В СОВРЕМЕННОМ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

Построение современного естествознания исходит из следующих принципов: системности, историчности, эволюционизма, самоорганизации.

Принцип системности – изучение целостного, составленного из упорядоченных определенным образом частей, взаимосвязанных между собой. При этом можно рассматривать как первичные, неделимые элементы системы, их свойства, поведение и взаимодействие, так и систему в целом, ее взаимосвязь с другими системами.

Принцип историчности состоит в поэтапном развитии естествознания, где новые теории могут быть выделены на основе некоторых достижений и исторического опыта. При этом они необязательно дублируют их, а могут отрицать или корректировать.

Принцип эволюционизма связан с постепенным усложнением и повышением степени организации живых существ и явлений. Это принцип необратимости, выражающийся в нарушении симметрии между прошлым и будущим.

Принцип самоорганизации – после выхода системы из положения равновесия в ней реализуется механизм самопроизвольного упорядочивания, возникновение нового устойчивого состояния, т.е. она самоорганизуется и приобретает способность выдерживать внешние влияния, не теряя своих свойств.

В современной науке в основе представлений о строении материи лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира (атом, молекула, планета, организм или галактика) может быть рассмотрен как системное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность. Для обозначения целостности объектов в науке было введено понятие системы. В «Философском энциклопедическом словаре» дается следующее определение системы: «Система (от греч. sustẽma – целое, составленное из частей, соединение) – совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которая образует определённую цельность, единство».

Система представляет собой совокупность элементов и связей между ними. Понятие элемент означает минимальный, далее уже неделимый компонент в рамках данной системы. Элемент является таковым лишь по отношению к данной системе, в других отношениях он может представлять сложную систему. Элементы могут быть однородными и неоднородными. Совокупность связей между элементами образует структуру системы. Связи между элементами системы могут быть устойчивыми и неустойчивыми. Устойчивые связи определяют упорядоченность системы. Существуют два типа связей – по «горизонтали» и по «вертикали».

Связи по «горизонтали» – это связи координации между однопорядковыми элементами системы. Они носят коррелирующий характер: ни одна часть системы не может измениться без того, чтобы не изменились другие части. Связи по «вертикали» – это связи субординации. Они выражают сложное внутреннее устройство системы, где одни части по своей значимости могут уступать другим и подчиняться им. Вертикальная структура включает в себя уровни организации системы, а также их иерархию.

Целостность системы означает, что все ее составные части, соединяясь вместе, образуют уникальное целое, обладающее новыми интегративными свойствами. Свойства системы – не просто сумма свойств ее элементов, а нечто новое, присущее системе в целом. Наличие свойств, присущих системе в целом, но не ее частям, определяется взаимодействием элементов. Так, свойства атома не являются суммой свойств электронов, протонов и нейтронов, входящих в состав атома.

В науке выделяют системы простые, состоящие из небольшого числа элементов, и сложные, включающие в себя большое количество элементов и связей. Сложные системы исследовать труднее, так как у них больше свойств, которые составляют эффект целостности. Системы делят на однородные и разнородные, открытые (обменивающиеся энергией, веществом и информацией с другими системами или внешней средой) и закрытые.

Существует деление систем на равновесные и неравновесные. Равновесные системы для перехода в новое состояние требуют притока энергии, но когда этот переход осуществлен, они в ней больше не нуждаются. Неравновесные требуют постоянного притока энергии для поддержания собственной сложности, так как часть энергии постоянно рассеивается (например, живые организмы).

Правила выделения системы:

- необходимо указать первичные неделимые элементы системы;

- определить связи между ними:

- установить условия, благодаря которым элементы образуют целостность, а связи реализуются.

При исследовании системы необходимо соблюдение следующих принципов:

- выявление зависимости каждого элемента от его места и функций в системе с учетом того, что свойства целого несводимы к сумме свойств его элементов:

- анализ того, насколько поведение системы обусловлено как особенностями отдельных элементов, так и свойствами ее структуры;

- исследование взаимодействия системы и среды;

- изучение характера иерархичности, присущей данной системе;

- обеспечение всестороннего, многоаспектного описания системы;

- рассмотрение системы как динамичной, развивающейся целостности.

Итак, согласно современным представлениям о природе, все природные объекты представляют собой упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы. Английский кибернетик С.Бир писал: «По существу, вся Вселенная состоит из множества систем, каждая из которых содержится в более крупной системе подобно множеству пустотелых кубиков, вложенных друг в друга. Так же, как всегда можно представить себе более обширную систему, в которую входит данная система, всегда можно выделить из данной системы более ограниченную». (С.Бир. Кибернетика и управление производством. – М.: Наука, 1965).

Многие достижения классической науки обязаны использованию в качестве методологического подхода редукционизма – методологического приема, основанного на определении свойств системы путем исследования элементов, которые ее образуют, в замене изучаемой системы ее сильно упрощенной моделью. Согласно редукционизму, мир состоит из частей, закономерности его функционирования определяются закономерностями составляющих частей; высшие формы материи могут быть полностью объяснены на основе закономерностей, свойственных низшим формам, т.е. сведены к низшим формам (например, биологические явления могут быть объяснены с помощью физических и химических законов). Иначе говоря, редукционизм – это сведение сложных явлений к более простым.

Следует отметить, что редукционизм на определенном этапе оказался эффективной методологической установкой. На базе механистической картины мира, например, удалось с единой точки зрения описать процессы, происходящие как на Земле, так и на небе, свойства твердых, жидких и газообразных тел. Значительные достижения редукционизма можно отметить в любой области науки, любой научной дисциплине. Вместе с тем, редукционизм не учитывает специфику целого по сравнению с его частью, системы – по сравнению с частью системы, реальное усложнение материи в ходе ее исторического развития, игнорирует специфику уровней. Оказалось, что целое нельзя сводить к механической сумме частей, а часть невозможно понять вне целого. При объединении элементов в систему на определенном уровне сложности у нее могут возникнуть свойства, не сводимые в общем случае к свойствам элементов ее составляющих. Другими словами, вывести их регулярными методами из свойств частиц и особенностей их локального взаимодействия не удается.

Современное естествознание отказалось от принципа глобального редукционизма. Постнеклассическая наука уделяет больше внимания альтернативной методологии холизма, преимущество которой состоит в том, что она позволяет учитывать те свойства системы, которые проявляются только на уровне ее целостности, но отсутствуют на уровне элементов. Согласно холизму, миром управляет процесс творческой эволюции, создающий новые целостности.