Рефераты. Постнеклассическое естественнонаучное образование

В конце XIX века происходит кризис классической физики, обусловленный невозможностью непротиворечивого объяснения физической наукой таких явлений, как тепловое излучение, фотоэффект, радиоактивное излучение. Возникает в начале XX века новая квантово-релятивистская картина мира (А. Эйнштейн, М. Планк, Н. Бор). Она породила новый тип неклассической рациональности, изменила взгляды на субъект-объектные отношения.

При переходе от индустриального общества с характерными для него огромными затратами энергии, капитала и труда к обществу с высокоразвитой технологией, для которого критическими ресурсами являются информация и технологические нововведения, неминуемо возникают новые научные модели мира. На пороге XXI века квантово-релятивистская парадигма оказалась в состоянии кризиса, обусловленного осознанием того, что мир представляет собой иерархию взаимосвязанных развивающихся систем и потребностью его изучения. В неклассической картине мира изучаются саморегулируемые системы, а в постнеклассической КМ – самоорганизующиеся системы, процессы самоорганизации, изучаемые синергетикой.

Родоначальником синергетики признают Г. Хакена. Синергетика изучает открытые системы, обменивающиеся с внешним миром веществом, энергией и информацией. Второй особенностью синергетических систем является нелинейность. Бельгийская (Брюссельская) школа И. Пригожина акцентирует внимание на аспектах реальности, наиболее характерных для современной стадии ускоренных социальных изменений. В первую очередь к ним относятся неустойчивость, неравновесность, нелинейность. В них малый сигнал на входе может вызвать сколь угодно сильный отклик на выходе. Второй характерный аспект реальности: темпоральность – повышенная чувствительность к ходу времени.

Работы И. Пригожина и его коллег знаменуют очередной этап научной революции. Можно сказать, что они образуют новую теорию изменения.

Суть этой теории в следующем. Некоторые части Вселенной представляют собой замкнутые системы и действуют как механизмы, в соответствии с классической теорией. Но они составляют лишь малую долю физической Вселенной. Большинство же систем открыты. Открытыми называются системы, обменивающиеся энергией, веществом, информацией с окружающей средой. Такие системы, в том числе биологические и социальные, не могут быть описаны в рамках механистической модели. Похоже, что главенствующую роль в окружающем нас мире играют неустойчивость и неравновесность, а не порядок, стабильность и равновесие.

Для открытых систем характерно нелинейное развитие в виде ветвящейся графики. Развитие системы происходит линейно, эволюционно до некоторой точки бифуркации или полифуркации, в которой развитие может пойти в одном из двух или нескольких направлений. Это вызвано тем, что подсистемы, из которых состоят системы, непрестанно флуктуируют. В результате положительной обратной связи отдельная флуктуация может стать настолько большой, что существующая структура разрушается. В этой точке бифуркации (раздвоения) принципиально невозможно предсказать дальнейшее развитие системы. Будущее остается неопределенным. Вариант пути развития определяется исходными условиями, элементами системы, локальными изменениями и случайными факторами. Она может стать хаотической или самопроизвольно перейдет на новый, более высокий уровень упорядоченности или организации. Такие структуры получили название диссипативных (рассеивающих энергию). Поэтому для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур.

Первый неожиданный вывод в теории И. Пригожина – возможность спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. По словам Тоффлера, "эволюция отнюдь не приводит к понижению уровня организации и обеднению разнообразия форм. Наоборот, эволюция развивается в противоположном направлении: от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим, от недифференцированных структур к дифференцированным. С человеческой точки зрения, такой прогноз весьма оптимистичен. Старея, Вселенная обретает все более тонкую организацию. Со временем уровень организации Вселенной неуклонно повышается".

Второй момент – возможность революционного развития систем. В состояниях, далеких от равновесия, очень слабые возмущения (флуктуации) могут усиливаться до гигантских волн, разрушающих сложившуюся структуру. При этом происходит резкое качественное, а не постепенное или эволюционное изменение. Это определяет возможность эволюционного и революционного характера развития систем разной природы.

Третий момент – резонансное воздействие на систему. Системы, находящиеся в состоянии, далеком от равновесия, становятся чрезвычайно чувствительными к внешним воздействиям. Слабые сигналы на входе системы могут порождать значительные отклики и иногда приводить к неожиданным эффектам. Даже незначительный фактор, небольшое энергетическое воздействие, так называемый "укол", произведенный в нужное время и в нужном месте, может перестроить систему и создать новый более высокий уровень организации. Такое поведение системы выглядит как непредсказуемое.

Четвертый момент – стрела времени. В ньютоновской картине мира время было обратимым: любой момент времени в настоящем, прошлом и будущем был неотличим от любого другого момента времени.

Возникновение термодинамики привело естествознание к глубокому расколу в связи с проблемой времени. По мере того как иссякает запас энергии и возрастает энтропия, в системе высокоорганизованные структуры распадаются на менее организованные и происходит "тепловая смерть" Вселенной. Дарвин и его последователями утверждали, что эволюция развивается в противоположном направлении: от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим.

Это "противоречие в противоречии" между приверженцами второго начала термодинамики и дарвинистами снимается И. Пригожиным. В природе большинство систем относится к открытым диссипативным – рассеивающим энергию. В них происходят случайные процессы, приводящие к их необратимости. Необратимость системы определяет различие в описании прошлого и будущего системы, которое назвали стрелой времени. Стрела времени определяет направление протекания необратимого процесса в сторону упорядочения: "порядок из хаоса". Такие необратимые процессы, связанные с открытостью системы и случайностью, являются источником порядка, они порождают более высокие уровни организации, которые возникают в диссипативных структурах.

Работы Пригожина образуют новую, всеобъемлющую теорию изменения и знаменуют очередной этап научной революции, поскольку речь идет о начале нового диалога не только с природой, но и с обществом.

Пятый момент – цивилизационная революция. Идеи Пригожина и Стенгерс играют центральную роль в происходящей во всех сферах цивилизационной революции. "Если воспользоваться терминологией Пригожина и Стенгерс, то наблюдаемый ныне упадок индустриального общества, или общества "второй волны", можно охарактеризовать как бифуркацию цивилизации, а возникновение более дифференцированного общества "третьей волны" – как переход к новой диссипативной структуре в мировом масштабе" (О. Тоффлер).

Выводы и факты, понятые в результате изучения сильно неравновесных состояний и нелинейных процессов, в сочетании с достаточно сложными системами, наделенными обратными связями, привели к созданию совершенно нового подхода – синергетического. Он позволяет произвести синтез проблем порядка и беспорядка, обратимых и необратимых процессов, обратимого и необратимого времени, фундаментальных наук с науками о жизни и социуме.

Позволю не согласиться с утверждениями ряда авторов, в том числе Тоффлера, что "Пригожин и Стенгерс подрывают и традиционные пред-ставления классической термодинамики". Не энтропия, а неправильное толкование второго начала термодинамики, распространяемое не только на замкнутые, но и на открытые системы, приводит к жесткой альтернати-ве, возникающей перед всеми системами в процессе эволюции, – в их вырождении, в возникновении беспорядка из порядка.

Далее Тоффлер указывает, что "энтропия утрачивает характер жесткой альтернативы" – "при неравновесных условиях энтропия может производить не деградацию, а порядок, организацию и в конечном счете жизнь".

В окружающем нас мире действуют и детерминизм, и случайность, которые согласуются, дополняя одна другую. Согласно теории изменения, в мире одни системы вырождаются, другие развиваются по восходящей линии и достигают более высокого уровня организации. Такой объединяющий, а не взаимоисключающий подход позволяет сосуществовать порядку и беспорядку, организации и деградации, биологии и физике, вместо того чтобы находиться в отношении контрадикторной противоположности.

Таким образом, формируется постнеклассическая картина мира, в которой царит становление, многовариантное и необратимое. Нелинейность становится принципом философии, который отражает реальность как поле сосуществующих возможностей.

Новая постнеклассическая картина мира тесно связана с эволюционно-синергетической парадигмой. В ней открывается новая онтология реальности. В научном знании происходят глубокие изменения в структуре, методах и целях, отношении к человеку. Если классическое научное знание основано на картезианском каркасе мира, то постнеклассическое опирается на холистическое мировидение.

Сравнительный анализ показывает, что классическая научная картина мира описывает предметную реальность. Она базируется на модели научного знания, заданной критериями научности, сформулированными позитивистской философией науки. Неклассическая научная картина мира основана на концептуальных схемах, созданных в квантовой механике и теории относительности. Она описывает реальность не как совокупность тел в пространстве, а как сеть взаимосвязей. В постнеклассической научной картине мира в реальность, трактуемую как сеть взаимосвязей, включен человек. Содержательной основой постнеклассической науки и научной картины мира является эволюционно-синергетическая парадигма.

Соотношение классической и неклассической картин мира. Рассмотрение различных этапов мировоззрения и научной картины мира закономерно приводит к вопросу: а какая же наука и какая картина мира верна – классическая или неклассическая?

Решению этой проблемы способствует философская рефлексия над синергетикой, которая позволяет произвести великий синтез, объединяя и примиряя классическую и неклассическую науку и мировоззрение на основах принципа дополнительности, позволяет установить взаимосвязь разрозненных и противоречивых философских понятий.

Вселенная – механизм? Можно ли считать Вселенную и некоторые ее части механизмами? Механизмами, описываемыми классической наукой, можно считать только замкнутые системы, но они составляют лишь малую долю физической Вселенной. Большинство же систем открыты, т.е. могут обмениваться энергией, веществом, информацией с окружающей средой. Примерами открытых систем являются биологические и социальные системы, которые невозможно описать в рамках классической механистической модели. Следовательно, в мире есть системы классической и неклассической науки. Граница между ними определяется закрытостью или открытостью систем: закрытые системы классичны – для их рассмотрения достаточно классической науки, открытые – неклассичны, требуют неклассического подхода и неклассической теории.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.