- •3. Конспект лекций по дисциплине ксе (часть 1)
- •3.1 Введение
- •Проблемы современности
- •Особенности современных проблем:
- •3.2 Инструментарий формирования знаний
- •3.2.1 Структура естественнонаучных знаний
- •Главное различие этих двух культур – в истолковании подходов к основным функциям науки (объяснение, понимание, предвидение).
- •Выделяют ненаучные и научные методы познания, на которых базируются ненаучные и научные знания.
- •Междисциплинарные методы познания
- •Характерные черты науки
- •3.2.2 Материя и ее организация
- •3.2.3. Организация познавательных процессов
- •1) Рефлекторная:
- •2) Проводниковая
- •Функции вегетативной нервной системы
- •Специализация функций полушарий мозга
- •3.2.4. Системы и их классификация
- •Экологические законы биологических систем
- •Системные принципы:
- •3.3 Системная организация знаний. Научные картины Мира.
- •Этапы развития научных картин Мира
- •3.3.1. Представления древних о Вселенной
- •Натурфилософские школы (Древняя Греция)
- •3.3.2. Первая физико-космологическая картина мира
- •Основные принципы первой картины мира
- •Модель Вселенной по Аристотелю
- •3.3.3. Механистическая картина мира
- •3.3.4. Электромагнитная картина мира
- •3.3.5. Квантово-полевая картина мира
- •3.3.6. Современная естественнонаучная картина мира
- •Современная естественнонаучная картина мира
- •3.3.7. Информационная картина мира
- •3.3.8. Современная физическая картина мира
3.3.6. Современная естественнонаучная картина мира
В современной картине мира выделяют три части пространства (мега-, макро- и мегамир) со своими уровнями организации материи, которые изучают соответствующие науки. Этот отражено в таблице 6.
Таблица 6
Современная естественнонаучная картина мира
Структурные уровни организации материи |
Часть пространства |
Наука |
Вид эволюции |
Вселенная Метагалактика |
мегамир |
космология -“- |
космический -“- |
Сверхгалактика Галактика Звездные Системы, звезды Планеты (со спутниками) |
|
астрономия -“- -“- геология |
-“- -“- -“- геологический |
Биосфера Сообщество Вид Популяция Индивид |
макромир |
экология, этология биология -“- |
экологический биологический -“- -“- |
Клетка Молекула Атом Элементарная частица Субэлементарная частица (кварк) |
микромир |
генетика химия физика -“- -“-
|
-“- химический физический -“- -“-
|
Основной вклад в построение современной естественнонаучной картины мира вносят следующие науки:
Этология – наука о генетически обусловленном поведении животных; изучает формы поведения организмов.
Биология – изучает живые системы и модели происхождения жизни.
Экология – изучает взаимодействие живых систем со средой
Генетика – механизм воспроизводства жизни.
Астрономия – модель Большого взрыва и расширяющейся Вселенной
Геология – тектоника литосферных плит
Физика – смещение точки отсчета от материи к энергии и от вещества к полю.
Теория относительности – относительность пространства и времени
Квантовая механика – корпускулярно-волновой дуализм
Синергетика – становление новых структур в природе, самоорганизация сложных систем
Социобиология – соотношение естественного и социального в живых системах
Кибернетика – управление в неживой и живой природе
Психология – роль бессознательного в человеческой психике
Космология – изучение происхождения устройства Вселенной, исследует организацию и структуру всего физического мира
Выделенные уровни организации материи формируют свои пространственные уровни (мега-, макро- и микромир), однако, между этими уровнями нет явно выраженных связей. Одним из объединяющих эти уровни звеном может быть – информация.
3.3.7. Информационная картина мира
Информация связана с категорией отражения и является объективной характеристикой всех материальных объектов и их взаимодействия на всех уровнях организации материи. В зависимости от уровня организации материи имеет место различные определения информации, т.е. уровень организации материи создает многообразие определений:
Совокупность каких-либо сведений, знаний о чем-либо.
Совокупность количественных данных, выражаемых при помощи цифр или кривых, графиков и используемых при сборе и обработке каких-либо сведений.
Сведения, сигналы об окружающем мире, которые воспринимают организмы в процессе жизнедеятельности.
В генетике – совокупность химически закодированных сигналов, передающихся от одного живого объекта к другому (от родителей потомкам) или от одних клеток, тканей, органов другим в процессе развития особи.
В математике, кибернетике – количественная мера устранения энтропии (неопределенности), мера организации системы.
В философии – свойство материальных объектов и процессов сохранять и порождать определенное состояние, которое в различных вещественно-энергетических формах может быть передано от одного объекта другому; степень, мера организованности каких-либо объектов, системы.
Рис.14. Общая информационная картина мира
На рис. 14 представлена информационная картина мира в упрощенной форме. Здесь физическая информация – это та, которая присуща процессам отражения в неорганической природе, биологическая информация – циркулирующая в живой природе и формирующая ее структуры; социальная информация передающаяся в человеческом обществе в процессе коммуникаций между людьми.
Физическая информация переставляет геогенез и подразделяется по видам движения материи: механическая, физическая, химическая, ядерная. Биологическая информация включает биогенез и психогенез и по видам подразделяется на генетическую, физиологическую, психологическую и эволюционную. Социальная информация представляет собой ноогенез и подразделяется на массовую (функции общения) и специальную (функции созидания).
Способы восприятия информации:
1. Генетическая
2. Сенсорная: зрительная, слуховая, осязательная, обонятельная, вкусовая.
Способность клеток поддерживать высокую упорядоченность своей организации зависит от генетической информации, которая сохраняется в форме дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). ДНК – это вещество, из которого состоят гены.
Модель строения ДНК в форме регулярной двойной спирали предложена Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 г. Информационное содержание обеих цепей ДНК идентично, так как каждая из них содержит последовательность нуклеотидов, строго соответствующую последовательности другой цепи.
Генетическая информация записана в цепи ДНК в виде последовательности нуклеотидных остатков, содержащих одно из четырех гетероциклических оснований: аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т).
В живых системах ДНК является главным носителем генетической информации.
Энтропия как мера дезорганизации
Энтропия (от греч. – поворот, превращение, обозначается S) – это однозначная функция состояния термодинамической системы; изменение энтропии () в равновесном процессе равно отношению количества теплоты (), сообщенного системе или отведенного от нее к термодинамической температуре (Т) системы. Неравновесные процессы в изолированной системе сопровождаются ростом энтропии, они приближают систему к состоянию равновесия, в котором S максимальна. Понятие «энтропия» введено в 1865 г. Р. Клаузиусом. Систематическая физика рассматривает энтропию как меру вероятности пребывания системы в данном состоянии (принцип Больцмана).
Чем меньше энтропия – тем больше упорядоченность и наоборот. Эволюция понятий энтропии представлена на рис. 15.
Рис.15. Эволюция представлений об энтропии