СВОЙСТВА САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ СИСТЕМ:

1. открытость. Большинство известных систем являются открытыми, т.е. они обмениваются энергией, веществом, информацией с окружающей средой, в ходе которого происходит приспособление всех элементов системы к изменяющимся условиям её существования.

2. неравновесность. Открытые системы являются неравновесными, т.е. они находятся в состоянии далеком от термодинамического равновесия. В неравновесных системах вместо ожидаемого хаоса и беспорядка наблюдаются эффекты упорядоченности и самоорганизации. Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы к более упорядоченным формам организации (например, наглядным примером является механизм действия лазера).

Возникновение порядка происходит через флуктуации, т.е. случайных отклонений системы от некоторого среднего состояния.

Флуктуации расшатывают прежнюю структуру и приводят к новой. Этот переход характеризуют как возникновение порядка из хаоса. Иногда эти флуктуации могут усиливаться, и тогда существующая организация не выдерживает и разрушается. В такие переломные моменты (точки бифуркации) дальнейшая эволюция системы непредсказуема. Возможен лишь вероятностный прогноз нескольких альтернативных вариантов дальнейшего протекания событий. Ключевую роль играет случайность. Из-за действия случайности невозможно предугадать дальнейшее развитие.

Процесс возникновения. Бифуркация делает эволюцию неравновесную систему скачкообразной и нелинейной, а отсюда следует, что стержнем качественных изменений, произошедших в современных представлениях о природе и мире в целом, является признание неустойчивости и нестабильности в качестве фундаментальных характеристик мировоззрения.

Согласно современным представлениям синергетики мир построен на ожидании непрерывных кризисов (точек бифуркации), моментов, когда приходится принимать, то или иное решение.

3. НАУЧНЫЕ РЕВОЛЮЦИИ

Научные картины мира сменяются одна за другой.

Научная революция - радикальная смена научной картины мира - это процесс перехода от одного способа познания к другому, отражающий более глубинные связи и отношения природы. Таких радикальных смен научных картин мира, т.е. научных революций в истории науки можно выделить три:

1.Аристотелевская; 6-5 в. До н.э.

В 6-5 в. До н.э. была осуществлена первая революция в познании мира, в результате которой и появилась на свет сама наука. Исторический смысл этой революции состоит в отличении науки от других форм познания мира, в создании определенных норм и образцов построения научного знания. В этот период создаются математические модели, формируются ценные идеи ряда будущих наук (физики, биологии и др.). Первую универсальную систему мира создал Аристотель. В ней были объединены систематизированные и логически развитые все накопленные знания о природе. Аристотель впервые попытался дать классификацию наук, создал космологическое учение, в основе которого геоцентрическая модель мира - земля имеет форму шара и является центром Вселенной. Это учение Аристотеля впоследствии обоснованное Птолемеем заняло господствующее положение в космологии до 16 в. Все дальнейшее развитие науки как в античности так и в средние века в Европе осуществлялось в рамках учения Аристотеля.

2.Ньютоновская. Означает возникновение нового естествознания, связанного с именами Коперника, Кеплера, Ньютона.

1) Разработана гелиоцентрическая картина мира Коперника - Земля не является центром Вселенной. Она вращается вокруг своей оси и вместе с другими планетами - вокруг Солнца.

2) 16 - 17 вв. - период преимущественного развития механики. Возникает новая тенденция - сведение всех знаний о природе к фундаментальным принципам и представлениям механики. Формируется механистическая картина мира, становление которой связано с именем Галилея. Он первым возвел механику на уровень теоретической науки. Ввел в механику точный количественный эксперимент и математическое описание явлений.

Ньютон создал систему классической механики, определившей лицо естествознания вплоть до20 в.

ОН сформулировал 3 основных закона динамики, которые легли в основу механики как науки и закон всемирного тяготения. Создал (одновременно с Лейбницем) принцип дифференциации и интеграции исчислений, который стал математической базой всего современного естествознания.

Итогом Ньютоновской революции явилась механистическая картина мира на базе экспериментально-математического естествознания.

3.Эйнштейновская. Конец 19-го - начало 20-го века.

В начале 20 века на смену классической механике пришла новая фундаментальная теория. Она была следствием ряда научных открытий конца19-го - начала 20-го века.

- открытие электрона Томпсоном;

- рентгеновские лучи;

- явление радиоактивности (Беккерель);

- экспериментальное обнаружение электромагнитных волн (Герц);

- создание Периодической системы химических элементов Менделеева.

Появляются принципиально новые фундаментальные теории:

1. Теория относительности - новая теория пространства, времени и тяготения.

2. Квантовая механика, обнаружившая вероятностный характер законов микромира.

Они позволили объяснить многие физические явления, которые не укладывались в рамках классической механики.

Вывод: Таким образом, открытия в физике конца 19-го - начала 20-го века окончательно разрушили прежнюю механистическую картину мира. Наступил новый этап неклассического естествознания 20-го века, характеризующийся новыми квантовыми релятивистскими представлениями о физической реальности.

Тема 3. КУЛЬТУРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

1. СИСТЕМНО-СТРУКТУРНЫЙ ХАРАКТЕР ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

В основе современных представлений об организации материи лежит системный подход. С этой точки зрения любой объект материального мира может быть рассмотрен в качестве системы.

Система - совокупность элементов и связей между ними, образующие определенную целостность.

Элемент - означает неразложимый компонент, входящий в состав определенной системы.

Неделимое в одной системе может оказаться делимым в другой системе, например, макротело можно рассматривать как определенную систему молекул, но любая молекула также является системой, т.к. состоит из атомов и определенной связи между ними, но атом также представляет собой систему (ядро + электронная оболочка). Ядро каждого атома имеет свою внутреннюю структуру и т.д.

Структура - совокупность связей между элементами системы.

Итак, все природные объекты объединены в классы материальных систем, в естествознании выделяют 2 класса материальных систем:

- система неживой природы;

- система живой природы.

Неживая природа имеет следующие структурные уровни:

- микроэлементарный (элементарные частицы, физический вакуум);

- атомарный;

- молекулярный;

- макроскопические тела;

- планеты и планетарные системы;

- галактики (звезды и звездные системы);

- система галактик - Метагалактика.

Живая природа:

- доклеточный уровень (белки, нуклеиновые кислоты);

- клеточный уровень;

- многоклеточные организмы (животные и растения);

- популяции;

- биоценозы;

- биосфера.

С точки зрения системного подхода существуют структуры различного масштаба. В зависимости от размеров структур выделяют 3 уровня строения материи:

2. МАКРОМИР

Включает объекты, окружающие нас в повседневной жизни, пространственные величины выражаются здесь в количественных мерах, а время в секундах, минутах, часах.

МИКРОМИР - мир чрезвычайно малых частиц, которые непосредственно ненаблюдаемы.

Пространственные частицы (от 10?8 до10-16 см)

Время жизни (от ? до 10?24 с).

3. МЕГАМИР

Космические объекты. Расстояние измеряется световыми годами, время - миллионами и миллиардами лет.

4. МАКРОМИР: КОНЦЕПЦИИ КЛАССИЧЕСКОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Закономерности движения тел, составляющих микромир, описываются классической физикой, в основе которой лежат законы классической механики Галилея - Платона.

Классическая механика объясняла все явления природы механическим перемещение тел.

Абсолютизация законов механики привела к созданию механистической картины мира, с точки, зрения которой 1. материя отождествлялась с веществом, состоящим из неделимых мельчайших частиц - атомов или корпускул. 2. пространство и время рассматривались в отрыве друг от друга и от движения материальных тел. 3. движение рассматривалось лишь как механическое перемещение тел в соответствии с законами механики. 4. действие тел друг на друга передается мгновенно через пустоту на сколь угодно долгие расстояния (принцип дальнодействия). 5. принцип механического детерминизма: все механические процессы связаны между собой такими причинно-следственными связями, таким образом, что значение координат и импульсов всех частиц в данный момент времени совершенно однозначно определяет его состояние в любой прошедший или будущий момент.

Дальний принцип придавал универсальный характер законам механики отвергал существование случайности в природе.

Классическая механика объясняет большинство физических явлений и процессов в земных и наземных условиях.

Долгое время считалось. Что она может дать теоретическое объяснение любых явлений природы, но последующие открытия в науке обнаружили, что в рамках классической механики возникли трудности, в частности, в объяснении оптических и электромагнитных явлений.

Оптика: в конце 17 века возникли 2 противоположных подхода к объяснению природы света:

1. Корпускулярная теория Ньютона, согласно которой свет представляет собой поток материальных частиц - корпускул, испускаемых светящимися телами и летящими по прямолинейным траекториям, согласно законам механики.

Эта теория объясняла многие явления, но испытывала трудности в объяснении явлений интерференции (явление усиления или ослабления света при наложении световых пучков друг на друга), дифракции (огибание светом препятствий).

Одновременно голландский ученый Гюйгенс выдвинул волновую теорию, согласно которой свет представляет собой волну, распространение которой аналогично распространению волн на поверхности воды. Особой средой для распространения волн он считал эфир.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6