ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 694
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Успехи молекулярной биологии ошеломляющи, несмотря на ее молодость. В 1953 г. например, удалось расшифровать молекулу ДНК и построить ее модель напоминающую двойную спираль. Установлена природа гены, механизмы образования белка в клетке. Установлены основные принципы организации много вирусов. Все это выдвинуло биологию в лидеры ХХ в.
г) Кибернетика - результат интеграции научного знания. Кибернетика возникла в 40-х годах ХХ в. на стыке ряда наук (физики, математики и т.д.) К ее предпосылкам относятся развитие радиотехники, электротехники, ЭВМ. Другая, но уже теоретическая предпосылка кибернетики - математическая логика, разрабатывающая учение об алгоритме. Важен и прогресс биологических наук - попытки технически моделировать некоторые психические процессы.
В целом на базе всего этого была создана общая теория управления. В 1948 г. американец Винер опубликовал книгу о кибернетике. Была создана теория управления в живых (биологических), неживых (технических) социальных систем.
Четвертая глобальная научная революция. Суть ее в том, что создается постнеклассическая наука. Ее особенности состоят в следующем: 1) проявляется ориентация на исследование весьма сложных, исторически развивающихся систем (природные системы, человек, Большой взрыв, система «Человек - машина», экология).2) происходит исследование объектов биотехнологии генной инженерии. 3) создаются комплексные исследовательские программы.
а) Космология последних десятилетии ХХ в. Концепция «Большого взрыва» и «раздувающейся Вселенной». Исходя из теории расширяющейся Вселенной много вопросов в науке, возникло о начале Вселенной. Известно только, что это произошло около 14 млрд. лет назад. Вселенная была шаром, которая по неизвестным причинам взорвалась. В процессе своего раздувания она разделилась на множество отдельных Вселенных, различающихся всеми фундаментальными константами. Наша Вселенная одна из них.
Область «начала мира» - предмет новейшего научного направления названного квантовой космологией. Это направление говорит, что когда произошел взрыв, было горячо, в ней рождались тяжелые элементарные частицы. Образовались вначале протоны, нейтроны-кирпичики из которых создались атомные ядра (они образовались в первые секунды взрыва). А все остальное - звезды, туманности, и пр. появилось тогда, когда все затухло.
б) Биология на рубеже ХХ иХХ1 в. Расшифровка генома человека. Клонирование: достижения и проблемы. В конце ХХ в. произошли новые революционные открытия в молекулярной биологии. Сюда относится расшифровка генома человека и успехи в клонировании. Но они вызвали серьезные правовые и этические вопросы.
Геном человека был открыт в 2000г. Оказалось что в геноме человека-порядка 30 тысяч генов (считалось 80 - 100 тысяч). Это не намного больше, чем у червяка (19 тыс. генов), или у мухи (13,4тыс.) Но здесь как говорят, важны функции ген, степень их внутренней сложности и т. д. Так что здесь нужны дальнейшие исследования.
Клонирование органов, тканей - перспективное направление (возможность бездетным иметь детей, радикальная помощь при автомобильных авариях, болезнях сердца и т.д.) Важны работы со стволовыми клетками.
Однако при клонировании возникло много проблем. Например, ранее старение и множество болезней овечки Долли – которую были вынуждены умертвить на 7-году жизни. В США американский сенат запретил создавать человеческое существо путем клонирования.
Все это говорит о том, что на рубеже ХХ и ХХ1 в. нагляднее выступает аксиологический аспект постнеклассической науки.
в) Синергетика как новое миропонимание конца ХХ в. Сам термин «синергетика» (по греч. - совместно действующий) упомянул впервые немецкий физик Г.Хакен. Синергетика характеризует явления и процессы с позиции самоорганизации. Но такой подход исторически начал формироваться еще в древности. Тот же Аристотель, древние греки рассматривали мир как процесс возникновения космоса или порядка из хаоса или беспорядка. Хотя, безусловно, это была просто гениальная догадка, нежели научно обоснованная гипотеза.
Дело в том, что исходя из принципов действия механических систем, которые изучались классической наукой нельзя объяснить сложноорганизованные системы. Например, живую природу, например социальные системы. Ведь именно, в них удивительно проявляется идея самоорганизации.
Скажем, такой пример, почему, несмотря на разнообразные, иногда противоположные интересы и цели людей, на рынке возникает никем не запланированный, спонтанный порядок? Или другой вопрос? Как устанавливаются нормы нравственности в обществе, сверху или постепенно снизу у людей под влиянием изменения жизни?
На такие вопросы можно ответить интуитивно, что все это происходит под влиянием самоорганизации. В философски – мировоззренческом контексте одним из первых его поставил Кант в книге «Критика суждения», где он проводит разницу между естественными и искусственными объектами. По мнению Канта, естественный объект отличается тем, что каждая его часть своим существованием обязана действию остальных частей, существует ради других и целого. Только при этом условии объект становиться самоорганизованным бытием и может быть назван естественным образованием.
К сожалению подобные идеи о характере функционирования живых и социальных систем, не получили развития в тогдашнем естествознании в силу его механической ориентации. Осознанию общности значения принципа самоорганизации мешала также разобщенность естественных и общественных наук.
Тем не менее, попытки использовать принцип самоорганизации в отдельных науках проявлялись. Например, в физиологии У. Кеннон сформурировал знаменательный принцип гемостазы, суть которого, что в процессе адаптации к изменяющимся условиям существования живые организмы перестраиваются таким образом, чтобы поддержать устойчивость важнейших параметров своей жизнедеятельности.
Исходным в понимании синергетики является понятие «система». Как известно, система – это всеобщее явление, т.к. оно представляет собой конкретизацию и уточнение универсального принципа диалектики о всеобщей взаимосвязи и обусловленности явлении природы а общества.
Для любой системы характерно взаимодействие элементов, результатом которого являются новые ее свойства, которые отсутствуют у элементов. Скажем для примера, молекула воды состоит из водорода и кислорода, которые в свободном состоянии представляют газы. Однако в результате взаимодействия они образуют воду, являющуюся жидкостью.
Но системы бывают открытые и закрытые. В закрытых системах нет процесса самоорганизации, здесь проявляется второе начало термодинамики- возрастает тепло, энтропия. Здесь идут сугубо разрушительные процессы.
Первым шагом к разрешению этого противоречия было введение понятия «открытая система» в противопоставлении с закрытой системой. В самом общем плане «открытая система»- это та, которая поддерживает определенный баланс с окружающей средой. Это особенно характерно для тех устройств, которые создает сам человек. Все в технике, например, начиная от паровой машины Д.Уатта, и кончая современными машинами, сделано так, чтобы этот баланс поддерживать. Т.е самоорганизация в них заранее предусмотрено человеком. Всякое отклонение системы от заданной программы корректируется управляющим устройством, приводящим систему в заданное, устойчивое состояние (это называется принципом отрицательной обратной связи). Скажем в кибернетике, как общей теории управления самоорганизация направлена на достижение устойчивого динамичного равновесия между системой и средой.
Совершенно, по другому, самоорганизация, проявляется в природных системах. Здесь баланс заранее не дан. Он появляется со временем, когда в старой системе происходит деструктивность, образуются новые свойства, структуры, которые крепнут и создают новую систему. В основе этого здесь действует др. принципы – принципы положительной обратной связи, согласно которому изменения происходящие в старой системе, не устраняются, а наоборот, накапливаются и, усиливаются, что и приводит, в конечном счете, к переходу от старой системы к новой системе. И именно такими системами и занимается синергетика.
Автор термина «синергетика» немецкий физик Г. Хакен придал этому слову смысл древнегреческого слова «синергия» что означает совокупное, согласованное действие. Толчком к такому пониманию являлись те процессы, которые происходят с лазером. Сначала, когда лазер начинает действовать, его молекулы двигаются беспорядочно. Потом под воздействием «накачки» внешней оптической энергии действия молекул становятся все более упорядоченными. При достижении определенного критического значения накачки все молекулы начинают колебаться в одной фазе и результат –лазер начинает излучать мощный поток световой энергии. Такое согласованное воздействие элементов системы, приводящее к их коллективному поведению, Хакен назвал кооперативным или синергетическим.
Подобного рода исследования, но уже применительно к химическим реакциям провели и русские ученые Белоусов. А. Жаботинский. Бельгийские ученые под руководством И.Пригожина (русского происхождения) построили на этот счет даже теоретическую модель.
Началом процесса самоорганизации выступают случайные отклонения системы от точки равновесия, которые называют флуктуациями. Они происходят постоянно. В первое время эти флуктуации подавляются системой. Но так как система взаимодействует с окружающей средой и является неравновесной, то постепенно такие флуктуации усиливаются. В результате прежняя динамическая структура «расшатывается» т.е. старые взаимосвязи между элементами системы подвергаются изменениям и как следствие такого процесса возникают новый динамический режим, структура, или спонтанный порядок.
Заметим, что раньше понятие порядка обычно применялось к фиксированным структурам (атомы в кристаллической решетке) Никакого представления о динамическом порядке, возникающем спонтанно
, в классической науке не существовало. Между тем такие процессы передки. Начиная от появления водяных вихрей и песчаных дюн и кончая космическими процессами - пример, образование колец вокруг Сатурна.
Это процесс развития, в котором возникает новое. Но исходным пунктам нового является появление случайностей. В строго детерминированном мире, где возникновение будущих событий однозначно определено прошлым и настоящим их состоянием, появление случайностей совершенно не исключается и поэтому в таком мире не может появиться что-либо новое, а следовательно, немыслимо и развитие. В этом тезисе находит свое подтверждение гениальная догадка античных философов Эмпедокла и Лукреция Кара о необходимости допущения случайностей для развития мира.
Следует обратить внимание, что необратимость, неустойчивость, неравновесность системы, являются более фундаментальными свойствами для эволюционирующих систем, чем их устойчивость и равновесность. Последние характеризуют лишь временные, преходящие состояния и моменты их развития.
Идей о том, что в развитии ведущую роль играют случайности и что через развитие случайностей, в конце концов, устанавливается порядок, эти идеи возникли очень давно.
В древних мирах Космос, олицетворявший упорядоченную Вселенную, возникал из первобытного хаоса. Хаос, например в виде единого океана делился на небо и землю. Впоследствии в мифах из хаоса появлялись четыре первоначала, из которых образовались Солнце, звезды, животные и пр.
Во многом эти идеи фигурировали и у античных философов. Так, Платон в диалоге «Тимей» говорит, что мир был некогда в беспорядочном, хаотическом и пассивном состоянии. Понадобились активная организующая сила Демиурга, который привел ее в движение, придал ей упорядоченность и организацию.
Много позже, подобное обоснование, идей упорядоченного совершенствования систем можно проследить в ходе эволюции живых организмов на Земле (теория Дарвина «Происхождение видов, 1959). Его основные идей – идея изменчивости, наследственности, естественного отбора исходят из того, что в живой природе есть открытые неравновесные системы. Они для адаптации к окружающей среде должны вступать с ней во взаимодействие, т.е. с одной стороны подвергнуться самоорганизации, а с другой оказывать воздействие на среду, так, или, иначе, изменяя ее. Чаще всего, в биологических теориях говорят о воздействии среды на организмы и их системы, заставляющее их приспосабливаться к условиям. Меньше говорят о другом – влиянии живых систем на среду их обитания (это явление называется коэволюцией).