Что такое научное мировоззрение

Научное мировоззрение

Смотреть что такое «Научное мировоззрение» в других словарях:

НАУЧНОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ — мировоззрение, ориентирующееся в своих построениях на конкретные науки как на одно из своих оснований, особенно на их содержание как материал для обобщения и интерпретации в рамках философской онтологии (всеобщей теории бытия). Наука в ее… … Философия науки: Словарь основных терминов

Научное мировоззрение — мировоззрение (см. Мировоззрение), опирающееся на научно установленное и объективное знание о мире … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

Научное мировоззрение — Научная картина мира (НКМ) (одно из основополагающих понятий в естествознании) особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий. Будучи целостной системой представлений об общих… … Википедия

МИРОВОЗЗРЕНИЕ ХУДОЖНИКА — форма самосознания, сквозь призму к рой воспринимается, оценивается и осмысливается действительность, отображаемая в произв. иск ва и к рая решающим образом влияет на духовное самоопределение творческой индивидуальности. Как специфический духовно … Эстетика: Словарь

мировоззрение — МИРОВОЗЗРЕНИЕ систематическое единство многообразия обобщенных, непосредственно связанных с осознаваемыми интересами людей убеждений относительно сущности природных или социальных явлений, или же их совокупности. Несмотря на этимологию… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

МИРОВОЗЗРЕНИЕ — система взглядов на мир и место человека в этом мире, во многом определяющая отношение человека к этому миру, другим людям, себе самому и формирующая его личностные структуры. М. возникает как сложный результат практического взаимодействия… … Новейший философский словарь

Мировоззрение — (нем. Weltanschauung) совокупность взглядов, оценок, принципов и образных представлений, определяющих самое общее видение, понимание мира, места в нем человека, а также жизненные позиции, программы поведения, действий людей[1].… … Википедия

МИРОВОЗЗРЕНИЕ — концептуально выраженная система взглядов человека на мир, на себя и на свое место в мире. М. зависит от обыденного наличного опыта человека, оно связано с потребностями, целями, интересами человека, с его окружением. Однако М. предполагает образ … Современный философский словарь

Источник

16 Наука как форма мировоззрения

Наука как особая форма мировоззрения

НАУКА — особый вид познавательной деятельности, нацеленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Социальный институт, обеспечивающий функционирование научной познавательной деятельности.
Как вид познания наука взаимодействует с др. его видами: обыденным, художественным, религиозно-мифологическим, философским. Возникает из потребностей практики и особым способом регулирует ее. Наука ставит своей целью выявить сущностные связи (законы), в соответствии с которыми объекты могут преобразовываться в человеческой деятельности. Поскольку в деятельности могут преобразовываться любые объекты — фрагменты природы, социальные подсистемы и общество в целом, состояния человеческого сознания и т. п., постольку все они могут стать предметами научного исследования. Наука изучает их как объекты, функционирующие и развивающиеся по своим естественным законам. Она может Изучать и человека как субъекта деятельности, но тоже в качестве особого объекта.
Предметный и объективный способ рассмотрения мира, характерный для науки, отличает ее от иных способов познания. Напр., в искусстве освоение действительности всегда происходит как своеобразная склейка субъективного и объективного, когда любое воспроизведение событий или состояний природы и социальной жизни предполагает их эмоциональную оценку. Художественный образ всегда выступает как единство общего и единичного, рационального и эмоционального. Научные же понятия — это рациональное, выделяющее общее и существенное в мире объектов.
Отражая мир в его объективности, наука дает лишь один из срезов многообразия человеческого мира. Поэтому она не исчерпывает собой всей культуры, а составляет лишь одну из сфер, которая взаимодействует с др. сферами культурного творчества — моралью, религией, философией, искусством и т. д. Признак предметности и объективности знания является важнейшей характеристикой науки, но он еще недостаточен для определения ее специфики, поскольку отдельные объективные и предметные знания может давать и обыденное познание. Но в отличие от него наука не ограничивается изучением только тех объектов, их свойств и отношений, которые в принципе могут быть освоены в практике соответствующей исторической эпохи. Она способна выходить за рамки каждого исторически определенного типа практики и открывать для человечества новые предметные миры, которые могут стать объектами массового практического освоения лишь на будущих этапах развития цивилизации. Лейбниц характеризовал математику как науку о возможных мирах. В принципе эту характеристику можно отнести к любой фундаментальной науке. Электромагнитные волны, ядерные реакции, когерентные излучения атомов были вначале открыты в науке, и в этих открытиях потенциально был заложен принципиально новый уровень технологического развития цивилизации, который реализовался значительно позднее (техника электродвигателей и электрогенераторов, радио- и телеаппаратура, лазеры и атомные электростанции и т. д.). Постоянное стремление науки к расширению поля изучаемых объектов, безотносительно к сегодняшним возможностям их массового практического освоения, выступает тем системообразующим признаком, который обосновывает др. характеристики науки, отличающие ее от обыденного познания. Прежде всего — это отличие по их продуктам (результатам). Обыденное познание создает конгломерат знаний, сведений, предписаний и верований, лишь отдельные фрагменты которого связаны между собой. Истинность знаний проверяется здесь непосредственно в наличной практике, т. к. знания строятся относительно объектов, которые включены в процессы производства и наличного социального опыта. Но поскольку наука постоянно выходит за эти рамки, она лишь частично может опереться на наличные формы массового практического освоения объектов. Ей нужна особая практика, с помощью которой проверяется истинность ее знаний. Такой практикой становится научный эксперимент. Часть знаний непосредственно проверяется в эксперименте. Остальные связываются между собой логическими связями, что обеспечивает перенос истинности с одного высказывания на другое. В итоге возникают присущие науке характеристики ее знаний — их системная организация, обоснованность и доказанность.

Источник

НАУЧНОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ

Смотреть что такое «НАУЧНОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ» в других словарях:

Научное мировоззрение — система взглядов человека на мир, построенная исключительно на данных наук и научным путем. Научное мировоззрение основано на представлениях об общих свойствах и закономерностях природы и общества, полученных в результате обобщения и синтеза… … Основы духовной культуры (энциклопедический словарь педагога)

Научное мировоззрение — мировоззрение (см. Мировоззрение), опирающееся на научно установленное и объективное знание о мире … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

Научное мировоззрение — Научная картина мира (НКМ) (одно из основополагающих понятий в естествознании) особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий. Будучи целостной системой представлений об общих… … Википедия

МИРОВОЗЗРЕНИЕ ХУДОЖНИКА — форма самосознания, сквозь призму к рой воспринимается, оценивается и осмысливается действительность, отображаемая в произв. иск ва и к рая решающим образом влияет на духовное самоопределение творческой индивидуальности. Как специфический духовно … Эстетика: Словарь

мировоззрение — МИРОВОЗЗРЕНИЕ систематическое единство многообразия обобщенных, непосредственно связанных с осознаваемыми интересами людей убеждений относительно сущности природных или социальных явлений, или же их совокупности. Несмотря на этимологию… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

МИРОВОЗЗРЕНИЕ — система взглядов на мир и место человека в этом мире, во многом определяющая отношение человека к этому миру, другим людям, себе самому и формирующая его личностные структуры. М. возникает как сложный результат практического взаимодействия… … Новейший философский словарь

Мировоззрение — (нем. Weltanschauung) совокупность взглядов, оценок, принципов и образных представлений, определяющих самое общее видение, понимание мира, места в нем человека, а также жизненные позиции, программы поведения, действий людей[1].… … Википедия

МИРОВОЗЗРЕНИЕ — концептуально выраженная система взглядов человека на мир, на себя и на свое место в мире. М. зависит от обыденного наличного опыта человека, оно связано с потребностями, целями, интересами человека, с его окружением. Однако М. предполагает образ … Современный философский словарь

Источник

Научное мировоззрение

Научное мировоззрение, научная картина мира, это такой взгляд на мир, в основе которого лежит понятие закона и закономерности. В мире бесконечно большое количество явлений подчиняется ограниченному количеству законов. Роль науки в том, что она эти законы выявляет и формулирует, это ее первая задача. Вторая задача науки – изменять окружающий мир, занимаясь его преобразованием. Благодаря этому наряду с естественным миром появляется искусственный мир. Его объемы и масштабы с каждым годом возрастают.Искусственный мир находится в негармоничных отношениях с естественным миром. Искусственный мир, будучи полезным, в одном отношении, во многих других отношениях вредит всему живому на земле.

Научное мировоззрение возникает как противоположность религиозному и мифологическому. Наука ищет только естественные причины, полагая, что иных причин не бывает. В мифологии много выдуманных, произвольных причин. В религииглавные причины сверхъестественные.

Научное мировоззрение вызревает постепенно как результат усложнения труда, решения практических задач: измерений, вычислений, расчетов связанных с необходимостью строить сложные сооружения (ирригационные, дворцы, храмы, пирамиды), заниматься торговлей и обменом, создавать календари, заниматься навигацией и т.д. Появляются элементы геометрии, математики чисел (арифметики), астрономии, механики, медицины, практической логики. Общий знаменатель элементов этих видов научного знания заключатся в том, что они позволяют из одних, ранее полученных знаний, получать новые знания. Или же на основе знаний из одних предметов получать новые предметы, соответствующие заранее заданной, поставленной цели. Эта способность носит название рациональность, которую изучает логика или математика.

Способность рационально познавать мир со временем из узкой области практического применения была перенесена на весь мир, который был очень своеобразно описан и объяснен мифологией и религией. Перенесение рациональности на области, освоенные религией и мифологией, привели к появлению философии. Первым философским вопросом был вопрос важнейший для мифологии и религии – что собой представляет весь мир, который называется Космос, из чего он возник, во что все превращается и исчезает, в чем единство всего многообразия. Философия давала рациональные ответы на этот вопрос о Космосе подобно науке, для этого приводились аргументы, из которых логически вытекали ответы. Например, первый философ Древней Греции Фалес доказывал логически, что в основе всего нашего Космоса лежит вода. Он приводил следующие аргументы: воде есть на земле, в земле и на небе. Земля со всех сторон окружена водой. Живое не существует без воды. Тело живого почти одна вода. Зачатие новой жизни происходит благодаря влаге. В мифологии часто изображалась вода как первоисточник и первопричина всего нашего Космоса. Но это не доказывалось рационально, это изображалось в форме художественных картинок. На самый сложный вопрос мировоззрения и философии о бесконечном Космосе давалось много ответов в рамках философии. При этом человек не рассматривался как особое неповторимое явление Космоса. Человек в Космосе занял первое место только в философских учениях начиная с пятого века до нашей эры. Другие философы доказывали, что в основе бесконечного космоса огонь, третьи – воздух. Некоторые философы доказывали, что в основе Космоса лежат несколько природных стихий. Это показывает, что с самого начала философия была плюралистичной, таковой она остается и по сей день. На один вопрос в философии бывает много ответов. В науке тоже на один вопрос бывает много ответов. Но в науке рано или поздно остается один истинный ответ, а все остальные ответы оказываются ложными.

Источник

Научное мировоззрение

Научная картина мира (НКМ) — (одно из основополагающих понятий в естествознании) особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий. Будучи целостной системой представлений об общих свойствах и закономерностях объективного мира, научная картина мира существует как сложная структура, включающая в себя в качестве составных частей общенаучную картину мира и картины мира отдельных наук (физическая, биологическая, геологическая и т.п.). Картины мира отдельных наук, в свою очередь, включают в себя соответствующие многочисленные концепции — определенные способы понимания и трактовки каких-либо предметов, явлений и процессов объективного мира, существующие в каждой отдельной науке. [1]

В процессе познания окружающего мира результаты познания отражаются и закрепляются в сознании человека в виде знаний, умений, навыков, типов поведения и общения. Совокупность результатов познавательной деятельности человека образует определенную модель (картину мира). В истории человечества было создано и существовало довольно большое количество самых разнообразных картин мира, каждая из которых отличалась своим видением мира и специфическим его объяснением. Однако самое широкое и полное представление о мире дает научная картина мира, которая включает в себя важнейшие достижения науки, создающие определенное понимание мира и места человека в нем. В нее не входят частные знания о различных свойствах конкретных явлений, о деталях самого познавательного процесса. Научная картина мира не является совокупностью всех знаний человека об объективном мире, она представляет собой целостную систему представлений об общих свойствах, сферах, уровнях и закономерностях реальной действительности. [1]

Содержание

Сравнение с другими представлениями

С религиозным

Научная картина мира может отличаться от религиозных представлений о мире, основаных на авторитете пророков, религиозной традиции, священных текстах и т.д. Поэтому религиозные представления более консервативны в отличие от научных, меняющихся в результате обнаружения новых фактов. В свою очередь, религиозные концепции мироздания могут изменяться, чтобы приблизиться к научным взглядам своего времени. В основе получения научной картины мира лежит эксперимент, который позволяет подтвердить достоверность тех или иных суждений. В основе религиозной картины мира лежит принятие на веру тех или иных суждений, принадлежащих какому либо авторитету.

С художественным и бытовым

С философским

Со смешанными

Все перечисленные представления могут присутствовать у человека по отдельности, все вместе и в различных сочетаниях. Научная картина мира, хотя и может составлять значительную часть мировоззрения, никогда не является его адекватной заменой, т.к. в своем индивидуальном бытии человек нуждается как в эмоциях и художественном или чисто бытовом восприятии окружающей действительности, так и в представлениях о том, что находится за пределами достоверно известного или на границе неизвестности, которую предстоит преодолеть в тот или иной момент в процессе познания.

Эволюция представлений

Существуют различные мнения о том, как изменяются представления о мире в истории человечества. Поскольку наука появилась сравнительно недавно, она может давать дополнительные сведения о мире. Однако некоторые философы считают, что со временем научная картина мира должна полностью вытеснить все другие.

По классификации Конта, научная картина мира олицетворяет собой третью, позитивную (после теологической и метафизической) фазу последовательного фазиса философской мысли в истории всего человечества.

Фейербах так сказал о смене своих мыслей:

«Бог был моей первой мыслью, разум — второй, человек — третьей и последней.»

Из представлений Фейербаха идея эволюции философии и социума перешла также в марксизм.

Вселенная

История Вселенной

Рождение Вселенной

В момент Большого взрыва Вселенная занимала микроскопические, квантовые размеры.

В соответствии с инфляционной моделью, в начальной стадии своей эволюции Вселенная пережила период ускоренного расширения (инфляции). Предполагается, что в этот момент Вселенная была «пустой и холодной» (существовало только высокоэнергетическое скалярное поле), а затем заполнилась горячим веществом, продолжавшим расширяться.

Переход энергии в массу не противоречит физическим законам, например, рождение пары частица-античастица из вакуума можно наблюдать и сейчас в некоторых научных экспериментах.

Другая гипотеза, оперирующая в терминах теории струн, предполагает некое внешнее по отношению к нашей Вселенной событие, например, столкновение бран в многомерном пространстве.

Некоторые физики допускают возможность множественности подобных процессов, а значит и множественность вселенных, обладающих разными свойствами. Тот факт, что наша Вселенная приспособлена для образования жизни может объясняться случайностью — в «менее приспособленных» вселенных просто некому это анализировать (см. Антропный принцип и текст лекции «Инфляция, квантовая космология и антропный принцип»). Ряд учёных выдвинули концепцию «кипящей Мультивселенной», в которой непрерывно рождаются новые вселенные и у этого процесса нет начала и конца.

Необходимо отметить, что сам факт Большого взрыва с высокой долей вероятности можно считать доказанным, но объяснения его причин и подробные описания того, как это происходило, пока относятся к разряду гипотез.

Эволюция Вселенной

Расширение и остывание Вселенной в первые секунды существования нашего мира привело к следующему фазовому переходу — образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме.

Доминирующие гипотезы сводятся к тому, что первые 300—400 тыс. лет Вселенная была заполнена только ионизированным водородом и гелием. По мере расширения и остывания Вселенной они перешли в стабильное нейтральное состояние, образовав обычный газ. Предположительно через 500 млн лет. зажглись первые звёзды, а сгустки вещества, образовавшиеся на ранних стадиях благодаря квантовым флуктуациям, превратились в галактики.

В результате термоядерных реакций в звёздах были синтезированы более тяжёлые элементы (вплоть до углерода). Во время взрывов сверхновых звёзд образовались ещё более тяжёлые элементы. В молодых галактиках процесс образования и гибели звёзд шёл очень бурно. Чем массивнее звезда, тем быстрее она гибнет и рассеивает бо́льшую часть своего вещества в пространстве, обогащая его разнообразными химическими элементами. После взрывов вещество сгущалось снова, в результате чего зажигались звёзды следующих поколений, вокруг которых образовывались планетные системы. Поэтическая фраза «мы состоим из пепла давно угасших звёзд» полностью соответствует действительности.

Образование планетных систем

Образование звёзд и планетных систем изучает наука космогония. Под действием гравитации в газопылевых облаках формируются сгущения с образованием вращающихся газопылевых дисков. Основная масса вещества концентрируется в центре диска, где растёт температура, в результате чего начинается термоядерная реакция и вспыхивает звезда (рождения звёзд в газопылевых облаках наблюдались в телескоп). В остальных частях диска образуются планеты.

Как показывают исследования последних лет, планетные системы вокруг звёзд весьма распространены (во всяком случае в нашей Галактике). В Галактике имеется несколько сотен миллиардов звёзд и, по-видимому, не меньшее количество планет.

Солнечная система образовалась около 5 млрд лет назад. Мы находимся в периферийной части нашей Галактики (хотя и достаточно далеко от её края).

Устройство Вселенной

Одно из важнейших свойств Вселенной — она расширяется, причём ускоренно. Чем дальше расположен объект от нашей галактики, тем быстрее он от нас удаляется (но это не означает, что мы находимся в центре мира: то же самое справедливо для любой точки пространства).

Видимое вещество во Вселенной структурировано в звёздные скопления — галактики. Галактики образуют группы, которые, в свою очередь, входят в сверхскопления галактик. Сверхскопления сосредоточены в основном внутри плоских слоёв, между которыми находится пространство, практически свободное от галактик. Таким образом, в очень больших масштабах Вселенная имеет ячеистую структуру, напоминающую «ноздреватую» структуру хлеба. Однако на ещё бо́льших расстояниях (свыше 1 млрд световых лет) вещество во Вселенной распределено однородно.

Помимо видимого вещества во Вселенной присутствует тёмная материя, проявляющаяся через гравитационное воздействие. Тёмная материя, как и обычное вещество, также сосредоточена в галактиках. Природа тёмной материи пока неизвестна. Кроме того, имеется гипотетическая тёмная энергия, которая является причиной ускоренного расширения Вселенной. По одной из гипотез ([2]), в момент Большого взрыва вся тёмная энергия была «спрессована» в маленьком объёме, что и послужило причиной взрыва (в соответствии с другими гипотезами, тёмная энергия может проявляться лишь на больших расстояниях).

Согласно расчётам, свыше 70 % массы во Вселенной приходится на тёмную энергию (если перевести энергию в массу по формуле Эйнштейна), свыше 20 % — на тёмную материю и лишь около 5 % — на обычное вещество.

Природа

Пространство и время

Понятия пространства и времени составляют основу физики. Согласно классической физике, созданной Исааком Ньютоном, физические взаимодействия разворачиваются в бесконечном трёхмерном пространстве — так называемом абсолютном пространстве, время в котором может быть измерено универсальными часами (абсолютное время).

В начале двадцатого века учёные обнаружили в ньютоновской физике некоторые противоречия. В частности, физики не могли обьяснить, каким образом скорость света остаётся постоянной вне зависимости от того, движется ли наблюдатель. Альберт Эйнштейн разрешил этот парадокс в своей специальной теории относительности.

В соответствии с теорией относительности, пространство и время относительны — результаты измерения длины и времени зависят от того, движется наблюдатель или нет. Этот эффект проявляется, к примеру, в необходимости корректировать часы на навигационных спутниках Герман Минковский создал элегантную теорию, описывающую пространство и время как 4-мерное пространство-время (пространство Минковского). В пространстве-времени расстояния (точнее, гиперрасстояния, так как они включают время как одну из координат) абсолютны: они одинаковы для любого наблюдателя.

Создав специальную теории относительности, Эйнштейн обобщил её на случай гравитации в общей теорией относительности. В общей теории относительности, массивные тела создают гравитационное поле, которое «искривляет» пространство-время.

Перед современной физикой стоит задача создания общей теории, объединяющей квантовую теорию поля и теорию относительности. Это позволило бы объяснить процессы, происходящие в чёрных дырах и, возможно, механизм Большого взрыва.

Согласно экспериментальным данным, пространство (обычное) нашей Вселенной на больших расстояниях имеет нулевую либо очень маленькую положительную кривизну. Это объясняют быстрым расширением Вселенной в начальный момент, в результате чего элементы кривизны пространства выровнялись (см. Инфляционная модель Вселенной).

В нашей Вселенной пространство имеет три измерения (согласно некоторым теориям, имеются дополнительные измерения на микрорасстояниях), а время — одно. Обьяснение этому пока не найдено.

Время движется только в одном направлении («стрела времени»), и возврат в прошлое возможен только в научной фантастике. Фундаментальные причины этого пока неизвестны. Одно из объяснений основывается на втором законе термодинамики, согласно которому энтропия может только возрастать и поэтому определяет направленность времени. Рост энтропии объясняется вероятностными причинами: на уровне взаимодействия элементарных частиц все физические процессы обратимы, но вероятность цепочки событий в «прямом» и «обратном» направлении может быть разной. Благодаря этой вероятностной разнице мы можем судить о событиях прошлого с большей уверенностью и достоверностью, чем о событиях будущего. Согласно другой гипотезе, редукция волновой функции необратима и потому определяет направленность времени (однако многие учёные сомневаются, что редукция является реальным физическим процессом).

Физический вакуум

Вакуум не является абсолютной пустотой. В соответствии с квантовой теорией поля, в вакууме непрерывно рождаются и умирают виртуальные частицы, которые при определённых условиях могут превращаться в реальные. Например, в ряде физических опытов из вакуума рождаются пары частица-античастица (с превращением энергии в массу). Согласно некоторым теориям, вакуум может находиться в разных состояниях с разными уровнями энергии. Современная наука пока не даёт удовлетворительного описания структуры и свойств вакуума.

Элементарные частицы

Согласно стандартной модели, всё вещество (включая свет) состоит из 12 фундаментальных элементарных частиц и 12 частиц-переносчиков взаимодействий. В это число входят кварки (из которых состоят протоны и нейтроны), электроны, фотоны и другие элементарные частицы.

Всем элементарным частицам присущ корпускулярно-волновой дуализм: с одной стороны, частицы представляют собой единые, неделимые объекты, с другой стороны, они в определённом смысле «размазаны» в пространстве. При некоторых условиях такая «размазанность» может принимать даже макроскопические размеры. Квантовая механика описывает частицу, используя так называемую волновую функцию, которая определяет не где точно находится частица, а где бы она могла находиться и с какой вероятностью. Таким образом, поведение частиц носит принципиально вероятностный характер: вследствие вероятностной «размазанности» частицы в пространстве мы не можем с абсолютной уверенностью определить её местоположение (см. принцип неопределённости). Но в макромире дуализм незначителен.

Пока неизвестны причины того, почему имеется именно такой набор частиц, причины наличия массы у некоторых из них и ряда других параметров. Перед физикой стоит задача построить теорию, в которой свойства частиц вытекали бы из свойств вакуума.

Одной из попыток построить универсальную теорию стала теория струн, в рамках которой фундаментальные элементарные частицы представляют собой одномерные объекты (струны), отличающиеся только своей геометрией.

Взаимодействия

В природе существуют четыре фундаментальные силы и все физические явления обусловлены всего четырьмя видами взаимодействий (в порядке убывания силы):

Согласно новейшим теориям, взаимодействие происходит благодаря переносу частицы-носителя взаимодействия между взаимодействующими частицами. Например, электромагнитное взаимодействие между двумя электронами происходит в результате переноса фотона между ними. Природа гравитационного взаимодействия пока точно неизвестна, предположительно оно происходит в результате переноса гипотетических частиц гравитонов.

Многие физики-теоретики полагают, что в действительности в природе имеется лишь одно взаимодействие, которое может проявляться в четырёх формах (подобно тому, как всё многообразие химических реакций есть различные проявления одних и тех же квантовых эффектов). Поэтому задача фундаментальной физики — разработка теории «великого объединения» взаимодействий. К настоящему времени разработана лишь теория электрослабого взаимодействия, объединившего слабое и электромагнитное взаимодействия.

Как предполагают, в момент Большого взрыва действовало единое взаимодействие, которое разделилось на четыре в первые мгновения существования нашего мира.

Микромир

Вещество, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни, состоит из атомов. В состав атомов входит атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а также электроны, «вращающиеся» вокруг ядра (квантовая механика использует понятие «электронное облако»). Протоны и нейтроны относятся к адронам (которые состоят из кварков). Следует отметить, что в лабораторных условиях удалось получить «атомы», состоящие и из других элементарных частиц (например, пионий и мюоний, в состав которых входят пион и мюон.).

Атомы каждого химического элемента имеют в своём составе одно и то же количество протонов, называемое атомным номером или зарядом ядра. Однако количество нейтронов может различаться, поэтому один химический элемент может быть представлен несколькими изотопами. В настоящее время известно свыше 110 элементов, наиболее массивные из которых нестабильны (см. также Таблица Менделеева).

Атомы могут взаимодействовать друг с другом, образуя химические вещества. Взаимодействие происходит на уровне их электронных оболочек. Химические вещества чрезвычайно многообразны.

Наука пока не решила задачу точного предсказания физических свойств химических веществ.

В XIX веке считалось, что атомы являются первичными «кирпичиками» строения материи. Однако и сейчас остаётся открытым вопрос о том, существует ли предел деления материи, о котором говорил ещё Демокрит (см. Атомизм).

Жизнь

Понятие живого

Согласно определению академика РАН Э.Галимова, жизнь есть материализованное в организмах явление возрастающего и наследуемого упорядочения, присущее при определённых условиях эволюции соединений углерода. Для всех живых организмов характерны обособленность от среды, способность к самовоспроизведению, функционирование посредством обмена веществом и энергией с окружающей средой, способность к изменчивости и адаптации, способность воспринимать сигналы и способность на них реагировать. [2]

Устройство живых организмов, гены и ДНК

Живые организмы состоят из органических веществ, воды и минеральных соединений. Фенотипические признаки организмов в основном определяются набором их генов, в которых записана большая часть наследственной информации. Количество генов может варьировать от нескольких генов у простейших вирусов до десятков тысяч у высших организмов (около 30 тыс. у человека).

Носителем генетической информации является ДНК — сложная органическая молекула, имеющая форму двойной спирали. Информация на ней «записана» в виде последовательности нуклеотидов, полимером которых она является. В генетическом коде используется лишь 4 «буквы»-нуклеотида; код един для всех земных организмов. Существуют очень немногочисленные исключения из этого правила, которые являются модификациями единого кода (например, метилирование отдельных нуклеотидов).

Генетическая информация реализуется при экспрессии генов в процессах транскрипции и трансляции. Передача генетической информации от родительской клетки дочерним происходит в результате репликации (копирования ДНК комплексом ферментов).

Помимо генов в ДНК имеются некодирующие участки. Некоторые из них выполняют регуляторную функцию (энхансеры, сайленсеры); функция других пока неизвестна.

Генетика достигла впечатляющих успехов. Учёные умеют внедрять гены одних организмов в геномы других, клонировать живые существа, «включать» и «выключать» определённые гены и многое другое. Это привносит проблемы морального плана.

Эволюция живых организмов

Принципы эволюции

Согласно теории эволюции, развитие жизни на Земле, в том числе усложнение живых организмов происходит в результате непредсказуемых мутаций и последующего естественного отбора наиболее удачных из них (о механизмах эволюции см. книгу «Эволюция жизни»).

Развитие таких сложных приспособлений, как глаз в результате «случайных» изменений может показаться невероятным. Однако анализ примитивных биологических видов и палеонтологических данных показывает, что эволюция даже самых сложных органов происходила через цепочку небольших изменений, каждое из которых по отдельности не представляет ничего необычного. Компьютерное моделирование развития глаза позволило сделать вывод, что его эволюция могла бы осуществляться даже быстрее, чем это происходило в реальности (см. статью об эволюции глаза).

История жизни на Земле

Согласно палеонтологическим данным, первые прокариоты (бактерии) появились около 4 млрд лет назад. Первые эукариоты (клетки с ядром) образовались примерно 2 млрд лет назад в результате, согласно одной из наиболее распространённых теорий, симбиоза прокариот. Первые многоклеточные организмы появились около 1 млрд лет назад в результате симбиоза эукариот. Около 600 млн лет назад появились многие знакомые нам животные (например, рыбы, членистоногие и др.). 400 млн лет назад жизнь вышла на сушу. 300 млн лет назад появились деревья (с твёрдыми волокнами) и пресмыкающиеся, 200 млн лет назад — динозавры и яйцекладущие млекопитающие, 65 млн лет назад вымерли динозавры и появились плацентарные млекопитающие, около 100 тыс. лет назад появился современный человек (см. Геохронологическая шкала и сайт «История развития жизни»).

Уровни организации живого

Человек

Расхождение предков современных человекообразных обезьян и человека произошло около 15 млн лет назад. Примерно 5 млн лет назад появились первые гоминиды — австралопитеки. Следует отметить, что формирование «человеческих» черт шло одновременно у нескольких видов гоминид (такой параллелизм в истории эволюционных изменений наблюдался неоднократно).

Около 2,5 млн лет назад от австралопитеков обособился первый представитель рода Homo — человек умелый (Homo habilis), который уже умел изготавливать каменные орудия. 1,6 млн лет назад на смену Homo habilis пришёл человек прямоходящий (Homo erectus, питекантроп) с увеличенным объёмом мозга. Современный человек (кроманьонец) появился около 100 тыс. лет назад в Африке. Примерно 40 тыс. лет назад кроманьонцы перебрались в Европу, вытеснив другой вид людей — неандертальцев.

У человека в гораздо большей степени, чем у животных, развито абстрактное мышление и способность к обобщению.

Источник