- •Министерство образования российской федерации
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Методические рекомендации
- •Глава 1. Структура естествознания
- •1.1. Предмет естествознания
- •1.1.1. Анализ понятия «природа»
- •1.1.2. Естествознание донаучное, преднаучное и научное
- •1.1.3. Неисчерпаемость предмета естествознания
- •1.1.4. Специфика донаучного и преднаучного естествознания
- •1.1.5. Специфика научного естествознания
- •1.2. Генезис научного естествознания
- •1.2.1. Перспективы античной преднауки
- •1.2.2. Замещение реальных объектов идеальными
- •1.2.3. Операции преобразования и моделирование изменений
- •1.3. Структура естественнонаучного познания
- •1.3.1. Принципы научного познания
- •1.3.2. Общие методы познания
- •1.3.3. Основные формы естествознания6
- •1.3.4. Непостижимая эффективность математики8
- •Глава 2. Этапы развития естествознания
- •2.1. Ступени развития знания
- •2.1.1. «Естественная магия»
- •2.1.2. Магия и религия
- •2.1.3. Религия и естествознание
- •2.1.4. Специфика восточной преднауки
- •2.1.5. Письменность
- •2.2. Естественнонаучные аспекты античной натурфилософии
- •2.2.1. Евклидова геометрия - первая стандартная научная теория
- •2.2.2. Древнегреческий атомизм
- •2.2.3. Механика Архимеда16
- •2.2.4. Становление астрономии
- •2.3. Значение арабской системы знаний в истории естествознания21
- •2.3.1. Физические достижения арабского средневековья22
- •2.3.2. Астрономия арабо-мусульманского средневековья
- •2.4. Научные революции
- •2.4.1. Первая научная революция (xviIвек). Г. Галилей
- •2.4.2. Вторая научная революция (кон. XviiIв.- нач.XiXвека). И. Ньютон
- •2.4.3. Третья научная революция (кон. XiXв.- сер.XXвека)
- •2.4.4. Четвёртая научная революция (кон. XXвека)
- •2.5. Организация современного естествознания
- •2.5.1. Иерархия естественнонаучных законов
- •2.5.2. Этические принципы науки27
- •2.5.3. Роль междисциплинарных исследований в естествознании
- •Глава 3. Фундаментальные Концепции естествознания
- •3.1. Термодинамика
- •3.1.1. Роль тепловых явлений в природе
- •3.1.2. Вещественная теория теплоты.
- •3.1.3. Корпускулярная теория теплоты
- •3.1.4. Законы термодинамики
- •3.2. Молекулярно-кинетическая теория (статистическая механика)
- •3.2.1. Основные положения молекулярно-кинетических представлений
- •3.2.2. Дискретность вещества
- •Химия. Периодическая таблица химических элементов д. И. Менделеева32
- •3.2.4. Закон сохранения энергии
- •3.3. Электромагнитная теория
- •3.3.1. История открытия электричества
- •3.3.2. М. Фарадей: исследования электромагнетизма
- •Заряд и поле. Закон сохранения электрического заряда
- •Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрический ток
- •Электромагнитное взаимодействие. Электромагнитная теория поля
- •3.4. Квантовая теория
- •3.4.1. Хронология становления квантовой теории
- •3.4.2. Гипотеза м. Планка. Кванты
- •3.4.3. Фотоэлектрический эффект и дискретная природа света
- •3.4.4. Квантовая теория атома н. Бора
- •3.4.5. Вероятностный характер процессов в микромире
- •3.4.6. Гипотеза Луи де Бройля об универсальности корпускулярно-волнового дуализма
- •3.4.7. Принцип неопределённости в. Гейзенберга
- •3.4.8. Волновая механика и уравнение э. Шредингера
- •3.4.9. Принцип дополнительности н. Бора
- •3.5. Симметрия
- •3.5.1. Симметрия и законы сохранения
- •3.5.2. Принципы, организующие сходство
- •3.5.3. Роль симметрии в организации мира
- •Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
- •4.1. Генезис представлений о пространстве и времени
- •4.1.1.Биологические предпосылки времени и виды пространства.
- •4.1.2. Пространство и время мифа и натурфилософии
- •4.1.3. Теоцентрическая модель пространства и времени
- •4.2. Классические концепции пространства и времени
- •4.2.1. Проблема континуальности и дискретности пространства и времени
- •4.2.2. Классические интерпретации пространства и времени
- •4.2.3. Проблемы реального пространства
- •4.3. Предпосылки неклассических интерпретаций пространства и времени
- •4.3.1. Принцип относительности и инерциальные системы (г. Галилей)
- •Эфир как абсолютная система отсчёта. Опыт Майкельсона - Морли
- •4.3.3. Принцип относительности и электродинамика Максвелла
- •4.4. Специальная теория относительности (сто)
- •4.4.1. А. Эйнштейн. Единство пространства и времени. Связь массы и энергии38
- •4.4.3. Пространство и время в инерциальных системах
- •4.4.4. Неоднозначность геометрии физического пространства. Неевклидовы геометрии
- •4.5. Общая теория относительности (ото)
- •4.5.1. Инерция и гравитация
- •4.5.2. Теория гравитации
- •4.5.3. Гравитационные массы и искривление пространства - времени
- •Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
- •5.1. Хаос и порядок
- •5.1.1. Энтропия41
- •5.1.2. Принципы системности и целостности
- •5.1.3. Нелинейные системы. Рождение порядка
- •5.2. Самоорганизация
- •5.2.1. Синергетика
- •5.2.2 Механизм самоорганизации
- •5.2.3. Самоорганизация в диссипативных структурах
- •5.3. Необходимость и случайность
- •5.3.1. Проявление необходимости и случайности
- •5.3.2. Необходимость хаоса
- •5.3.3. Смысл информации
- •5.4. Сложность44
- •5.4.1. Понимание сложности. Неравновесное состояние систем
- •5.4.2. Сложное поведение и фазовое пространство45
- •5.4.3. Сложность поведения живых и социальных систем
- •5.4.4. Сложность адаптивных стратегий в живом мире
- •5.5. Управление
- •5.5.1. Кибернетика и теория управления
- •5.5.2. Информационная структура управления
- •5.5.3. Эффект обратной связи
- •Глава 6. Жизнь
- •6.1. Проблема возникновения жизни
- •6.1.1. Специфика жизни как особого уровня организации материи
- •6.1.2. Гипотеза творения (креационизм)
- •6.1.3. Гипотеза спонтанного зарождения жизни
- •6.1.4. Гипотеза стационарного состояния
- •6.1.5. Гипотеза панспермии
- •6.1.6. Теория биохимической эволюции
- •6.2. Структура живого вещества
- •6.2.1. Признаки живого вещества
- •6.2.2. Виды регуляции организма
- •6.2.3. Постоянство внутренней среды (гомеостаз)
- •6.3. Теории эволюции
- •6.3.1. Зарождение эволюционного учения (ж. Ламарк, ж. Кювье, ч. Лайель)
- •6.3.2. Эволюционная теория естественного отбора (ч. Дарвин, а. Уоллес)52
- •6.3.3. Номогенез как альтернатива дарвинизму и как его дополнение
- •6.3.4. Вид и видообразование
- •6.3.5. Проблемы видообразования
- •6.4. Теория наследственности
- •6.4.1. Закон доминирования г. Менделя
- •6.4.2. Хромосомная теория наследственности
- •6.4.3. Структура гена. Расшифровка генетического кода
- •6.4.4. Днк, её роль в реализации наследственной информации
- •6.4.5. Клеточная теория (т. Шван, м Шлейден)
- •1.4.6. Биогенетический закон
- •6.5. Философское и естественнонаучное постижение смерти
- •6.5.1. Биологический и социальный смысл смерти
- •6.5.2. Что такое бессмертие?
- •6.5.3. Социальные следствия развития генной инженерии
- •6.5.4. Социальные и этические проблемы клонирования
- •Глава 7. Биосфера
- •7.1. Генезис биосферы
- •7.1.1. Геологические условия возникновения биосферы
- •7.1.2. Эволюция биосферы. Живое вещество
- •7.1.3. Роль абиотических и биотических круговоротов
- •Климатические первичные периодические
- •7.2. Биогеохимические процессы в биосфере
- •7.2.1. Состав вещества биосферы
- •7.2.2. Особенности основных биосферных циклов
- •Биосферный цикл углерода
- •Биосферный цикл азота
- •Биосферный цикл фосфора
- •7.2.3. Биохимические функции живого вещества
- •7.2.4. Биогенная миграция атомов и биогеохимические принципы
- •7.3. Экологическая структура биосферы
- •Биосфера - многокомпонентная иерархическая система
- •Прокариоты и эукариоты. Бактерии. Вирусы и сине-зелёные водоросли
- •7.3.3. Растения. Грибы. Животные
- •7.4. Глобальное биологическое разнообразие и подходы к его изучению
- •7.4.1. Современные представления о видовом разнообразии биосферы74
- •7.4.2. Современные подходы к исследованию биоразнообразия75
- •Популяционный подход
- •Экосистемный подход
- •7.5. Ноосферогенез
- •7.5.1. В. И. Вернадский о переходе биосферы в ноосферу
- •7.5.2. Естественноисторические аспекты трансформации биосферы в ноосферу
- •7.5.3. Антропоцентризм и биосферное мышление
- •Глава 8. Человек
- •8.1. Человек как вид
- •8.1.1. Человек: особый вид животных
- •8.1.2. Культурный и биологический аспекты эволюции человека
- •8.1.3. Нарушение основного биологического закона
- •8.2. Сознание и поведение
- •8.2.1. Функции головного мозга. Успехи нейрофизиологии
- •8.2.2. Поведение
- •8.2.3. Бихевиоризм
- •8.2.4. Гештальтпсихология
- •8.2.5. Этология и социобиология
- •8.3. Современное мировоззрение и планетарные проблемы
- •8.3.1. Проблема формирования современного мировоззрения
- •8.3.2. Глобальные последствия развития цивилизации
- •8.3.3. Деятельность «Римского клуба» и института л. Брауна «Worldwatch»
- •8.3.4. Новые ценности85
- •8.4. Концепция устойчивого развития
- •8.4.1. Экологическая и экономическая компоненты деятельности
- •8.4.2. Общие положения концепции устойчивого развития
- •8.4.3. Условия устойчивого развития и ключевые понятия концепции
- •8.5. Искусственный интеллект (ии)
- •8.5.1. Основные направления развития ии
- •8.5.2. Знания и их представление
- •8.5.3. Проблема понимания естественного языка
- •Глава 9. Иерархия мироздания
- •9.1. Макромир
- •9.1.1. Основные этапы развития представлений о Вселенной
- •9.1.2. Релятивистская космология (а. Эйнштейн, а. А. Фридман)
- •9.1.3. Концепция расширяющейся Вселенной
- •9.1.4. Концепция «Большого Взрыва»
- •9.1.5. Антропный принцип90
- •9.2. Мезомир
- •9.2.1. Эволюция планеты Земля
- •9.2.2. Экологическая структура мезомира
- •9.2.3. Информационные свойства мезомира
- •9.3. Микромир
- •9.3.1. Учение об элементарных частицах
- •9.3.2. Элементарная структура вещества. Атом
- •9.3.3. Устойчивость и неустойчивость частиц. Термоядерные процессы. Ядро атома
- •9.3.4. Фундаментальные взаимодействия и законы природы92
- •9.3.5. Фундамент материи: физический вакуум и его состояния93
- •9.4. Виртуальные реальности
- •9.4.1.Значение термина «виртуальная реальность»
- •9.4.2. Компьютерная виртуальная реальность
- •9.4.3. Способы существования виртуальной реальности
- •9.4.4. О философии виртуальной реальности и киберпространства
- •9.5. Поиск внеземных цивилизаций
- •9.5.1. О возможности существования жизни и разума во Вселенной
- •9.5.2. О возможности информационного контакта с внеземными цивилизациями
- •9.5.3. О возможных формах технологической активности разума во Вселенной
- •Летопись естественнонаучных открытий Период становления физики как науки
- •Первый этап развития естествознания (кон. XviIв. – 60 годыXiXв.)
- •Второй этап развития естествознания (60-е годы XIX в. - 1894 г.)
- •Период современной физики
- •Важнейшие открытия в биологии и медицине в хх веке
- •Хронология клонирования
- •Летопись открытий в химии
- •Зарождение научной химии
- •Утверждение в химии атомно-молекулярного учения
- •Великие открытия в химии в хх веке
- •Астрономия в хх веке
- •Литература по главам Глава 1. Структура естествознания
- •Глава 2. Этапы развития естествознания
- •Глава 3. Фундаментальные концепции естествознания
- •Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
- •Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
- •Глава 6. Жизнь
- •Глава 7. Биосфера
- •Глава 8. Человек
- •Глава 9. Иерархия мироздания
- •Литература дополнительная
- •Словарь терминов
- •Примечания
- •137 138
8.2.5. Этология и социобиология
Корни этологии уходили в период до начала Первой мировой войны. Хотя модель научной биологии тогда задавали лабораторные исследования, отдельные ученые и знатоки естественной истории стремились к менее аналитическому, более непосредственному знанию о живой природе.
В Англии Джулиан Хаксли, внук Томаса Генри Хаксли, провел ставшее впоследствии знаменитым полевое исследование поведения птиц.
Оскар Хейнрот, в 1920-х годах бывший директором Берлинского зоопарка, выступил с критикой самой идеи зоопарков и подчеркнул разницу между поведением животных в дикой природе и искусственно сформированным поведением в неволе. Хаксли и Хейнрот придавали особое значение «естественному» поведению животных, что было чуждо, например, американскому бихевиоризму и сравнительной зоопсихологии.
Желание познать «естественное животное» находило параллели в морали и эстетической доминанте общества, которое отдавало предпочтение натуральному перед искусственным. Это противопоставление с особой силой зазвучало в индустриально-урбанистическую эпоху. Коллега Хейнрота Якоб фон Икскюль (1864–1944), директор Гамбургского зоопарка между 1925 и 1944 годами ввел понятие Umwelt — мира, доступного сенсорным и моторным возможностям животного. Изучение животных он понимал как творческое воссоздание ученым их мира.
Подобные же идеи развивали датчанин Николас Тинберген (1907–1988) и австриец Конрад Лоренц (1903–1989). Они разработали строгие способы наблюдения за животными, не подозревающими о присутствии человека, прояснили понятие инстинкта и начали исследования наследственных моделей поведения. Деятельность Тинбергена в Англии, куда он переехал после заключения в концлагере во время войны (ему была предоставлена кафедра зоологии в Оксфордском университете), способствовала выделению этологии в самостоятельную дисциплину. Впоследствии она стала взаимодействовать с американской сравнительной психологией.
Что касается Лоренца, то благодаря своим занимательным историям о животных (“Er redete mit dem Vieh, den Vogeln und den Fische”, 1949, в русском переводе — «Кольцо царя Соломона»), а также многолетним исследованиям серого гуся, — он приобрел широкую аудиторию по обе стороны Атлантического океана.
В отличие от других этологов, занимавшихся отдельными аспектами поведения, К. Лоренц стремился объединить в единую теорию существовавшие в то время отдельные концепции и идеи. Основными методами этологии, по Лоренцу являются сравнительно-исторический (с помощью которого, сопоставляя формы поведения разных организмов, этологи реконструируют их филогенетическую историю), а также целостный подход, то есть требование наблюдения организма как целостной единой системы до того, как с ней начинают эксперимент. Этология началась с изучения ритуалов - серий наследственно закреплённых в генотипе вида, рода, семейства стереотипных телодвижений, повторяющейся последовательности и характера двигательных реакций со строгой регламентацией их скорости.
В карьере Лоренца отразилась моральная и эстетическая неоднозначность критики, которая была адресована современной цивилизации и упрекала ее в «неестественности». Когда Лоренц сравнивал домашних животных и диких, он отмечал потерю у первых инстинктивной жизненной силы, это было комментарием к тому, что и он, и многие другие воспринимали как исчезновение из современной жизни «естественных» ценностей.
Руководствуясь идеалистическими мотивами, разочаровавшись в индустриальной цивилизации и, возможно, на какое-то время, поверив партийным ораторам, что немцы смогут вернуться к своим «естественным корням», в 1930-х годах Лоренц вступил в нацистскую партию. В 1940 году он получил место в университете Кенигсберга. В своих тогдашних статьях он связывал биологические теории с нацистскими интересами, в частности, со стремлением очистить Volk (народ) от дегенеративных тенденций. Он проводил параллель между «чистотой природы» и идеалами «очищения», которые часть интеллектуалов связывала с национал-социализмом. Его работы, однако, не получили партийной поддержки. В 1939 году Лоренц сравнивал одомашнивание животных с вредным влиянием жизни в городах, а в 1963 году — интерпретировал политическую активность в терминах нарушений агрессивных инстинктов.
«Агрессия, — писал он, — это такой же инстинкт, как и все остальные, и в естественных условиях так же, как и они, служит сохранению жизни и вида. У человека, который собственным трудом слишком быстро изменил условия своей жизни, агрессивный инстинкт часто приводит к губительным последствиям… Этология знает теперь так много о естественной истории агрессивности, что уже позволительно говорить о причинах некоторых нарушений этого инстинкта у человека».
За книгой Лоренца об агрессии последовала серия исследований таких авторов, как Роберт Ардри, Десмонд Моррис, а также более осторожных в выводах — Робина Фокса и Лионеля Тайгера. Все они находили у животных человеческие черты, такие как агрессивность, территориальные притязания, способность к выражению эмоций. Эти работы собрали свою аудиторию, невзирая на критику со стороны гуманитариев, которые подчеркивали значение социальных и политических детерминант человеческих действий и опыта.
Отыскать основу для человеческих действий за пределами политики, дать прочный фундамент человеческой природе — это стремление, и без того привлекательное, нашло поддержку в риторике об объективном биологическом наблюдении. Сторонники новой, биологической, антропологии обвинили своих критиков в бездумном отвержении биологического измерения и назвали их «левые» симпатии в политике примитивным «коленным рефлексом». Критики, в свою очередь, заявляли, что биологический детерминизм на руку тем, кто хочет оправдать существующее политическое неравенство и социальную несправедливость. Эта полемика проходила одновременно с дебатами о коэффициенте интеллекта и о наследственности, и многие ученые участвовали и в той, и в другой дискуссии.
Именно на этом фоне появилась книга Эдуарда О. Уилсона «Социобиология: новый синтез» (1975), за которой последовала полемическая, предназначенная для широкой аудитории работа «О человеческой природе» (1978). Уилсон — биолог из Гарвардского университета, специалист по социальной жизни муравьев — задался целью создать новую науку — социобиологию, которую он определил как «систематическое исследование биологической основы всех форм социального поведения, у всех организмов, включая человека». Амбициозность Уилсона впечатляла: он собирался реформировать этику, гуманитарные и социальные науки, а также биологию человека, все это — на основе «подлинно эволюционистского объяснения человеческого поведения».
Выбор термина «социобиология» ясно передавал его веру в то, что общественные отношения могут быть поняты биологически, иными словами, что в основе их лежат, по выражению самого Уилсона, стратегии «человеческого животного» на выживание. Он считал, что использование знания, полученного биологией, — одна из самых передовых стратегий, которые может предложить сама природа. «Наука, — писал он, — скоро сможет изучать происхождение и значение человеческих ценностей, лежащих в основании этических заповедей и большей части политической практики». В конечном счете, считал Уилсон, даже научному разуму, однако, придется столкнуться с ограничениями, накладываемыми нашей эволюционной наследственностью. Только она определяет «базовые правила человеческого поведения», — или, по-другому выражаясь, «существует предел, лежащий, может быть, ближе, чем нам дано осознать, за которым биологическая эволюция начнет поворачивать культурную эволюцию вспять».
В своих публикациях Уилсон конкретизировал те способы, с помощью которых, как он полагал, на основе теории естественного отбора можно предсказывать человеческое поведение. К примеру, социобиологи объясняли запрет на инцест и стремление женщин выходить замуж за более богатого и знатного (или, по крайней мере, за равного) по положению и состоянию мужчину как составной элемент наследственной стратегии. Таковой они считали стратегию сообщества охотников и собирателей на избегание вредных последствий близкого скрещивания и увеличение способности к воспроизводству. Уилсон также сравнивал подобные современные сообщества с ранней стадией эволюции человечества. Он выбрал четыре категории поведения: агрессию, секс, альтруизм и религию, назвав их «элементарными», и предложил анализировать каждую как часть наследственной стратегии социального животного на выживание.
Подобно многим натуралистам и специалистам по общественным наукам в XIX веке, Уилсон считал, что приобретенное в эволюции знание, которое на современном языке он называл знанием генетических стратегий, лежит в основании всей науки и служит руководством к действию по общему благосостоянию.
«Гены держат культуру на поводке. Поводок этот довольно длинный, но он с неизбежностью будет сдерживать ценности в соответствии с их влиянием на генетический пул… Человеческое поведение, — как и более глубоко лежащая способность эмоционального реагирования, которая нас побуждает и нами руководит — это циклическое устройство, посредством которого генетический материал человека был и будет сохранён в неизменности. Доказать, что нравственность имеет более важное конечное назначение, невозможно».
Уилсон со своими единомышленниками - социобиологами считали генетические стратегии самым важным краеугольным основанием человеческой природы и интерпретировали нравственность, — как и культуру вообще — только в ракурсе ее значения для эволюции.
Для многих критиков социобиологии подобные высказывания были актами откровенного дисциплинарного империализма, более того, грубого сведения человеческой сущности к единственному «краеугольному» биологическому измерению. Так как Уилсон и другие социобиологи писали, в том числе и для широкой аудитории, утверждая, что их наука может оказаться важной для принятия политических решений, то и полемика была острой. Критики связывали социобиологию с реакцией против левого либерализма 1960-х годов, который проповедовал свободный выбор образа жизни, а также с ростом в США влияния «новых правых», веривших в то, что крайний индивидуализм — это «естественное», нормальное состояние.