пространство, в котором она движется, свободно от тяготеющих к нему тел и здесь можно говорить о его однородности. Из второго закона Ньютона следует прямолинейность и равномерность движения центра инерции системы тел в однородном пространстве. Никакие внутренние силы не нарушают однородности пространства по отношению к системе как к целому. Изотропия пространства – еще один вид симметрии – относительно поворотов координатных систем. В физике это проявляется в том, что вокруг любой прямой можно повернуть координатную систему на любой угол, и повернутая система будет во всех отношениях равноценна первоначальной. Однородность времени. Пространство имеет группу симметрии относительно произвольных переносов по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Симметрия же времени напоминает симметрию прямой относительно переносов. Время однородно, т.е. все его моменты равноценны, по крайней мере по отношению к чисто механическим явлениям. Симметрия в живой природе. Если рассматривать царство живого, то любому его представителю, от простейшей водоросли до эвкалипта, от крошечного жучка до кита, от червяка до человека, можно приписать одну из групп симметрии (точечных или пространственных), выведенных для материальных фигур. Живой организм не имеет кристаллического строения, однако, упорядоченные структуры в ней представлены очень широко. Если они жидкие, то их называют жидкими кристаллами. Это и желчь, и кровь, и хрусталик глаза, и серое вещество мозга. 15. Симметрия подобия как глобальная генетическая про­грамма. Пространственно-временные и внутренние принципы симметрии. Иерархия принципов симмет­рии в законах сохранения физических величин. Симметрия подобия. Представляет собой своеобразные аналогии трансляций, отражений в плоскостях, повороты вокруг осей, связанные с одновремен6ным увеличением или уменьшением подобных частей фигуры и расстояний между ними. Симметрия подобия повсеместно проявляется в природе, во всем, что растет. Природа обнаруживает подобие как свою глобальную генетическую программу. Подобие правит живой природой в целом. Геометрическое подобие – общий принцип пространственной организации живых структур. Лист клена подобен листу клена, березы – березе. Клетка, принадлежащая целостному организму, выполняет функцию его воспроизведения в новый. Она является точкой «начала», которая в итоге деления окажется преобразована в объект, подобный первоначальному. Этим объединяются все виды живых структур, по этой причине и существуют стереотипы жизни. Пространственно-временные и внутренние принципы симметрии. Принципы симметрии делятся на пространственно-временные (геометрические или внешние) и внутренние, описывающие свойства элементарных частиц. Пространственно-временные принципы симметрии: - сдвиг системы отсчета не меняет физических законов, т.е. все точки пространства равноправны. Это означает однородность пространства. - Поворот системы отсчета пространственных координат оставляет физические законы неизменными, т.е. все свойства пространства одинаковы по всем направлениям, пространство изотропно. - Сдвиг во времени не меняет физических законов, т.е. все моменты времени объективно равноправны. Время однородно. Любой момент времени можно взять за начало отсчета. - Законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. - Зеркальная симметрия природы не меняет физических законов. - Фундаментальные физические законы не меняются при обращении знака времени. - Замена всех частиц на античастицы не влияет на физические законы, не меняет характера процессов природы. В современной физике обнаружена определенная иерархия законов симметрии: одни выполняются при любых взаимодействиях, другие же – только при сильных и электромагнитных. Эта иерархия отчетливо проявляется во внутренних симметриях. Внутренние принципы симметрии действуют в микромире. В релятивистской квантовой теории предполагается взаимное превращение элементарных частиц: - при всех превращениях элементарных частиц сумма элементарных зарядов частиц остается неизменной - барионный или ядерный заряд остается постоянным. - заряд лептона сохраняется. 16. Золотое сечение – закон проявления гармонии природы «Золотое сечение» – это закон пропорциональной связи целого и составляющих его частей. Правило золотого сечения показывает, что большее относится к меньшему, как целое – к большему. Пифагор первым обратил внимание на это гармоническое деление любого отрезка, а Леонардо да Винчи ввёл сам термин «золотого сечения». Классический пример золотого сечения – это деление отрезка в среднепропорциональном отношении: a/b=(a+b)/a. У человека золотое сечение – это отношение его роста к расстоянию от пупка до подошвы ног: при рождении оно равно 2, а к 21 году у мужчин – 1,625, у женщин – 1,6. Феномен золотого сечения – одно из ярких проявлений гармонии природы. Он рассматривается в общей картине исторического становления архитектуры, обнаруживается в формах живой природы, в области музыкальной гармонии, в искусстве, в технике, в астрономии и т.д. 17. Принципы суперпозиции, неопределённости, дополнительности Принципы суперпозиции, неопределённости и дополнительности являются одними из основополагающих принципов теоретической физики. Принцип суперпозиции – это допущение, согласно которому результирующий эффект сложного процесса воздействия представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым эффектом в отдельности, при условии, что эффекты не влияют взаимно друг на друга. Принцип суперпозиции позволяет получать результатирующий эффект от наложения (суперпозиции) нескольких независимых воздействий как сумму эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности. В квантовой механике принцип суперпозиции относится к волновым функциям: если физическая система может находиться в состояниях, описываемых двумя или несколькими волновыми функциями, то она также может находиться в состоянии, описываемом любой линейной комбинацией этих функций. Принцип неопределённости впервые сформулировал немецкий физик Вернер Гейзенберг. Этот принцип представляет собой фундаментальное положение квантовой теории, состоящее в том, что характеризующие физическую систему так называемые дополнительные физические величины (например, координата и импульс) не могут одновременно принимать точные значения. Иначе говоря, чем точнее одна из сопряжённых величин, тем менее точной оказывается другая. Принцип неопределённости выражается формулой: ΔхΔр = h, где, h – постоянная Планка (h = 6,626*10-34 Дж с), х – координата, р – импульс. Таким образом, квантовая теория отличается от классической тем, что её предсказания имеют лишь вероятностный характер и потому она не обеспечивает точных предсказаний. По современным воззрениям квантовый объект – это не частица и не волна, и даже ни то и другое одновременно. Квантовый объект – это нечто третье, для выражения которого у нас нет соответствующих понятий, соответствующего языка. Мы вынуждены говорить на классическом языке. Но для возможно более полного представления о микрообъекте мы должны использовать два типа микроприборов: один – позволяющий изучать волновые свойства микрообъекта, другой – его корпускулярные свойства. Эти свойства являются несовместимыми в отношении их одновременного проявления, но они оба в равной мере характеризуют микрообъект, а потому не противоречат, а дополняют друг друга. Эта идея была высказана Х.Д. Бором и положена им в основу принципа дополнительности. Принцип дополнительности как общий принцип познания может быть сформулирован следующим образом: всякое истинно глубокое явление природы не может быть определено однозначно и требует для своего определения, по крайней мере, двух взаимоисключающих, дополнительных понятий. Например, иллюстрацией принципа дополнительности в какой-то мере может служить совместное существование науки искусства как двух различных способов изучения окружающего мира. 18. Проблемы детерминизма и причинности. Динамические и статистические закономерности в природе. Законы сохранения энергии в макроскопических системах. Закон возрастания энтропии. Принцип минимума диссипации энергии. Одной из наиболее актуальных проблем современного естествознания является вопрос о природе причинности и причинных отношениях в мире. В решении этой проблемы возникли два направления – детерминизм и индетерминизм – занимающие противоположные позиции. Сущностью детерминизма является идея о том, что всё существующее в мире возникает и уничтожается закономерно, в результате действия определённых причин. Напротив, индетерминизм – учение, отрицающее объективную причинную обусловленность явлений природы, общества и человеческой психики. В современной физике идея детерминизма выражается в признании существования объективных физических закономерностей, которые подразделяются на динамические и статистические. Динамическими называются закономерности, выражающие однозначные связи физических объектов и описывающие их абсолютно точно посредством определённых физических величин. Например, по заданным значениям координат и импульсов всех частиц системы в начальный момент времени второй закон Ньютона позволяет однозначно определить координаты и импульсы в любой последующий момент времени. В отличие от динамических законов, заключения, основанные на статистических закономерностях, не являются достоверными и однозначными. Представления о таких закономерностях впервые ввёл Максвелл в 1859 г. Он первым понял, что при рассмотрении систем, состоящих из огромного числа частиц, нужно ставить задачу совсем иначе, чем это делалось в механике Ньютона. Для этого Максвелл ввёл в физику понятие вероятности и указал на то, что нужно отказаться, например, от неразрешимой задачи определения точного значения импульса молекулы в данный момент, а попытаться найти вероятность этого значения. Тем самым однозначно определяется среднее значение физической величины. Такие средние значения в статистических теориях играют ту же роль, что и сами физические величины в динамических теориях. Законы сохранения энергии в макроскопических системах. Хорошо известно, что тепло, возникшее в результате трения или выполнения другой механической работы, нельзя снова превратить в энергию и потом использовать для производства работы. С другой стороны, путём точных экспериментов было доказано, что тепловая энергия превращается в механическую энергию в строго определённых количествах. Существование такого механического эквивалента для теплоты свидетельствовало о её сохранении. Эти и многие другие факты нашли своё обобщение в законах классической термодинамики: - если к системе подводится количество теплоты Q и над системой производится работа W, то энергия системы возрастает до величины U: U = Q + W. U – внутренняя энергия системы, которая показывает, что тепло, полученное системой, не исчезает, а затрачивается на увеличение внутренней энергии и производство работы. - невозможно осуществить процесс, единственным результатом которого было бы превращение тепла в работу при постоянной температуре. Закон возрастания энтропии. Второй закон термодинамики в формулировке немецкого физика Р. Клаузиуса звучит так: «Теплота не переходит самопроизвольно от холодного тела к более горячему». С учётом введённого в термодинамику понятия энтропии как меры беспорядка системы Клаузиус снова сформулировал второй закон: энтропия замкнутой системы, т.е. системы, которая не обменивается с окружающей средой ни энергией, ни веществом, постоянно возрастает. А это означает, что такие системы эволюционируют в сторону увеличения в них беспорядка, хаоса и дезорганизации, пока не достигнут точки термодинамического равновесия, в которой всякое производство работы становится невозможным. Принцип минимума диссипации энергии. Открытая система в ходе своей эволюции производит энтропию, которая, однако, не накапливается в ней, а удаляется и рассеивается в окружающей среде. Вместо неё из среды поступает свежая энергия и именно вследствие такого непрерывного обмена энтропия системы может не возрастать, а оставаться неизменной и ли даже уменьшаться. Таким образом, открытая система не может быть равновесной, и её функционирование требует непрерывного поступления энергии и вещества из внешней среды, вследствие чего неравновесие в системе усиливается. При этом прежняя структура системы разрушается, а между её элементами возникают новые согласованные отношения. Так схематически могут быть описаны процессы самоорганизации в открытых системах, которые связаны с диссипацией, или рассеянием, энтропии в окружающую среду. 19. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем. Дарвиновская триада. В 1859 г. Ч. Дарвином было создано эволюционное учение, опровергшее существовавшее толкование природы как творение бога. Дарвин выдвинул положение, согласно которому все существующие многочисленные формы растений и животных произошли от более простых организмов путём постепенных изменений, накапливавшихся из поколения в поколение, т.е. эволюционно. Эволюция в переводе с латинского означает развертывание; это непрерывный и необратимый процесс исторического развития природы. Согласно учению Дарвина, движущими силами эволюции являются изменчивость, наследственность и естественный отбор, составляющие так называемую дарвиновскую триаду. Под изменчивостью понимается разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства. Дарвин делил изменчивость на две категории (наследственную и ненаследственную) и выделял несколько её основных форм: это групповая изменчивость и неопределённая индивидуальная изменчивость. Наследственность – это свойство организмов передавать следующему поколению свои признаки и особенности развития, т.е. это способность к воспроизведению себе подобных. Законы наследственности, с одной стороны, выражают повторение в ряду поколений, а с другой стороны - закономерности в передаче изменений от родителей потомкам. Естественный отбор обеспечивает протекание процесса эволюции в том или ином направлении. В результате его действия в популяции происходит увеличение числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Отбор «подхватывает» случайно возникшие полезные мутации и насыщает ими генофонд. В этом заключается направляющая роль отбора в эволюции. Таким образом, естественный отбор – это сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных. Особи, успешно противостоящие неблагоприятным факторам и лучше использующие ресурсы внешней среды, с большей вероятностью могут оставить потомство. Свою теорию Дарвин называл «теорией развития путём изменения», подчёркивая тем самым универсальный характер развития. Развитие представляется как переход из одной стадии в другую, от одного качества к другому и т.д. Причём развитие характеризуется не только приобретением системой более совершенных свойств, но и наличием соответствующих условий для их реализации. Импульс к развитию содержится внутри самой системы. 20. Классы механизмов эволюции. Закон дивергенции В явлениях самой различной природы важнейшую роль играют классы механизмов эволюции; среди них можно выделить катастрофические, или пороговые, и адаптационные. Адаптационный механизм эволюции – это логическая цепочка, которая приспосабливает данную систему (или организм) к окружающей среде. Адаптация обеспечивает развивающейся системе определённую стабильность в данных конкретных условиях. Поэтому, изучая особенности среды, можно предвидеть тенденцию в изменении параметров системы. Действие пороговых механизмов состоит в том, что существует некоторое критическое значение внешнего воздействия, выше которого прежняя форма уже существовать не может. Переход системы через это пороговое состояние ведёт к резкому качественному изменению протекающих в ней процессов. При этом заранее невозможно предсказать, по какой ветви эволюции пойдёт развитие дальше, т.к. это зависит от неизбежно присутствующих случайных воздействий внешней среды. Суть закона дивергенции заключается в следующем: процесс развития характеризуется непрерывным усложнением и ростом разнообразия организационных форм материи. Сам термин «дивергенция» в переводе означает расхождение. Здесь имеется в виду расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в процессе эволюции. Это результат неодинаково направленного естественного отбора и обитания в разных условиях среды. Закон дивергенции характерен для всех трёх форм развития материального мира: он действует в мире неживой природы, эволюции живых существ и обществе. С ростом сложности системы возрастает вероятность увеличения числа возможных путей дальнейшего развития, т.е. дивергенции. 21. Особенности биологического уровня организации ма­терии. Основные этапы становления идеи развития биологии. Концепции происхождения живого. Совре­менные концепции происхождения жизни. Метабо­лизм. Основные этапы: 1. Период античной натурфилософии до первых биологических дисциплин. Здесь наблюдается фундаментальный принцип науки о живом – принцип историзма. 2. Систематизация накопленного в ботанике и зоологии материала. 3. Опубликование Дарвином труда «Происхождение видов» в 1859г. Это период революционного перелома в биологии, связанный с возникновением целых отраслей эволюционной биологии. 4. Переход к систематическому экспериментальному изучению отдельных факторов эволюции, формированию новых направлений в генетике и экологии. Этот период длился с начала 20 века до середины 30-х годов 20 века. 5. Период всеобъемлющего синтеза знаний о факторах, движущих силах и закономерностях в эволюции. Этот период берет свое начало в 40-х годах и продолжается до настоящего времени. Концепции происхождения живого: · Идея самопроизвольного зарождения жизни; · Происхождение живого от живого; · Гипотеза занесения живых существ на Землю из космоса; · Гипотеза Опарина (органические вещества могут образовываться абиогенным путем при действии электрических зарядов, тепловой энергии, ультрафиолетовых лучей на газовые смеси, содержащие пары воды, аммиака, метана и др. Современные концепции происхождения жизни: 1. Концепция субстратного происхождения жизни; 2. Концепция энергетического происхождения; 3. Концепция информационного происхождения. Метаболизм – обмен веществ, сопровождающийся высокими скоростями построения, распада и воссоздания вновь созданных органических комплексов, входящих в биологические структуры. Вопрос 21. Особенности биологического уровня организации материи. Основные этапы становления идеи развития биологии. Концепции происхождения живого. Современные концепции происхождения жизни. Метаболизм. Биология - наука о живом, его строении, формах активности, природных сообществах живых организмов, их распространении и развитии, связях друг с другом и неживой природой. В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук в живой природе. Важнейшим инструментом познания живого мира служит категория «живого» являющаяся ключевой, исходной для всей системы биологических наук. К числу свойств живого обычно относят следующие: - Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Уровень их организации значительно выше, чем в неживых системах. - Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию. - Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Способность реагировать на внешние раздражения • универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных. - Живые организмы не только изменяются, но и усложняются. Так, у растения ИЛИ животного появляются новые ветви или новые органы, отличающиеся по своему химическому составу от породивших их структур. - Все живое размножается. Эта способность к самовоспроизведению, пожалуй, самая поразительная способность живых организмов. Причем потомство и, похоже, и в то же время чем-то отличается от родителей. В этом проявляется действие механизмов наследственности и изменчивости, определяющих эволюцию всех видов живое природы. - Сходство потомства с родителями обусловлено еще одной способностью живых организмов передавать потомкам заложенную в них информацию, необходимую для жизни, развития и размножения. Эта информация содержится в генах - единицах наследственности, мельчайших внутриклеточных структурах. - Живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни. Строение крота, дождевого червя, рыбы полностью соответствует условиям, в которых они живут. В становлении биологии как науки можно выделить 3 этапа, принципиально отличающихся друг от друга своей главной идеей: период систематики; эволюционный период; период биологии микромира. Эти периоды не имеют четких временные границ, не имеют они и резких переходов. Например, переход от систематики к эволюционизму проходил через период трансформизма, в котором идея изменчивости и превращения форм животных и растений пробивала себе дорог). Как и всякая естественная наука, биология в начале становления имела описательный характер (описательная натурбиология). Идеи систематики зародились в античности, и первым систематизатором был Аристотель. Биологии он посвятил ряд работ: «История животных», «О частях животных», «О возникновении животных». Он является основоположником зоологии морфологии, эмбриологии. В основе систематики живого у Аристотеля лежит принцип от простого к сложному, с человеком на вершине пирамиды (антропоцентризм). Этот принцип систематики сохранялся в науке два тысячелетия. Дальнейшее развитие идея систематики получила в работе «Система природы» (1753) шведского ученого Карла Линнея. В основе систематики Линнея лежит вид: близкие виды объединяются в роды, сходные роды в отряды, а отряды в классы. Наиболее полно по тем временам идея эволюции была изложена в работах французского биолога. Ж. Ламарка. В своей работе «Философия зоологии» он выделяет две причины изменчивости видов: влияние и изменение условий жизни и наследственность. Ламарк считал, что высшие формы жизни произошли от низших в процессе эволюции. Эволюционное учение Ламарка имело большое значение в плане признания идеи развития и изменения видов, тем самым способствовало появлению теории Дарвина. Главный труд Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь», был опубликован в Ноябре 1859 г. Эволюционная теория Дарвина построена на трех «китах» - изменчивости, наследственности и естественном отборе. Изменчивость - это способность организмов приобретать новые свойства и признаки и изменять их по разным причинам. Имение изменчивость является первым и главным звеном эволюции. Успех теории Дарвина к концу XIX века был огромен. Но вот в начале XX в. появилась генетика - наука о наследственности и изменчивости организмов, сначала выразившая недоверие теории Дарвина. Однако к 30-мгодам XX века ситуация изменилась. Генетика сама стала эволюционной, а ее связь с теорией Дарвина привела к современной (синтетической) теории эволюции (СТЭ). Генетика установила природу наследственности и изменчивости. Основоположником науки является Грегор Мендель (1822 - 1884). В результате опытов с горохом, цель которых состояла в том, чтобы «проследить развитие гибридов в их потомках», в 1865 г. Мендель открыл закон наследственности. Однако его работа оставалась неизвестной 35 лет. Известность пришла к Менделю в 1900 (спусти 16 лет после смерти), когда его законы наследственности были переоткрыты. Г. Морган (1866 - 1945) сформулировал хромосомную теорию наследственности. Клетки большинства живых организмов (растений и животных) имеют наборы парных хромосом, однотипных от мужского и женского организмов. Отличаются только две половые клетки: в мужских половых клетках находятся две разные хромосомы - Х и V (в каждой по одной хромосоме), в женских - две одинаковые хромосомы - Х,Х Важным открытием в генетике было открытие мутаций - внезапных изменений в наследственной системе организма. Они происходят как за счет случайных событий (естественные или спонтанные мутации), так и за счет искусственно вызываемых действий (индуцированные мутации). Все виды живых организмов способны мутировать, что и приводит к их изменчивости. Современная биология является экспериментальной наукой на уровне микромира. Отсюда и название этапа развития биологических знаний. Изучение процессов, происходящих на молекулярном уровне, привело к большим достижениям биологической науки. Среди главных теорий возникновения жизни на Земле следует упомянуть следующие: 1. Жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время ; 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). Метаболизм – обмен веществ, сопровождающийся высокими скоростями построения, распада и воссоздания вновь созданных органических комплексов, входящих в биологические структуры. Каждая живая клетка - это сложная высокоупорядоченная система. Как показала эксперименты, содержимое клетки находится в состоянии непрерывной активности: В различные вещества все время входят в клетку и выходят из нее наружу. Все реакции, протекающие в клетке можно разделить на две Анаболические реакции - это реакции синтеза крупных молекул из более мелких и простых: для этих процессов необходима затрата энергии. Катаболические реакции - реакции распада крупных молекул на более мелкие и простые, обычно с выделением энергии. Иногда образовавшиеся более простые молекулы могут затем вновь использоваться для биосинтеза. Совокупность катаболических и анаболических реакций, протекающих в клетке в любой данный момент, составляют ее метаболизм. 22. Отражение и движение как всеобщие свойства мате­рии. Проблемы адаптации живого и принцип отра­жения. Отражение – это всеобщее свойство движущейся материи, которое выражается в способности любого объекта на воздействие извне отвечать определенным действием. Отражение как всеобщее свойство материи существует потому, что все материальные объекты взаимосвязаны и взаимодействуют между собой. В процессе отражения ответное действие отражающего всегда строго специфично и точно соответствует характеру полученного воздействия. Эта особенность отражения имеет большое значение и выражает специфику формы движения материального объекта. Адаптация – это особая форма отражения системами воздействий внешней и внутренней среды, заключающаяся в тенденции к установлению с ними динамического равновесия. Проблемы адаптации живого и принцип отражения: 1. Сущность процесса развития состоит в формировании приспособляемости организмов друг к другу и всех вместе - в среде обитания, в силу чего создаются единство и гармония живой природы в целом. 2. Сходные условия среды порождают сходные типы строения (структуры и функций организмов). Чем разнообразнее среда, тем, как ее отражение, разнообразнее строение живого. 3. Характер адаптации как сущности эволюции живых существ и систем связан с уровнем их развития. 4. Темпы развития среды и темпы, а также скорость адаптации к ней на прогрессивной стадии развития совпадают. Только в этом случае суммируются гармонии системы и среды, что способствует сохранению и развитию живого. 5. В ходе адаптации организация живых систем воспроизводит организацию среды. 6. Процесс адаптации неоднороден, он дифференцируется в соответствии с организацией самого объекта, с особенностями строения среды и изменениями данного организма и данной среды. 22. Отражение и движение как всеобщие свойства материи. Проблемы адаптации живого и принцип отражения. Материя, как объективная реальность характеризуется бесконечным количеством свойств. Отражение и движение являются всеобщие свойства материи. Движение обладает целым рядом важнейших свойств. Во-первых, движению свойственна объективность, т. е. независимость его существования от сознания человека. Иными словами, материя сама по себе имеет причину своих изменений. Во-вторых, движению свойственна всеобщность. Это означает, что любые явления в мире подвержены движению как способу существования материи. В-третьих, движению свойственны несотворимость и неуничтожимость. Последовательный философский материализм отвергает какое-либо рассуждение о начале или конце движения. Известно, например, что И. Ньютон допускал возможность божественного толчка, а немецкий философ Е. Дюринг считал, что движение возникает из покоя через так называемый мост постепенности. В-четвертых, движению свойственна абсолютность. Признавая всеобщий характер движения, философский материализм не отвергает существования в мире устойчивости, покоя. Однако последовательный философский материализм подчеркивает относительный характер таких состояний материальных объектов. Отражения – это всеобщее свойство движущейся материи, которое выражается в способности любого объекта на воздействие извне отвечать определенным действиям. Отражение существует потому, что все материальные объекты взаимосвязаны и взаимодействуют между собой. В процессе отражения ответное действие отражающего всегда строго специфично и точно соответствует характеру полученного воздействия. Эта особенность отражения имеет большое значение. Проблемы адаптации живого и принцип отражения: 1. Сущность процесса развития состоит в формировании приспособляемости организмов друг к другу и всех вместе – в среде обитания, в силу чего создаются единство и гармония живой природы в целом. 2. Сходные условия среды порождают сходные типы строения (структуры и функции организмов). Чем разнообразнее среда, тем как ее отражение, разнообразнее строение живого. 3. Характер адаптации как сущности эволюции живых существ и систем связан с уровнем их развития. 4. Темпы развития среды, а также скорость адаптаций к ней на прогрессивной стадии развития совпадают. Только в этом случае суммируются гармонии системы и среды, что способствует сохранению и развитию живого. 5. В ходе адаптаций организация живых систем воспроизводит организацию среды. 6. Процесс адаптации неоднороден, он дифференцируется в соответствии с организацией самого объекта, с особенностями строения среды и изменениями данного организма и данной среды. 23. Отражение. Основные свойства отражения: аккуму­ляция, избирательность, опережающее отражение дей­ствительности, адекватность. Отражение – всеобщее свойство материи, заключающееся в воспроизведении, фиксировании того, что принадлежит отражающему предмету. Любое отражение несет в себе информацию об объекте отражения. Способность к отражению и характер ее проявления зависят от уровня организации материи. Основные свойства отражения. К основным свойствам отражения относятся: · Аккумуляция отражения Аккумуляция в переводе с латинского языка означает накопление. Отражающая система фиксирует в виде «следа» отражение, которое произошло вследствие полученного воздействия. Изменения структуры не исчезают полностью, а сохраняются некоторое время. Если аналогичное воздействие повторяет «след», то отражение становится характерным признаком и активным центром структуры отражающей системы. · Избирательность Благодаря аккумуляции отражения отражающая система оказывается предрасположенной к восприятию главным образом лишь определенных воздействий, что обуславливает избирательность системы к такого рода воздействиям и в конечном итоге – ее эволюцию. Благодаря избирательности противодействие отражающей системы всегда строго специфично и соответствует характеру полученного воздействия. · Опережающее отражение действительности Опережающее отражение действительности – это способность отражающей системы медленно развертывать в пространстве и времени действия и события внешнего мира, быстро производить специфические изменения своей структуры и соответственно во внешних позициях. · Адекватность Адекватное означает соответствующее, точное, верное воспроизведение связей и отношений материального мира. В основе этого свойства отражения лежит структурно-функциональное соответствие систем разного уровня сложности. Чем более адекватно отражение, тем больше система приспособлена к окружающей среде, поэтому первичное взаимоотношение со средой можно считать показателем, критерием развитости системы. 23. Отражение. Основные свойства отражения: аккуму­ляция, избирательность, опережающее отражение дей­ствительности, адекватность. Отражение – всеобщее свойство материи, заключающееся в воспроизведении, фиксировании того, что принадлежит отражающему предмету. Любое отражение несет в себе информацию об объекте отражения. Способность к отражению и характер ее проявления зависят от уровня организации материи. В качественно различных формах отражение выступает в неживой природе, в мире растений, животных и у человека. Взаимодействие различных материальных систем имеет своим результатом взаимоотражения, которое выступает в виде простой механической деформации (например, отпечаток тела на песке), сокращения или расширения в зависимости от колебаний окружающей температуры (например, термометр), отражения света, изменения электромагнитных волн (например, фотография), отражения звуковых волн (например, эхо), химических изменений (например, цвет лакмусовой бумаги), физиологических процессов (например, сужение зрачка при ярком свете). Основные свойства отражения. К основным свойствам отражения относятся: · Аккумуляция отражения Аккумуляция в переводе с латинского языка означает накопление. Отражающая система фиксирует в виде «следа» отражение, которое произошло вследствие полученного воздействия. Изменения структуры не исчезают полностью, а сохраняются некоторое время. Если аналогичное воздействие повторяет «след», то отражение становится характерным признаком и активным центром структуры отражающей системы. · Избирательность Благодаря аккумуляции отражения отражающая система оказывается предрасположенной к восприятию главным образом лишь определенных воздействий, что обуславливает избирательность системы к такого рода воздействиям и в конечном итоге – ее эволюцию. Благодаря избирательности противодействие отражающей системы всегда строго специфично и соответствует характеру полученного воздействия. · Опережающее отражение действительности Опережающее отражение действительности – это способность отражающей системы медленно развертывать в пространстве и времени действия и события внешнего мира, быстро производить специфические изменения своей структуры и соответственно во внешних позициях. · Адекватность Адекватное означает соответствующее, точное, верное воспроизведение связей и отношений материального мира. В основе этого свойства отражения лежит структурно-функциональное соответствие систем разного уровня сложности. Чем более адекватно отражение, тем больше система приспособлена к окружающей среде, поэтому первичное взаимоотношение со средой можно считать показателем, критерием развитости системы. 24. Взаимосвязь эволюции, адаптации и организации живого. Концепция адаптационного синдрома, или стресса. Взаимосвязь адаптации и организации живых существ: 1. Единство живой природы базируется на взаимосвязи и взаимоотражении организации живых существ между собой и с определенной средой. 2. «Причинность» структуры организма к пространственно-временному «континууму среды» - это комплекс адаптаций организма к окружающей среде. 3. Ритмический, поэтапный характер развития обусловлен тем, что оно совершенствуется на основе отражения ритмических особенностей окружающей среды. 4. Существующее опережающее отражение действительности свидетельствует о том, что направленность эволюции состоит в совершенствовании форм отражения живыми существами воздействий среды. 5. Структурная гармония, являющаяся основой единства живого, непосредственно связана с аккумуляцией отражения в ходе ответных реакций организмов на воздействия среды. 6. Отражение как основа приспособления организмов к окружающей среде неразрывно связано с процессами преобразования информации, осуществляющими функцию управления по отношению к окружающей среде. Концепция адаптационного синдрома или стресса. Стресс- состояние напряжения, возникающее у человека или животного под влиянием сильных воздействий. С точки зрения стрессовой реакции, не имеет значения приятна или неприятна ситуация, с которой организм столкнулся, имеет значение лишь интенсивность потребности в перестройке и адаптации. Стадии адаптационного синдрома, или стресса: Реакция тревоги (мобилизует весь организм для ответного действия) Резистивность, или сопротивление (возникает в результате длительного действия раздражителя) Истощение (резервные возможности организма исчерпываются). 24. Взаимосвязь эволюции, адаптации и организации живого. Концепция адаптационного синдрома, или стресса. Взаимосвязь эволюции, адаптации и организации живого В методологическом отношении, рассматривая вопросы взаимосвязи эволюции, адаптации и организации живого, можно отметить следующее: 1. Единство живой природы базируется на взаимосвязи и взаимоотражении организации живых существ между собой и с определенной средой. Процесс отражения осуществляется с помощью механизма преобразования информации, поступающей от среды к организму. 2. «Причинность» структуры организма к пространственно-временному «континууму среды» - это комплекс адаптации организма к окружающей среде. Это свойство биологической организации как необходимое условие существования живого не только закрепляется в процессе эволюции, но и усиливается дополнительной системой регуляции жизненных процессов. 3. Ритмический, поэтапный характер развития обусловлен тем, что оно совершенствуется на основе отражения ритмических особенностей окружающей среды. Степень приспособления к среде может определяться по уровню совпадения ритмов движения системы и окружающей среды. Аритмия - показатель снижения темпов развития или определенной деградации системы. 4. Существующее опережающее отражение действительности свидетельствует о том, что направленность эволюции состоит в совершенствовании форм отражения живыми существами воздействий среды. 5. Структурная гармония, являющаяся основой единства живого, непосредственно связана с аккумуляцией отражения в ходе ответных реакций организмов на воздействия среды. 6. Отражение как основа приспособления организмов к окружающей среде неразрывно связано с процессами преобразования информации, осуществляющими функцию управления по отношению к окружающей среде. Концепция адаптационного синдрома, или стресса Стресс (от англ. stress - напряжение) означает состояние напряжения, возникающее у человека или животного под влиянием сильных воздействий. Это есть неспецифический ответ организма на любое предъявленное ему требование- С точки зрения стрессовой реакции, не имеет значения приятна или неприятна ситуация, с которой организм столкнулся. Имеет значение лишь интенсивность потребности в перестройке и адаптации. Горе и радость — специфически противоположные результаты двух событий, они могут иметь одинаковое стрессорное действие: неспецифическое приспособление к новой ситуации. Дело обстоит так, что холод, жара, лекарства, гормоны, печаль, и радость оказывают одинаковые биохимические сдвиги в организме. Стадии адаптационного синдрома, или стресса Можно выделить три стадии адаптационного синдрома, или стресса: 1. Реакция тревоги. 2. Резистивность, или сопротивление. 3. Истощение. Реакция тревоги Стадия реакции тревоги мобилизует весь организм для ответного действия. Иногда воздействующий агент столь силен, что может вызвать и гибель организма уже на этой стадии. В художественной литературе мы часто встречаем описание «падения в обморок» при сообщении неприятных известий, скоропостижной смерти от «разрыва сердца», поэтому обычно при сообщении плохого известия человека нужно «подготовить». Например, в годы войны-почтальоны, приносившие письма с фронта, ждали, пока эти письма будут распечатаны, чтобы помочь в случае получения «похоронки». Резистивность, или сопротивление. Эта стадия возникает в результате длительного действия повреждающего агента («Капля камень долбит») Здесь проявляются все резервные силы организма выявляя его приспособленческие возможности, когда способность сопротивляться поднимается выше нормы. Человек преодолевает всевозможные препятствия, лишения, ради спасения жизни (вспомним хотя бы «Судьбу человека» М. Шолохова). Истощение. Если же повреждающий агент не прекращает своего действия, резервные возможности организма исчерпываются, в ходе приспособления наступает стадия истощения, нередко ведущая к гибели организма. Стресс превращается в дистресс. Дистрессом называется вредоносный или неприятный стресс. Стресс и адаптационная энергия В результате адаптирования к какому-то одному стрессорному акту организм теряет способность к адаптации по отношению к другим стрессам. Способность к адаптации исторически сложившееся и обусловлено историей свойство организмов, выражающееся в присущей каждому организму адаптационной энергии. Если условия среды обитания обычны, адаптационная энергия расходуется медленно, ее хватает на всю жизнь организма. Бели же возникает экстремальная ситуация или экстремальные условия существования, она расходуется быстро, и тем самым жизнь укорачивается. Стресс как физиологическая адаптация является показателем функциональных способностей нервной системы: с одной стороны, ее пластичности и мобильности, а с другой - устойчивости. Так как нервная система координирует все функции организма, то ОТ ее возможностей зависит выработка адаптивных реакций. «Человек - дитя препятствий» - гласит восточная поговорка. Отсюда парадоксальный, на первый взгляд, завет восточной мудрости: «Научились ли вы радоваться препятствиям?» Не огорчаться, не мириться с ними, как с некоторой неотвратимой необходимостью, а именно радоваться, именно пни и только они побуждают наш дух, приводят в действие сокрытые до поры наши внутренние силы. Трудности - великая школа жизни, напрягающая наши способности. Хвала препятствиям и трудностям. Благополучие - смерть духа. 25. Пространство и время. Развитие представлений о про­странстве и времени. Понятие пространства и време­ни в структуре естественнонаучной теории. Общие свойства пространства и времени. Всеобщее свойство материальных тел обладать протяженностью, занимать место и особым образом располагаться среди других предметов мира – отражает философское понятие пространства. Всеобщее свойство материальных процессов протекать друг за другом в определенной последовательности (ночь-утро; зима-весна и т.д.), обладать длительностью и развиваться по этапам, стадиям отражает философское понятие времени. Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь развития и становления. Ньютон предлагал различать два типа этих понятий: абсолютные (истинные, математические) и относительные (кажущиеся, обыденные). Эйнштейн в своей теории относительности предлагал считать пространство и время не отдельными от материи сущностями, а формами существования материи. Общие свойства пространства: протяженность, связанность и непрерывность, трехмерность, единство метрических и топологических свойств. Общие свойства времени: длительность, единство прерывного и непрерывного, необратимость, одномерность. 25. Пространство и время. Развитие представлений о пространстве и времени. Понятие пространства и времени в структуре естественнонаучной теории. Общие свойства пространства и времени. Пространство и время как всеобщие и необходимые формы бытия материи являются фундаментальными категориями в современной физике и других науках. Физические, химические и другие величины непосредственно или опосредованно связаны с измерением длин и длительностей, т.е. пространственно-временных характеристик объектов. Поэтому расширение и углубление знаний о мире связано с соответствующими учениями о пространстве и времени. Основные положения картины мира, связанные с пространством и временем, заключаются в следующем: Пространство считалось бесконечным, плоским, "прямолинейным", евклидовым. Его метрические свойства описывались геометрией Евклида. Оно рассматривалось как абсолют­ное, пустое, однородное и изотропное (нет выделенных точек и направлений) и выступало в качестве "вместилища" материальных тел как независимая от них инерциальная система. Время понималось абсолютным, однородным, равномерно текущим. Оно идет сразу и везде во всей Вселенной "единообразно и синхронно'' и выступает как независимый от материальных объектов процесс длительности. Фактически классическая механика сводила время к длительности, фиксируя определяющее свойство времени "показывать продолжи­тельность события". Значение указаний времени в классической механике считалось абсолютным, не зависящим от состояния движения тела отсчета. Абсолютное время и пространство служили основой для преобразований Галилея— Ньютона, посредством которых осуществлялся переход к инерциальным системам. Эти системы выступали в качестве избранной системы координат в классической механике. Принятие абсолютного времени и постулирование абсолютной и универсальной одновременности во всей Вселенной явилось основой для теории дальнодействия. В качестве дальнодействующей силы выступало тяготение, которое с бесконечной скоростью, мгновенно и прямолинейно распространяло силы на бесконечные расстояния. Эти мгновенные, вневременные взаимодействия объектов служили физическим каркасом для обоснования абсолютного пространства, существующего независимо от времени. В общей теории относительности Эйнштейн доказал, что структура пространства—времени определяется распределением масс материи. Когда корреспондент американской газеты "Нью-Йорк Тайме'' спросил Эйнштейна в апреле 1921 г., в чем суть теории относительности, он ответил: "Суть такова: раньше считали, что если каким-нибудь чудом вес материальные вещи исчезли бы вдруг, то пространство и время остались бы. Согласно же теории относительности вместе с вещами исчезли бы п пространство, и время". Обычно выделяют всеобщие и специ­фические свойства пространства и времени, а также исследуют особенности пространства и времени в микромире и мегамире. К всеобщим относятся такие пространственно-временные ха­рактеристики, которые проявляются на всех известных структурных уровнях материи и неразрывно связаны с другими ее атрибутами. Специфические, или локальные, свойства прояв­ляются лишь на определенных структурных уровнях, присущи только некоторым классам материальных систем. Из всеобщих свойств пространства и времени можно всего отметить: 1. Их объективность и независимость от человеческого сознания и сознания всех других разумных существ в мире (если такие есть). 2. Их абсолютность - они являются универсальными формами бытия материи, проявляющимися на всех структурных уровнях ее существования. 3. Неразрывную связь друг с другом и с движущейся материей. 4. Единство прерывности и непрерывности в их структуре наличие отдельных тел. фиксированных в пространстве при отсутствии каких-либо «разрывов» в самом пространстве. 5. Количественную и качественную бесконечность, неотделимую от структурной бесконечности материи невозможность найти место, где отсутствовали бы пространство и время, а также неисчерпаемость их свойств. К общим свойствам пространства относятся: 1. Протяженность, рядоположенность, существование и связь различных элементов (точек, отрезков, объемов и др.), возможность прибавления к каждому данному элементу неко­торого следующего элемента либо возможность уменьшения числа элементов. Протяженность тесно связана со структурностью материальных объектов; обусловлена взаимодействием между составляющими тела элементами материи. Непротяженные объекты не обладали бы структурой, внутренними связями и способностями к изменениям, из них не могли бы обра­зовываться никакие системы. 2. Связность и непрерывность проявляются в характере перемещений тел от точки к точке, в распространении воздействий через различные материальные поля в виде близко действия в передаче материи и энергии. Связность означает отсутствие каких-либо «разрывов» в пространстве и нарушений в распространении воздействий в полях. Вместе с тем пространству свойственна относительная прерывность, проявляющаяся в раздельном существовании материальных объектов и систем, имеющих определенные размеры и границы, в существовании многообразных структурных уровней материи с различными пространствен­ными отношениями, 3. Трехмерность - общее свойство пространства, обнаруживающееся на всех известных структурных уровнях, органически связано со структурностью систем и их движением. Все материальные процессы и взаимодействия реализуются в пространстве трех измерений (длина, ширина, высота). В одномерном или двумерном пространстве (линия, плоскость) не могли бы происходить взаимодействия частиц и полей. Три измерения являются тем необходимым и достаточным минимумом, в рамках которого могут осуществляться все типы взаимодействий материальных объектов. 4. Пространству на всех известных структурных уровнях материи присуще единство метрических и топологических свойств. Метрические свойства проявляются в протяженности и характере связи элементов тел. Метрика может быть различной - евклидовой и неевклидовой, причем возможно много разновидностей неевклидовых пространств с различными значениями кривизны. Топологические свойства характеризуют связность, трехмерность, непрерывность, неоднородность, бесконечность пространства, его единство со временем и движением. Рассмотрим теперь общие свойства времени: 1. Длительность - выступает как последовательность сменяющих друг друга моментов или состоянии, возникновение за каждым данным интервалом времени последующих. Длитель­ность предполагает возможность прибавления к каждому данному моменту времени другого, а также возможность деления любого отрезка времени на меньшие интервалы. Длительность обусловлена сохранением материи и ее атрибутов, единством устойчивости и изменчивости в мире. Никакой процесс в природе не может происходить сразу, мгновенно, он обязательно длится во времени, что обусловлено конечной скоростью распространения взаимодействий и изменения состояний. Аналогично протяженности пространства длительность относится к метрическим свойствам. Отсутствие же всякой длительности, связанное, например, с состоянием материи тина сингулярности (объект с бесконечной плотностью, гравитационным полем и точечными размерами), означало бы, что материя в этом состоянии не обладает способностью к сохранению и последовательной смене состояний, что равносильно отрицанию всякого материального бытия. 2. Длительность бытия объектов во времени выступает как единство прорывного и непрерывного. Сохраняемость материи и непрерывная последовательность ее изменений, близкодействие в причинных отношениях определяют и непрерывность времени, проявляющуюся в непрерывном переходе предшествующих состоянии в последующие. Прежде чем произойдет какое-либо явление в будущем, должны осуществиться все предшествующие ему изменения, которые его вызывают. Но время как форма бытия материи складывается из множества последовательностей и длительностей существования конкретных объектов, каждый из которых существует конечный период. Поэтому время характеризуется прерывностью бытия конкретных качественных состояний. Но эта прерывность относительна, так как между всеми сменяющими друг друга качествами имеется внутренняя связь и непрерывный переход. 3. Всеобщим свойством времени является необратимое I, означающая однонаправленное изменение от прошлою к будущему. Прошлое порождает настоящее и будущее, переходит в них. К прошлому относятся все те события, которые уже осуществились и превратились в последующие. Будущие события это те, которые возникнут из настоящих и непосредственно предшествующих им событий. Настоящее охватывает все те объекты, системы и процессы, которые реально существуют и способны к взаимодействию между собой. Взаимодействие возможно лишь при одновременном сосуществовании объектов. Объекты, сосуществовавшие в прошлом, но перешедшие в другие последующие состояния материи уже недоступны никакому воздействию. 4. Одномерность времени проявляется в линейной последовательности событий, генетически связанных между собой. 26. Принципы относительности Галилея и Эйнштейна. Пространственные и временные свойства в специаль­ной и общей теориях относительности. Принцип относительности Галилея (окончательная формулировка Ньютона): во всех инерциальных системах все механические процессы происходят одинаковым образом. Он означает, что уравнения динамики при переходе от одной инерциальной системы к другой не изменяются, т.е. инвариантны по отношению к преобразованию координат. Принцип относительности Эйнштейна: все системы отсчета являются равноценными для описания законов природы. Пространство и время тесно взаимосвязаны, т.к. они совместно определяют положение движущегося тела (именно поэтому время выступает как четвертая координата для описания движения). Из специальной теории относительности следуют новые пространственно-временные представления, такие, например, как относительность длин и промежутков времени, относительность одновременности событий. Общая теория относительности – результат развития специальной теории относительности. Из нее вытекает, что свойства пространства и времени в данной области определяются действующими в ней полями тяготения. При переходе к космическим масштабам геометрия пространства и времени может изменяться от одной области к другой в зависимости от концентрации масс в этих областях и их движения. 27. Время как форма бытия материи. Всеобщие и специ­фические свойства времени. Асимметрия времени в виде направленности. Время – это расстояние, разделяющее события в порядке их исследования и связывающее их в единое целое. Время – это последовательность несущихся друг за другом событий. Свойства времени: объективность, длительность, его неразрывная связь с пространством и движением, единство прерывного и непрерывного, вечность времени, необратимость и однонаправленность, одномерность. 28. Социальное пространство и социальное время. Про­екции времени на сознание человека. Личное время и чувство ритма. Возникновение социальноорганизационной материи связано с формированием новых пространственно-временных структур: социальное пространство и социальное время. Социальное пространство – пространство, вписанное в систему биосферы и космоса, которое обладает особым человеческим смыслом, в нем возникает и развивается особый вид пространственных отношений, в котором воспроизводится и развивается человек как общественное существо. Социальное время характеризует длительность, последовательность этапов материальной и духовной деятельности человека. Исчисление длительности соц. Процессов – эпоха, эра, сезон и т. д. 29. Сущность проблем самоорганизации в свете совре­менной науки. Механизмы, обеспечивающие органи­зационный процесс. Самоорганизующиеся системы. Сегодня наука считает все известные системы открытыми, обменивающимися энергией и (или) веществом с окружающей средой и находящимися в состоянии, далеком от термодинамического равновесия. А развитие таких систем протекает путем образования нарастающей упорядоченности. На такой основе возникло представление о самоорганизации вещественных систем. Понятие самоорганизации отражает фундаментальный принцип Природы, лежащий в основе наблюдаемого развития от менее сложных к более сложным и упорядоченным формам организации вещества. Условия возникновения самоорганизации: 1) 1)Система должна быть открытой, потому что закрытая система в конечном итоге должна прийти в состояние беспорядка и дезорганизации. 2) Открытая система должна находиться достаточно далеко от точки термодинамического равновесия. 3) Фундаментальным принципом самоорганизации служит возникновение и усиление порядка через флуктуации (случайные отклонения системы от среднего положения). 4) Возникновение самоорганизации опирается на положительную обратную связь. 5) Процессы самоорганизации сопровождаются нарушением симметрии. 6) Самоорганизация может начаться лишь в системах, обладающих достаточным количеством взаимодействующих между собой элементов. Самоорганизация выступает как источник эволюции систем, так как она служит началом процесса возникновения качественно новых и более сложных структур в развитии системы. В последние десятилетия предпринималось немало попыток описания эволюции в терминах современных научных теорий. Наиболее из них являются, во-первых, кибернетический подход (Россо Эшби), при котором система постепенно адаптируется к своему окружению, пока не достигнет равновесия. Во-вторых, для изучения эволюции нередко обращаются к математической теории катастроф (Рене Том), которая рассматривает развитие от данного равновесного состояния системы к другому как «катастрофу». В критической точке открывается, по крайней мере, два возможных пути эволюции системы. Какой путь при этом «выберет» система, зависит в значительной степени от случайных факторов. Но когда такой путь выбран, то дальнейшее движение системы подчиняется уже детерминистским законам. Таким образом, динамику развития системы или ее эволюцию стоит рассматривать как единство двух взаимодействующих сторон единого процесса развития, а именно случайности и необходимости. 30. Структурные компоненты и свойства процесса само­организации. Характеристики процесса самооргани­зации. Проблемы синэргетики и глобальный эволю­ционизм. Появление принципа глобального эволюционизма означает, что в современном естествознании утвердилось убеждение о том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Радикальное обновление представлений об устройстве мироздания заключается в следующем: Вселенная нестационарна, она имела начало во времени. В 20 веке эволюционное учение развивалось в биологии. Наиболее выдающиеся успехи достигнуты на молекулярно-генетическом уровне: расшифрован генетический механизм передачи информации, выяснены роль и структура ДНК, РНК. Синергетика – теория самоорганизации. Эта наука занимается улучшением процессов взаимопревращения различных видов энергии. Общий смысл идей: Процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной равноправны. Процессы создания (нарастание сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в которых они осуществляются. Объектом синергетики могут быть системы, которые отвечают условиям: открытые, т.е. обмениваются веществом или энергией с внешней средой; существенно неравновесными, или находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия. Синергетика утверждает, что развитие открытых и сильно неравносильных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. В цикле такой системы наблюдается две фазы: Период плавного эволюционного развития с линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию. Выход из критического состояния одномоментно, скачком и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности. С позиции самоорганизации становится ясно, что весь окружающий нас мир – мир самоорганизующихся процессов, которые служат основой любой эволюции. Чем выше мы поднимаемся по эволюционной лестнице, тем более сложными и многочисленными оказываются факторы, которые играют роль в самоорганизации. 36. Проблемы рационального природопользования. Активная форма природопользования и правовое регулирование. Природопользование – это совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению, воспроизводству в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. Объектом природопользования является комплекс взаимоотношений между ПР, естественными условиями жизни общества и его социально-экономическим развитием. Предметом природопользования можно считать оптимизацию управления, стремление к сохранению и воспроизводству среды жизни. Природопользование предполагает: · извлечение и переработку ПР, их охрану и воспроизводство; · использование и охрану природных условий среды жизни человека, экологического равновесия природных систем; · регуляцию воспроизводства человека и численности людей – демографического «давления жизни» на среду. Задачи природопользования: ü разработка принципов взаимодействия производственной и непроизводственной деятельности человека с окружающей средой; ü оптимизация взаимоотношений между природно-ресурсной базой и социально-экономическим развитием общества; ü поиск методов хозяйствования, учитывающих природное равновесие окружающей среды и улучшающих природный потенциал; ü разработка единой системы экологического законодательства; ü переход на международные экологические стандарты качества окружающей природной среды (ОПС), технологических процессов, продукции, обеспечивающие включение России в систему международного экономического сотрудничества. Природопользование может быть рациональным и нерациональным. Рациональное природопользование – это система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию ПР и природных условий и наиболее эффективный режим их производства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей. Рациональное природопользование характерно для интенсивного хозяйства и охватывает несколько взаимосвязанных направлений: охрану невозобновляемых ПР, живой природы и ОПС. Рациональное использование природных ресурсов имеет целью: · Обеспечение и дальнейшее улучшение существования человеческого общества; · Максимальное использование всех необходимых природных ресурсов; · Предотвращение, снижение и уничтожение возможных вредных последствий производственных процессов человеческой деятельности. Основные условия рационального природопользования: · Изучение законов природы и ее компонентов в их взаимодействии; · Определение потенциальных возможностей природной среды; · Прогнозирование изменений природы под влиянием хозяйственной деятельности человека. Рациональное природопользование связано с развитием комплексного природопользования на основе территориальных комплексных схем охраны природы. Под комплексным природопользованием понимается использование одного или нескольких ПР одновременно с учетом охраны ОПС и соблюдением требований рационального использования и воспроизводства ПР. Активное пользование предполагает временное или постоянное присвоение и преобразование природных ресурсов. Правовое регулирование -- создание заповедников и заказников; -- установление сроков охоты; -- установление норм отстрела животных и т. д. Наиболее общим принципом и правилом охраны природы можно считать закон шагреневой кожи: глобальный исход природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается, что требует от человечества научно-технического совершенствования, направленное на более глубокое использование этого потенциала. Из этого закона следует отдельно выделить правило «экологичное – экономично»: сохранение ресурсов выгодно не только в социально-экономическом отношении, но и помогает в решении демографических проблем. Помимо экологических законов природопользования существует также и правовое регулирование процесса. Было издано несколько десятков положений и ГОСТов относительно процесса природопользования. Сложно утверждать, что они в точности соблюдаются. Наверное, поэтому в настоящее время остро стоит проблема рационального природопользования, которую предстоит решить не только нашему, но и будущим поколениям. 37. Генетика и эволюция. Законы генетики Менделя. Мутации. Генная инженерия как новый этап биологической эволюции. Генетика – это наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Основы современной генетики были сформулированы Г. Менделем. Он открыл законы дискретной наследственности, выражающие распределение в потомстве наследственных факторов, названных вследствие генами. Законы Менделя: 1. Закон единообразия гибридов первого поколения. 2. Закон независимого расщепления гибридов второго поколения, согласно которому гены, определяющие различные признаки, наследуются независимо друг от друга. Мендель заранее предусмотрел две возможности. · признаки, наследуемые от одного родителя, передаются совместно; · признаки передаются потомству независимо один от другого. В основе передачи наследственных признаков всего живого лежат, прежде всего, законы наследования, открытые Менделем. Они позволили сформулировать хромосомную теорию наследственности, согласно которой преемственность свойств в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом, находящихся в ядре клеток и заключающих в себе всю генетическую информацию. Мутации. Мутацией называется изменение структуры или количества ДНК данного организма, приводящее к изменению генотипа. Любые мутации имеют неопределенный, случайный характер по отношению к вызывающим их изменениям внешней среды. Сколько-нибудь существенные эволюционные преобразования организмов не могут быть достигнуты посредством одной мутации, а достигаются серией малых мутаций. Мутации позволяют выживать виду при значительных изменениях окружающей среды, когда необходима перестройка нормы реакции. Новые мутации постоянно появляются в природе, т. к. существует множество особей каждого вида. Воздействие извне радиоактивными, ультрафиолетовыми лучами, химическими веществами может изменить «запись» наследственной информации. Происходит нарушение генетического кода и вместо нормального развития живого организма, предначертанного природой, наступает отступление от нормы – мутация. Генная инженерия. Генная инженерия – это раздел молекулярной биологии, который связан с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов с помощью генетических и биохимических методов. В высших организмах доля нуклеотидов в цепи ДНК, которые действительно кодируют последовательность аминокислот в белках, составляет около 5%. В остальных нуклеотидных последовательность ДНК закодирована информация о форме молекул ДНК. Современная молекулярная биология позволяет вводить почти любой отрезок ДНК в микроорганизм, чтобы заставить его синтезировать тот белок, который кодирует данная ДНК. А современная органическая химия дает возможность синтезировать последовательности нуклеотидов – фрагменты генов. Такие фрагменты генов можно применять для изменения исходной последовательности оснований в гене, кодирующем нужный белок. Таким способом можно получить модифицированный белок с измененной последовательностью аминокислот, т. е. белок со структурой и функцией, ранее не существовавшими в природе. 38. Этические принципы науки и социальные факторы. Новые возможности и проблемы. Социология и этика биологического познания. Возникновение генетической памяти и обратных связей. Будущее человека и прогресс генетики. Социология и этика биологического познания. Под биологической этикой понимается применение понятий и норм общечеловеческой морали, в которых осмысливаются проблемы добра и зла, совести, долга, чести и. т. д., к сфере экспериментальной и теоретической деятельности в биологии, а также в ходе практического применения ее результатов. Основные принципы биоэтики: - принцип единства жизни и этики, их глубокое соответствие и взаимообусловленность. Если жизнь является высшим проявлением упорядоченности, организованности в мире природы, то этика – есть высшее выражение сил, противостоящих хаосу в обществе. Учитывая это глубокое родство между феноменом жизни и этикой, следует постоянно учитывать этические нормы как в науке, так и на практике. - признание жизни в качестве высшей категории среди всех этических ценностей, принцип «благоговения перед жизнью». - принцип гармонизации системы «человек – биосфера», выдвигающий в качестве самой актуальной задачи современности налаживание оптимальных взаимоотношений между человеком и природой, требующий от ученых и практиков все более полного учета биологических оснований социального бытия, упорного поиска путей превращения биосферы в ноосферу и предотвращение возможности ее уничтожения. На основе этих основных принципов и будет, по-видимому, складываться свод правил и норм биологической этики. Возникновение генетической памяти и обратных связей. Генетика человека – отрасль науки, изучающая законы наследственности и изменчивости человека как индивида, популяции и вида. Здесь применяются специальные методы исследования: 1) изучение культур тканей; 2) статистический сбор материалов о распространении отдельных признаков в различных популяциях; 3) изучение генеалогий отдельных семян; 4) изучение однояйцовых близнецов. У человека изучен характер наследования свыше 2 тыс. отдельных генов, но это только небольшая доля общего количества имеющихся у него генов. После установление наследственной природы изучаемого признака приступают к генетическому и статистическому анализу родословной. Это позволяет установить, к какому из трех известных типов наследования – аутосомно-доминантному, аутосомно-рецессивному или сцепленному с полом – подчиняется передача исследуемого признака. Для аутосомно-доминантного типа наследования характерна прямая передача признака от одного родителя ребенку, причем оба пола наследуют этот признак с равной вероятностью. Так наследуется свыше 900 болезней и пороков развития, включая глухоту, короткопалость, шестипалость, врожденные пороки сердца и др. Вероятность наследования дефектного гена – 50%. При аутосомно-рецессивном типе наследования исследуемый признак может проявляться не в каждом поколении. У здоровых родителей могут родиться дети, больные наследственным заболеванием и т. п. Если оба родителя являются носителем дефектного гена, в среднем один ребенок из четырех может унаследовать два дефектных гена (значит, и болезнь), а двое из четырех могут быть носителями дефектного гена без проявления болезни. Аутосомно-рецессивно наследуется около 800 заболеваний, в том числе альбинизм, различные анемии, многие нарушения обмена веществ и т. д. Наследование признаков, сцепленных с полом, полностью подчиняется закономерностям распределения у потомков половых хромосом. Составление и анализ родословной является единственным методом определения риска наследственного заболевания. Генетика человека претерпевает процесс дифференциации на более частные и прикладные науки. Среди них медицинская генетика и медико-генетические консультации. Медицинская генетика помогает своевременно распознавать и лечить не только насле6дственные болезни, но и многие инфекционные, травматические и профессиональные заболевания, т. к. симптомы и прогноз лечения их во многом зависят от генотипа больных. Медико-генетические консультации помогают уменьшить опасность рождения детей с наследственными болезнями, предостерегают от заключения браков между близкими родственниками и между носителями наследственных болезней. Будущее человека и прогресс генетики. Выделение и быстрое развитие в XX в. генетики как отрасли биологической науки определяется рядом причин: - огромной ролью, которую играет генетический материал в существовании живых организмов. Наличие генов, носителей наследственной информации является существенным свойством всего живого; - изменчивостью генов, их способностью к мутации, перестройкам, что и явилось решающим фактором эволюции, развития всего живого, его огромного разнообразия; - открытием в конце XIX в. определенных законов, которым подчиняется механизм наследственности, что сделало возможным целенаправленную селекцию растений и животных; Итак, генетика – это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она является научной основой для разработки практических методов селекции, т. е. создания новых пород животных, видов растений, культур микроорганизмов с нужными человеку признаками. Основными направлениями исследований ученых-генетиков в XX в. стали следующие: - изучение тех предельно мелких материальных структур – молекул нуклеиновых кислот, которые являются хранителями генетической информации каждого вида животного, единицами наследственности; - исследование механизмов и закономерностей передачи генетической информации от поколения к поколению; - изучение механизмов реализации генетической информации в конкретные признаки и свойства организма; - выяснение причин и механизмов изменения генетической информации на разных этапах развития организма. Важнейшими задачами, которые решают сегодня ученые-генетики в тесном контакте с практиками-селекционерами, являются выбор оптимальной системы скрещивания и эффективного метода отбора, управление развитием наследственных признаков. В области медицины генетика способствует разработке мероприятий по защите человека от вредного мутагенного воздействия окружающей среды. 39. Человек как часть природы, его физиология, здоровье, творчество, работоспособность. Возникновение духовного мира человека как биологического вида и его общественных структур. Будучи социальным существом, человек, его организм не может избежать воздействия среды, экологических факторов, влияние общепринятых закономерностей. НТП и социальное развитие привели к качественному изменению содержания процесса биологической адаптации человека к окружающей среде. В прошлом характер патологии определялся патогенными природными воздействиями, сейчас – воздействиями от преобразованной самим же человеком среды обитания, природы. На протяжении многовековой эволюции человек испытывал воздействие таких факторов, как: Ÿ гипердинамия (максимальная мускульная активность); Ÿ общее недоедание (калорийная недостаточность); Ÿ специфическое недоедание (недостаточность витаминов, микроэлементов); Главную роль в определении многих заболеваний в настоящее время соответственно играют: Ÿ гиподинамия (недостаточная физическая активность); Ÿ информационное изобилие; Ÿ психоэмоциональный стресс. Определенное сочетание психоэмоциональных стрессов с малоподвижным образом жизни и избыточным питанием ведет к суммированию этих воздействий, способствует росту числа некоторых заболеваний, например, сердечно- сосудистых. Такие факторы, как профессия, отношение к труду, атмосфера производственного коллектива оказывают существенное влияние на состояние здоровья человека. Здоровье – это комплексная, интегральная и качественная характеристика организма и личности человека. Здоровье является таким состоянием человека, которое согласуется с характерными для данного общества идеалами здоровья, развития и совершенствования человека. Человек всегда стремился к укреплению своего здоровья, мечтал об увеличении силы, ловкости, выносливости. Здоровье не существует само по себе, оно нуждается в постоянной и тщательной заботе на протяжении всей жизни человека. У каждого человека есть свои резервы здоровья. То есть здоровье - это количество резервов в организме, это максимальная производительность органов при сохранении качественных пределов их функций. Состояние здоровья сказывается на всех сферах жизни людей. Полнота и интенсивность многообразных жизнепроявлений человека находятся в непосредственной зависимости от уровня здоровья, его качественной характеристики. Внешний потенциал физической, психической и умственной деятельности служит важнейшим залогом полноценной жизни человека. Здоровье выступает в качестве одного из необходимых и важнейших условий активной, полноценной жизни человека и общества. Творчество – это целеустремленная деятельность человека к познанию того, что еще не открыто, и результатом которой является создание новых материальных и духовных ценностей. Творчество предполагает наличие у личности способностей, знаний, умений, благодаря которым создается продукт, отличающийся новизной, оригинальностью или уникальностью. Изучение различных свойств личности выявило важную роль воображения, интуиции, умственной активности, а также потребности личности в раскрытии своих собственных возможностей. Можно выделить два направления в осмыслении творчества: 1. Творить может любой человек, который имеет определенные знания, владеющий приемами творчества, располагающий определенными условиями, обстановкой. 2. Человек творит неосознанно. Он – гений природы. Таким образом, творчество – это создание на основе того, чего еще не было. С психологической точки зрения, творец нового всегда обладает сильным воображением, отличается гибкостью ума, глубоким мышлением. Разносторонние потребности, высшая критичность, большая сила воображения позволяют ему преодолевать все препятствия на пути реализации творчества. Работоспособность – это потенциальная возможность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени. Она зависит от внешних условий деятельности и психофизических ресурсов индивида. Можно выделить следующие стадии работоспособности: ü врабатывание; ü оптимальная работоспособность; ü некомпенсируемое и компенсируемое утомление; ü конечный «порыв». В зависимости от видов труда, индивидуальных способностей, состояния здоровья продолжительность, чередование и степень выраженности отдельных стадий могут варьироваться вплоть до выпадения некоторых из них. Соотношение продолжительности стадий работоспособности – один из показателей организации процесса деятельности. Труд – это процесс, совершающийся между человеком и природой, в котором человек своей собственной деятельностью регулирует и контролирует обмен веществ между собой и природой. Человек, его здоровье, эмоции, творчество, работоспособность – все это взаимосвязанные факторы. Только человек здоровый духовно и физически может творить, изобретать, целиком и полностью отдавать себя работе. Духовный уровень человека – самый несовершенный. Духовная оболочка нашей планеты только частично будет соответствовать понятию «ноосфера». «Духовная оболочка» понимается как часть структурного уровня фундаментального равновесия, является строго определенным понятием. Духовную оболочку можно считать устойчивой частью ноосферы, ее основой. Современное человечество представляет собой систему, основанную на все расширяющейся эксплуатации воды, биогенов, энергии, почвы и других органических ресурсов. Весь путь развития ноосферы – это путь непрерывной борьбы духовности со злом, причем духовность часто выглядит в этой борьбе слабее зла, потому что пытается перейти в состояние фундаментального равновесия, минуя естественный порядок относительных равновесий. Каждый человек обладает запасом энергии, достаточным для того, чтобы создать ячейку для ноосферы (ячейку духовности). Но человечеством освоены и самые изощренные способы борьбы с духовностью. Ориентированная на духовное фундаментальное равновесие часть человечества находится в состоянии становления, поэтому есть опасность, что ноосфера может погибнуть. Поскольку строительство ноосферы происходит в нашу эпоху, то ответственность нашего поколения, его пафос заключается в том, чтобы защитить ноосферу в этом процессе. 40. Экология человека и медицина. Проблемы здоровья и болезней в общебиологическом плане. Здоровье людей относится к числу глобальных проблем, т. е. тех, что имеют жизненно важное значение для всего человечества, где налицо наибольшее обострение противоречий, порождаемых текущими и ожидаемыми в будущем ситуациями, где диспропорциональные состояния достигли или могут достигнуть в обозримой перспективе катастрофических последствий. Забота об охране и улучшении индивидуального и общественного здоровья относится к числу наиболее важных задач, решение которых возложено на систему здравоохранения. Химические загрязнения среды и здоровья человека. В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходя по экологическим звеньям, попадают в организм человека. На земном шаре невозможно найти место, где бы ни присутствовали загрязняющие вещества, которые могут вызвать различные неблагоприятные процессы. Реакции организма на загрязнения зависит от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление, нарушение нормального поведения, привычек, нейропсихического отклонения. Сходные признаки наблюдаются при радиоактивном загрязнении окружающей среды. Огромный вред здоровью человека наносит курение. Курильщик не только сам вдыхает вредные вещества, но и загрязняет атмосферу, подвергает опасности других людей. Биологические загрязнения и болезни человека. К биологическим загрязнениям относятся болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Болезнетворные микроорганизмы могут проникать в грунтовые воды и стать причиной инфекционных болезней человека. Особенно загрязненными бывают открытые источники воды: реки, озера, пруды. Они могут стать причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии. При воздушно-капельной инфекции заражение происходит через дыхательные пути при вдыхании воздуха, содержащего болезнетворные микроорганизмы. К таким болезням относятся грипп, коклюш, свинка, дифтерия, корь и т. д. Особую группу составляют инфекционные болезни, передающиеся при тесном контакте с больными или при пользовании его вещами. К ним относятся венерические болезни, трахома, сибирская язва, парша. Люди и домашние животные могут заражаться природно-очаковыми болезнями, попадая на территорию природного очага. К таким болезням относят чуму, туляремию, сыпной тиф, малярию, сонную болезнь. Находясь в таких районах необходимо соблюдать специальные меры предосторожности. Погода и самочувствие человека. В любом явлении окружающей нас природы существует строгая повторяемость процессов день и ночь, прилив и отлив, зима и лето. И в организме каждого человека тоже вечно царит великий ритм, вытекающий из связи жизненных явлений с ритмом Вселенной и символизирующий единство мира. Центральное место среди всех ритмических процессов занимают суточные ритмы, имеющие наибольшее значение для организма. Его реакция на любое значение зависит от фазы суточного ритма. Климат также оказывает серьезное воздействие на самочувствие человека, воздействуя на него через погодные факторы. Погодные условия включают в себя комплекс физических условий: атмосферное давление, влажность, движение воздуха, степень возмущенности магнитного поля Земли, уровень загрязнения атмосферы. Из-за этого у человека может нарушиться сердечная деятельность, появиться нервные расстройства, снизиться физическая и умственная работоспособность и т. д. Изменения погоды не одинаково сказываются на самочувствии разных людей. У здорового человека при изменении погоды происходит своевременное подстраивание физиологических процессов в организме к изменившимся условиям внешней среды. В результате усиливается защитная реакция, и здоровые люди практически не ощущают отрицательного влияния погоды. Питание и здоровье человека. В течение всей жизни в организме человека непрерывно совершается обмен веществ и энергии. Источником необходимых организму строительных материалов и энергии являются питательные вещества, поступающие из внешней среды в основном с пищей. Врачи утверждают, что полноценное рациональное питание – важное условие существования человека, сохранения его здоровья и работоспособности. Длительные отклонения от нормальных структур, уровней, калорийности пищевого рациона, состава по качеству белков, жиров и углеводов, витаминов, минеральных веществ, правильных режимов питания, температурных характеристик принимаемой пищи объективно сопровождаются теми или иными патологическими изменениями состояний организмов людей, их жизненно важных функций и становится одной из главных причин возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний органов пищеварения, болезней, связанных с нарушением обмена веществ, таких как ожирение и сахарный диабет. Эти болезни вызывают поражение дыхательной, пищеварительной и других систем, резко понижают трудоспособность и устойчивость к заболеваниям, сокращают продолжительность жизни в среднем на 8-10 лет. Адаптации человека к окружающей среде. Адаптация – действие механизмов приспособления, выражающееся в том, что при взаимодействии системы с фактором среды, опасным для функционирования какого- либо элемента, т. е. способным повредить ее структуру и привести к его дисфункции, элемент изменяет свою структуру. Это изменение направлено на обеспечение выполнения элементом функции в новых условиях. Человек способен адаптироваться к условиям окружающей среды. Адаптацию человека к новым природным и производственным условиям можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде. НТП и его влияние на здоровье. НТП тесно связан со всем комплексом социально-экономических условий жизни, быта и труда человека. Механизация и автоматизация производства, введение новых технологических процессов не всегда могут в полной мере сопровождаться всесторонним учетом сопутствующих им вредных последствий. Не всегда можно обеспечить условия для предохранения здоровья человека от негативного их воздействия. НТП, индустриализация и урбанизация отделяют жизнь человека от природных процессов, влиянию которых он подвергался на всех этапах своей биологической эволюции, что ведет к нарушению биофизиологических функций организма. И поэтому необходим всесторонний учет биологических границ приспособляемости человека при дальнейшем преобразовании среды его обитания, техническом перевооружении производства. Это значит, что разработка технических средств и планы их внедрения должны сопровождаться параллельными научными исследованиями как ближайших, так и отдаленных последствий их воздействия на здоровье человека. Здравоохранение. Забота об охране здоровья относится к числу наиболее важных задач, решение которых возложено на систему здравоохранения. И для повышения деятельности организма было принято ряд мер: значительно усилилась профилактическая направленность лечебно-оздоровительной помощи и приближение ее к производству, расширилась практика санаторно-профилактического лечения. Более высокого качества достигла техническая оснащенность медицинских учреждений и создание на этой основе крупных диагностических центров. Также в стране к настоящему времени создана и функционирует разветвленная сеть поликлиник и больниц, диспансеров и медицинских институтов, лабораторий и аптек, санаториев, профилакториев, домов отдыха, оздоровительных комплексов, пунктов и комнат гигиены и здоровья, системы станций скорой и неотложной помощи. Таким образом, здравоохранение пытается устранить или ослабить факторы, вызывающие возникновение тех или иных форм патологии, добиться повышения уровня здоровья, трудовой активности, продолжительности жизни человека. 41. Эмоции, творчество, работоспособность и их взаи­мосвязь. Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Эмоции - особый класс субъективных психологических состояний, отражающих в форме непосредственных переживаний приятного процесс и результаты практической деятельности, направленной на удовлетворение его актуальных потребностей. В эмоциональной сфере знания различают элементарные эмоции (голод , жажда , усталость...), чувства (любовь ,горе , радость...), аффекты (ярость ,ужас , отчаяние...), страсти и эмоциональное самочувствие, настроение (веселое, подавленное...), особо сильные состояния эмоциональной напряженности - стрессы . Благодаря возникшей эмоции организм имеет возможность эффективно приспосабливаться к окружающим условиям . Творческий процесс вообще невозможен без эмоций, без увлеченности решаемой проблемой. Творчество как процесс создания чего-то нового, часто предполагает, что человек может испытать недостаточность информации, знаний, умений для достижения цели и решения той или иной проблемы, а именно поэтому ему необходимо сделать рывок в неизведанное, создать новые здания, умения, новые объекты и произведения. Эмоции, вдохновение, воображение помогают сделать этот "рывок в творчество". Научное творчество и особенно творчество в искусстве опирается на воображение, которое в свою очередь , неразрывно связано с эмоциями и чувствами человека. Говоря о работоспособности , выделяют общую и фактическую работоспособность , уровень которой всегда ниже. 42. Мозг как орган сознания. Сознание, познание, твор­чество Коре головного мозга принадлежит исключительная роль в связи с осуществле­нием психической деятельности. Многие современные ученые придерживаются точки зрения, что "сознание возникает в результате совместных действий множества клеток мозга так же, как пищеварение есть результат совместных действий клеток пищеварительного тракта". В коре находятся высшие интегративные центры мозга, осуществляющие сознательную регуляцию деятельности организма. Вообще Сознание - это одно из основных понятий философии, социологии и психологии, обозначающее человеческую способность идеального воспроизведения действительности и мышления. В более узком смысле сознание - высшая форма психичес­кого отражения , свойственная общественно развитому человеку и связанная с речью, идеальная сторона целеполагающей трудовой деятельности. Познание - процесс отражения и вос­произведения действительности в мышлении ; взаимодействие субъекта и объекта. Правое полушарие "синтетическое", для него характерно целостное восприятие. Оно "мыслит" образами. 43. Взаимодействие организма и среды, сообществ орга­низмов. Биоэтика. Принципы охраны природы и ра­ционального природопользования. Среда - это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты обмена веществ. Условия жизни, или условия существования - это совокупность необходимых для организма элементов среды обитания, с которыми он находится в непрерывном единстве и без которых существовать не может. Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называют экологическими факторами. Абиотические факторы - это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. Биотические факторы - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Биологический принцип: для каждого вида растений (животных) существует оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или выносливости в отношении каждого средового фактора. Условия называют оптимальными, в которых данный вид оказывается наиболее приспособленным, т. е, оставляет наибольшее количество потомков. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием «экологическая пластичность» (экологическая валентность) вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность. Виды, способные существовать лишь при небольших отклонениях от оптимальной величины фактора, называются узкоспециализированными, а выдерживающие значительные изменения фактора - широкоприспособленными. Все факторы среды взаимосвязаны, и среди них нет абсолютно безразличных для любого организма. Популяция и вид в целом реагируют на эти факторы, воспринимая их по разному. Такая избирательность обусловливает и избирательное отношение организмов к заселению той или иной территории. Приспосабливаясь к абиотическим факторам среды и вступая в определенные биотические связи друг с другом, растения, животные и микроорганизмы распределяются по различным средам и формируют многообразные экосистемы, объединяющиеся в биосферу Земли. Каждый вид обладает специфическим экологическим спектром, т. е. суммой экологических валентностей по отношению к факторам среды. Экологические факторы обычно действуют не по одиночке, а целым комплексом. Действие одного какого-либо фактора зависит от действия других. Однако при комплексном воздействии среды часто имеет место «эффект замещения», который проявляется в сходстве результатов воздействия различных факторов. В комплексном действии факторы среды по своему воздействию неравноценны для организмов. Их можно подразделить на главные и фоновые (сопутствующие, второстепенные). Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора жизни на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении {недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется ограничивающим или лимитирующим. Основные принципы рационального природопользования. К ним относится принцип системного подхода, который предусматривает комплексную всестороннюю оценку воздействия производства на среду и ее ответных реакций. С позиции системного подхода ни один природный ресурс не может использоваться или охраняться независимого друг от друга. Принцип оптимизации природопользования заключается в принятии наиболее целесообразных решений в использовании природных ресурсов и природных систем на основе одновременного экологического и экономического подхода, прогноза развития различных отраслей и географических регионов. Принцип опережения темпов заготовки и добычи сырья темпами выхода открытой продукции основан на снижении количества образующихся отходов в процессе производства, т. е, на более полном использования одного и того же количества исходного сырья. Он предполагает прирост продукции не за счет вовлечения в использование новых масс природных ресурсов, а за счет более полного их использования путем ресурсосбережения и совершенствования технологических процессов. Принцип гармонизации отношений природы и производства решается на создании и эксплуатации природно-технических, геотехнических или эколого-экономических систем, представляющих собой совокупность какого-либо производства и взаимодействующих с ним элементов природной среды, и обеспечивающих, с одной стороны, высокие производственные показатели, а с другой - поддержание в зоне своего влияния благоприятной экологической обстановки, максимально возможное сохранение и воспроизводство естественных ресурсов. Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрация производства заключается в том, что на базе имеющихся в данном экономическом районе сырьевых и энергетических ресурсов создаются территориально- производственные комплексы, которые позволяют более полно использовать указанные ресурсы и тем самым снизить вредную нагрузку на окружающую среду. 44. Экология и культура, право, мораль Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надежные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработаем новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе. Существует необходимость приведения норм экологического права Российской Федерации в соответствие с нормами международного права, что предполагает освоение и восприятие российской наукой и правом наиболее эффективных международных концепций и идей в области охраны окружающей среды. Эти положения должны явиться базой для разработки долгосрочной государственной политики, обеспечивающей устойчивое экономическое развитие страны при соблюдении экологической безопасности общества. Этимологически термин «мораль» восходит к латинскому слову «mos» (множественное число «mores»), обозначающему «нрав». Другое значение этого слова - закон, правило, предписание. Мораль возникает и развивается на основе потребности общества регулировать поведение людей в различных сферах их жизни. Мораль считается одним из самых доступных способов осмысления людьми сложных процессов социального бытия. Моральные идеалы, принципы и нормы возникли из представлений людей о справедливости, гуманности, добре, общественном благе и т.п. Поведение людей, которое соответствовало этим представлениям объявлялось моральным, противоположное - аморальным. Существует специфичность морали у представителей различных профессий. Все сказанное дает основание говорить, что мораль имеет исторический, социально-классовый и профессиональный характер. 45. Принцип универсального эволюционизма. Путь к еди­ной культуре. Принцип универсального эволюционизма. «Эволюция» - это процесс непрерывных, постепенных количественных изменений. Дарвин высказывал не только идею развития, но и представления о роли изменчивости и отбора в становлении новых форм. Опубликование труда Дарвина - это не первое провозглашение изменяемости и развития мира, положившее конец представлению о нем как о чем-то застывшем и неизменном. Современное эволюционное учение видит свою главную задачу в том, чтобы на основе углубленного познания механизма эволюционных процессов предсказать возможности эволюционных преобразований, а, в свою очередь, на этой основе управлять эволюционным процессом. Все возрастающую в решении этой задачи играет одна из наиболее перспективных отраслей биологической науки - генетика. Структурно синтетическая теория эволюции состоит из теорий микро - и макро - эволюции. Теория микроэволюции изучает необратимые преобразования тенетико—экологической структуры популяции, которые могут привести к формированию нового вида. Теория макроэволюции изучает происхождение надвидовых таксонов, основные направления и закономерности развития жизни на Земле в целом, включая возникновение жизни и происхождение человека. Изменения, которые изучаются в рамках микроэволюции, доступны непосредственному наблюдателю, тогда как макроэволюцмл происходит на протяжении длительного исторического периода времени и поэтому ее процесс может быть только реконструирован задним числом. Самое широкое представление о Мире дает общая научная картина Мира (ОНКМ), описывающая и Природу, и общество с его устоями и проблемами. Сегодня, видимо, можно лишь говорить об основной идее, на которой строится эта картина - идее единства эволюции Вселенной и человека как космического, биологического и социального существа. Путь к единой культуре. В результате своей деятельности человек создает совокупность материальных и духовных ценностей, то есть культуру созданных материальных ценностей (техника, технология, производственный опыт) образуют материальную культуру. Наука, искусство, литература, религия, мораль, мифология относятся к духовной культуре. В процессе познания окружающего Мира и самого человека формируются различные науки. Естественные науки - науки о природе - формируют естественно - научную культуру, гуманитарные -художественную (гуманитарную) культуру. На начальной стадии познания оба эти вида наук и культур не разделялись, ибо познание было обращено одинаково и к природе и к человеку. Однако постепенно каждая из них нарабатывала свои принципы и подходы, становясь все более самостоятельной. Разделению этих культур и наук способствовали их разные цели: естественные науки стремились изучить природу и покорить ее; гуманитарные своей целью ставили изучение человека и его мира. Разные у них и методы: рациональный в естественных, эмоциональный (интуитивный, образный) в гуманитарных. Ученые поняли, что проблемы устройства Мира и проблемы духовной сущности человека по многим позициям перекрываются Чтобы человечеству выбраться из этого кризиса нужна новая культура, новый гуманизм в сочетании с научно—техническим прогрессом, нужно духовно и морально возродить человечество, понять чувство глобальной ответственности, то есть, нужна «человеческая революция». Для ее осуществления необходим диалог культур Запада и Востока, на основе которого может быть создана единая мировая культура, единая планетарная этика, единый планетарный разум (ноосфера) как единство биосферы и техносферы. Человечество планеты, если оно думает выжить, должно стать единым социальным «суперколлективом» с планетарным разумом.