Концепции современного естествознания

                Концепции современного естествознания





Под редакцией профессора В.Н. Лавриненко, профессора В.П. Ратникова

Четвертое издание, переработанное и дополненное

Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений

Рекомендовано Учебно-методическим центром «Профессиональный учебник» в качестве учебника для студентов высших учебных заведений








юн ити UNITY

Москва • 2017

УДК 50(075.8) ББК 20я73-1
     К65


Рецензенты:
кафедра социальной и политической философии Московского гуманитарного университета (зав. кафедрой д-р филос. наук, проф. А.Э. Воскобойников);
д-р филос. наук проф. Г.И. Иконникова и д-р техн. наук проф. В.С. Торопцов


Главный редактор издательства Н.Д. Эриашвили, кандидат юридических наук, доктор экономических наук, профессор, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники



         Концепции современного естествознания: учебник для сту-К65 дентов вузов / под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2017. — 319 с.
      I. Лавриненко, Владимир Николаевич, ред.
         ISBN 978-5-238-01225-4
         Агентство CIP РГБ


          Предыдущие издания (ЮНИТИ, 1997, 1999, 2003) подтвердили актуальность этого учебного курса и возможность достижения главной цели — помочь студентам вузов (экономических и гуманитарных) овладеть современной естественно-научной картиной мира, синтезировать в единое целое гуманитарную и естественно-научную культуры, сформировать у будущих специалистов естественно-научный способ мышления, целостное мировоззрени е.
          Учебник призван способствовать более эффективному усвоению курса и осознанию студентами фундаментальных принципов и закономерностей развития природы — от микромира до Вселенной.


ББК 20я73-1

ISBN 978-5-238-01225-4         © издательство юнити-дана, 1997,
                               1999, 2003, 2007
                               Принадлежит исключительное право на использование и распространение издания.
                               Воспроизведение всей книги или любой ее части любыми средствами или в какой-либо форме, в том числе в Интернет-сети, запрещается без письменного разрешения издательства.
                               © Оформление «ЮНИТИ-ДАНА», 2007

            введение




    Настоящий учебник подготовлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и программой преподавания дисциплины «Концепции современного естествознания», разработанной с учетом его требований.
    Учебник предназначен для студентов вузов, а также для всех интересующихся вопросами современного естествознания и естественно-научной картиной мира. Главная цель учебника — помочь студентам экономических и гуманитарных вузов овладеть современной естественнонаучной картиной мира, синтезировать в единое целое достижения гуманитарной и естественно-научной культур.
    Усвоение, пусть даже и в самом общем виде, основных принципов и методов исследования, применяемых в современном естествознании, позволит сформировать у будущих специалистов естественно-научный способ мышления, навыки критического осмысления действительности, целостное мировоззрение, что поможет им лучше овладеть избранной профессией. Поскольку многие методы исследования современного естествознания приобрели статус общенаучных и широко используются в общественных и гуманитарных науках, познание основ эволюционного, системного, синергетического, антропного и некоторых других принципов исследования будет способствовать более эффективному изучению этих наук.
    Актуальность курса «Концепции современного естествознания» обусловлена также и тем, что в последнее время в нашей стране получили достаточно широкое распространение различные виды иррационального знания — астрология, магия, эзотерика, мистицизм, спиритизм. Постепенно они вытесняют на периферию общественного сознания естественно-научную картину мира, основанную на рациональных способах его объяснения.
    Представители современной паранауки настойчиво призывают использовать любые псевдонаучные учения и теории, лишь бы они оказали соответствующее воздействие на общество. Многие из них полагают, что статус научного миропонимания в современном обществе ничуть не выше, чем любого функционального мифа, и выступают, по существу, за безграничный мировоззренческий плюрализм. Поэтому сегодня, как никогда ранее, важно утверждение методов естественно-научного познания и основанного на нем мировоззрения.
    Только люди, обладающие научным мировоззрением, могут успешно противостоять, с одной стороны, догматическому мышлению, а с другой — интеллектуальному анархизму, который находит наиболее полное теоретическое выражение в философских концепциях постмодернизма и постпозитивистской философии науки. Так, один из видных представителей постпозитивизма, американский философ П.К. Фейера-бенд, отстаивая теоретический и методологический плюрализм, оценивает современную науку с позиций «анархистской критики». Подобная

3

критика направлена на утверждение анархистской эпистемологии, одна из центральных идей которой состоит в том, чтобы уравнять науку с религией, мифом, магией и т.п.
    Конечно, подлинная наука, как и все рациональное знание, несовместима с теми псевдонаучными бессмыслицами, которые непрерывно воздействуют на сознание современного человека. Игнорирование научного миропонимания может повлечь за собой опасные последствия, и эта опасность увеличивается во много раз, когда наблюдается союз политической власти и паранауки. Примерами могут служить инквизиция, религиозный фанатизм и фундаментализм, фашизм, гонения на кибернетику, генетику и т.д. Поэтому нейтральное отношение сторонников науки и научного мировоззрения к псевдонауке — позиция, безусловно, опасная, которая может повлечь за собой победу иррационального знания над научным мировоззрением.
    Курс «Концепции современного естествознания» должен способствовать формированию у студентов подлинно научного мировоззрения и осознанию ими имманентных принципов и закономерностей развития природы — от микромира до Вселенной и Человека. Речь идет об усвоении основных концепций в области физики, химии, биологии и других естественных наук, получении представлений о важнейших школах и направлениях современного естествознания.
    В процессе обучения студенты должны приобрести умение обосновывать свою мировоззренческую позицию в области естествознания и научиться применять полученные знания при решении профессиональных задач, используя современные научные методы исследования.
    Такому пониманию целей и задач нового курса авторы стремились подчинить методологию и методику изложения материала, структуру учебника и его содержание.
    Методологической основой курса является эволюционно-синергетическая парадигма, выдвигающаяся в настоящее время на передний план научного познания. Ее содержание предполагает органическое соединение принципов универсального эволюционизма и системной самоорганизации при рассмотрении любых явлений и процессов материального мира. Блестящее подтверждение эффективности использования подобного метода дано в работах В.И. Вернадского, П. Тейяра де Шардена, И.Р. Пригожина, Г. Хаке на и других выдающихся ученых. Усвоение данного метода поможет студентам наилучшим образом осмыслить диалектику развивающегося мира как единой целостной системы и приобрести навыки системного анализа.
    Авторы стремились раскрыть концепции и проблемы современного естествознания на основе синтеза естествознания, философии и общественных наук, ибо только таким образом можно показать единство и многообразие мира и сформировать у студентов целостное мировоззрение. При необходимости авторы использовали научно-исторический и философский подходы к анализу рассматриваемых проблем, старались показать не только результаты их решения, но и те пути в развитии познания, которые к ним привели.

4

    При написании учебника авторы стремились осветить влияние социокультурных условий на развитие естественных наук, что очень важно, в частности, для понимания актуальности многих проблем естествознания, значения их решения для совершенствования общества.
    Естествознание, как и любая другая наука, носит во многом плюралистический характер, поскольку искать окончательные истины и использовать сугубо категорические суждения в науке — дело не только бесполезное, но и вредное. Поэтому авторы учебника, с одной стороны, стремились отразить объективные основания и закономерности развивающегося мира, а с другой — показать незавершенность и открытость процесса научного познания.
    В соответствии с отмеченными методологическими и методическими принципами раскрывается и содержание курса. Его изложение начинается с объяснения специфики и единства естественно-научной и гуманитарной культур как двух взаимосвязанных компонентов единой культуры.
    Далее рассматривается научный метод исследования, дается характеристика современного естествознания, закономерностей его развития. Большое внимание уделяется научному методу познания, причем акцент сделан на объяснение принципиальных особенностей современной естественно-научной картины мира.
    Учитывая все возрастающее значение в развитии современного естествознания математики, четвертое издание учебника дополнено новой главой «Естествознание и математика». В ней рассматриваются вопросы становления и развития математики как науки; объективные предпосылки математизации естественно-научного знания; место и роль математики в развитии естественных наук.
    Особое внимание в учебнике уделено структурным уровням организации материи. При этом изложение строится таким образом, чтобы наиболее полно раскрыть единство микро-, макро- и мегамира и тем самым подчеркнуть принцип универсального эволюционизма, действующий во Вселенной.
    Естественно-научную картину мира нельзя представить без объяснения таких его атрибутов, как пространство и время. Этому посвящен специальный раздел, из которого студенты узнают содержание научных понятий пространства и времени, универсальные свойства и специфические качества физического пространства и времени на различных структурных уровнях организации материи. Здесь же говорится об особенностях биологического, психологического и социального пространства-времени.
    В работе рассматриваются также химическая и биологическая формы организации материи. Знакомство с современными концепциями химии и биологии поможет студентам понять, как из простых форм организации материи возникают более сложные и как в конечном счете из неживого возникает сама жизнь. С этим непосредственно связана и общая теория химической эволюции и биогенеза, которая помогает решать в комплексе вопросы движущих сил и механизмов эволюционного процесса.

5

    Глава «Биосфера. Ноосфера. Человек» в значительной степени носит обобщающий характер и призвана раскрыть место и роль человека в общем процессе универсальной эволюции, показать «феномен человека» как результат этого процесса. При рассмотрении современных экологических проблем раскрывается идея единства человека и космоса, а естественно-научный и философский виды анализа осуществляются во взаимосвязи.
    Логическим завершением изложения курса служит тема, посвященная рассмотрению человека как предмета естественно-научного познания. Это одна из тех тем, в которой многие вопросы и сегодня остаются спорными. Но авторы не обходят их стороной и в каждом конкретном случае выражают свое отношение к рассматриваемой проблеме, стремясь дать необходимую аргументацию pro et contra той или иной точки зрения. Учитывая важность и злободневность рассмотрения вопросов здоровья человека в нашей стране, данная тема дополнена параграфом «Актуальные проблемы охраны здоровья человека в России».
    К сказанному следует добавить, что авторы стремились к достаточной простоте изложения материала, хотя во многих случаях сделать это было совсем не просто из-за сложности рассматриваемых проблем.
    Четвертое издание учебника доработано с учетом последних достижений в различных областях естественных наук. В то же время необходимо отметить, что работа над учебником будет продолжаться с тем, чтобы в каждом последующем издании отразить новейшие достижения естествознания.
    Авторы будут благодарны читателям, прежде всего представителям научно-педагогической общественности, которые выскажут свои замечания и пожелания по улучшению учебника.

    Учебник подготовлен коллективом авторов:
    д-р филос. наук, проф. В.Н. Лавриненко (гл. 10)
    д-р филос. наук, проф. В.П. Ратников (введение, гл. 10)
    канд. пед. наук, доц. В.Д. Голичев (гл. 4)
    канд. филос. наук, доц. В.Ф. Голубь (гл. 7, заключение)
    канд. филос. наук, доц. Ю.И. Зельников (гл. 9)
    д-р филос. наук, проф. В.И. Колядко (гл. 6)
    канд. ист. наук, проф. Э.В. Островский (гл. 8)
    канд. филос. наук, проф. Л.Г. Титова (гл. 6)
    канд. филос. наук, проф. Л.И. Чернышова (гл. 5)
    канд. филос. наук, проф. В.В. Юдин (гл. 1—3).

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ И ГУМАНИТАРНАЯ КУЛЬТУРЫ




    Большинство из нас уже в школьные годы обнаруживают в себе некоторую предрасположенность, склонность к дисциплинам гуманитарного либо естественно-научного цикла. Любопытно, что речь при этом идет не об отдельных «любимых предметах», а о целых «блоках» учебных дисциплин. Если кому-то нравится история, то можно почти наверняка утверждать, что не останутся без внимания также и литература, языки и прочие гуманитарные предметы. И наоборот, если человек проявляет способности в области математики, то, как правило, он неплохо разбирается в физике, космологии и т.д.
    Для отдельного человека вопрос различения гуманитаристики и натура-листики (от лат. humanitas — человеческая природа и natura — природа, соответственно) выражается, главным образом, в проблеме выбора рода занятий, профессии, формирования культурных навыков и привычек. Для общества в целом проблема выбора, разумеется, отсутствует; но есть проблема совмещения, взаимосогласованности и гармонизации ценностей двух типов культур — естественно-научной и гуманитарной. Попробуем разобраться в содержании данной проблемы.


        1.1. Специфика и взаимосвязь естественно-научной и гуманитарной культур


    Для начала определимся с исходными понятиями. Коль скоро речь пойдет о типах культур, то в определении нуждается в первую очередь само понятие «культура». Оставляя в стороне дискуссии о сложности и неоднозначности данного понятия, остановимся на одном из самых простых его определений.

    Культура — это совокупность созданных человеком материальных и духовных ценностей, а также сама человеческая способность данные ценности производить и использовать.

    С помощью данного понятия обычно подчеркивают надприродный, чисто социальный характер человеческого бытия. Культура — это все, что создано человеком как бы в добавление к природному миру, хотя и на его основе. Наглядной иллюстрацией данного тези

7

са может служить известное античное рассуждение о «природе вещей»: если, допустим, посадить в землю черенок оливы, то из него вырастет новая олива, а если закопать в землю скамейку из оливы, то вырастет отнюдь не скамейка, а опять же новая олива! То есть сохранится только природная основа этого предмета, а чисто человеческая — исчезнет.
   Однако кроме тривиальной мысли о хрупкости созданий нашей культуры из этого примера можно извлечь и другую мораль. Суть ее в том, что мир человеческой культуры существует не рядом с природным, а внутри него. И потому неразрывно с ним связан. Следовательно, всякий предмет культуры в принципе разложим как минимум на две составляющие — природную основу и его социальное содержание и оформление.
   Именно эта двойственность мира культуры и является в итоге основанием возникновения двух ее типов, которые принято называть естественно-научной и гуманитарной культурой. Предметная область естественно-научного знания — чисто природные свойства, связи и отношения вещей, «работающие» в мире человеческой культуры в виде естественных наук, технических изобретений и приспособлений, производственных технологий и т.д. Гуманитарное знание охватывает область явлений, в которых представлены свойства, связи и отношения самих людей как существ, во-первых, социальных (общественных), а во-вторых — духовных, наделенных разумом. Гуманитарная культура включает «человековедческие» науки (философию, социологию, историю и др.), а также религию, мораль, право и т.д.

    □ истоки и предмет спора двух культур

   Наличие в единой человеческой культуре двух разнородных типов знания (естественно-научного и гуманитарного) стало предметом философского анализа еще в XIX в., в пору формирования большинства наук о проявлениях человеческого духа (религиоведения, эстетики, теории государства и права). Однако в ту эпоху интерес к данной проблеме носил в большей мере теоретический, академический характер. В XX в. данная проблема перешла в практическую плоскость: возникло ясное ощущение растущего разрыва между естественно-научным и гуманитарным типами культуры. Иначе говоря, гуманитарии и естественники (технари) элементарно перестали друг друга понимать. А взаимное непонимание автоматически снижает интерес и уважение друг к другу, что, в свою очередь, чревато открытой конфронтацией и враждой.
   И это отнюдь не надуманные страсти, а совершенно реальная угроза развитию культуры. Ведь культура — это прежде всего система общественных ценностей. Общее признание какого-либо набора таких ценностей консолидирует, сплачивает общество. Покло

8

нение же разным ценностям, ценностный раскол в культуре — явление достаточно опасное. Вспомним хотя бы яростное отрицание религиозных ценностей создателями советского государства в 1920—30-е гг. и практику разрушения храмов, разгона религиозных общин и т.п. Много ли пользы принесло нашему обществу столь суровое внедрение антирелигиозных ценностей? Взаимонепонима-ние и неприятие людьми разных систем ценностей всегда чревато негативными последствиями. То же относится и к разногласиям естествоиспытателей и гуманитариев.
    К взаимопониманию же можно прийти, начав хотя бы с анализа причин и условий появления взаимонепонимания. Почему, например, конфронтация естественно-научной и гуманитарной культур обострилась именно в XX в., причем во второй его половине? Ответ на этот вопрос очевиден. Это время отмечено грандиозными успехами естествознания и практическим их воплощением. Создание атомных реакторов, телевидения, компьютеров, выход человека в космос, расшифровка генетического кода — эти и другие выдающиеся достижения естественно-научной культуры зримо меняли стиль и образ жизни человека. Гуманитарная же культура предъявить что-либо равноценное, к сожалению, не смогла. Однако принять стандарты и образцы мышления естествоиспытателей она также упорно отказывалась. В итоге гуманитарная культура, культивируя свою специфику и обособленность, все больше производила впечатление какой-то архаики, имеющей разве что музейную ценность, и казалась пригодной лишь для развлечения и досуга уставшего от практических забот носителя естественно-научной культуры.
    Таков был исходный пункт многочисленных споров «физиков» и «лириков» о судьбах двух культур, пик которых пришелся на 1960-е гг. В центре внимания оказались статус и общественная значимость двух типов наук: естественных и гуманитарных. Конечно, понятия соответствующих типов культур гораздо объемнее и сложнее. Однако в конечном счете их современный облик и структуру определяют именно естественные и гуманитарные науки. Поэтому анализировать существо обсуждаемой проблемы в принципе легче и проще как раз на примере различий гуманитарного и естественнонаучного знания.
    Может и впрямь показаться, что тут и проблемы-то никакой нет. Ясно, что гуманитарные и естественные науки различаются по своим объектам. Первые изучают человека и общество, а вторые — природу. Что же здесь проблематичного?
    Однако проблема тем не менее есть. Ее можно уловить даже в нашем обычном словоупотреблении. Мы привыкли, к примеру, называть разделы естествознания точными науками. Никого не удивляет противопоставление точных наук гуманитарным. Но если быть последовательным и соблюдать правила логики, то получится, что

9

гуманитарные науки — науки «неточные»? Но ведь неточных наук не может быть по определению. В этом-то и заключается часть обсуждаемой проблемы.
    Интуитивно ясно, что как бы гуманитарные науки ни старались, достичь точности, строгости и доказательности наук естественных им не дано. Подобное положение давно уже служит главной мишенью для критики представителями естествознания: ну что это за наука такая, например, история, если в ней возможны взаимоисключающие оценки одних и тех же событий?! Для одних историков события октября 1917 г. в России есть великая революция и прорыв в будущее, а для других — банальный политический переворот с трагическими последствиями. Или, допустим, любой школьник знает из литературоведения, что Шекспир — гений. А вот другой литературный гений — Л.Н. Толстой — сей факт с непостижимым упорством отрицал невзирая на какие бы то ни было «научные» изыскания в этой области. Попробовал бы он отрицать геометрию Евклида или механику Ньютона. А Шекспира — пожалуйста! Создается впечатление, что в гуманитаристике порой вообще невозможно что-нибудь доказать рациональными аргументами. И признание каких-либо достижений в той или иной области гуманитарной культуры — лишь вопрос вкуса и веры. Оттого и возникает у многих представителей естествознания несколько пренебрежительное отношение к результатам гуманитарных наук. Полученное ими знание рисуется отчасти неполноценным, не дотягивающим до статуса научности.
    Гуманитарии в этом споре тоже в долгу не остаются. Защищаясь от обвинений в неоднозначности выводов, они в основном апеллируют к неимоверной сложности объекта своих исследований. Ведь нет в природе более сложного объекта для изучения, чем человек. Звезды, планеты, атомы, молекулы — в конечном счете структуры достаточно простые или, по крайней мере, разложимые на сотню с лишним химических элементов или пару сотен элементарных частиц. А типов фундаментальных взаимодействий между ними вообще всего четыре! Да и те вот-вот будут сведены к одному единственному.
    Кроме того, поведение природных объектов однозначно детерминировано законами природы и поэтому четко предсказуемо. Планета Земля или электрон не выбирают сами, по каким орбитам им двигаться или в какую сторону вращаться. Другое дело — человек, обладающий свободой воли. Нет таких законов в природе, которые бы однозначно предписывали человеку, по каким траекториям ему перемещаться, какой род занятий (гуманитарный или естественнонаучный) предпочесть или как свою страну обустроить. Более того, даже сам факт пребывания человека в этом мире — и тот может слу

10