Философские концепции современного естествознания

В обоснование глобального эволюционизма внесли свой вклад многие естественно-научные дисциплины, но определяющее значение в его утверждении сыграли:

– теория биологической эволюции и развития на основе концепции биосферы и ноосферы;

– теория нестационарной Вселенной;

– синергетика.

Глобальный эволюционизм позволяет:

– выстроить новую картину мира:

– рассмотреть во взаимосвязи неорганическую, живую и социальную материю;

– установить существование единой прогрессивной эволюции от Большого взрыва до возникновения жизни и разума;

– рассмотреть человека как объект космической эволюции, закономерно возникающий на определенном этапе развития.

Согласно концепции глобального эволюционизма общая картина природы показывает реальную возможность рассмотреть все многообразие процессов в метагалактике в аспекте концепции самоорганизации. В системе наук физика занимает особое место, является лидером современного естествознания.

Современная физика представляет собой диалектическое единство системы теоретических моделей природы и методов ее экспериментального исследования. Цель современной физики – синтез кван-товых и релятивистских представлений в единую картину мира. В квантовой теории поля фундаментальными абстракциями являются понятия частиц и полей, переносчиков взаимодействия. С появлением квантовой теории, точнее корпускулярно-волнового дуализма, снимается резкое разделение материи на поля и частицы. В квантовой механике постулируется, что любую систему взаимодействующих частиц можно описать с помощью некоторого волнового поля. Следовательно, не только каждому полю соответствуют определенные частицы, но и всем частицам – квантовые поля. Этот факт и является выражением корпускулярно-волнового дуализма.

Фундаментальной задачей современной физики является создание теории всех физических взаимодействий и частиц. Создание та-кой теории базируется на трех основных физических идеях:

– калибровочной природе всех физических взаимодействий;

– лептонно-кварковом структурном уровне в строении вещества;

– спонтанном нарушении симметрии первичного вакуума.

Основной идеей калибровочного подхода является представление, что каждому типу взаимодействий соответствует некоторая группа симметрий, а поля трактуются как нарушения этих симметрий. Известно, что каждый тип элементарных частиц характеризуется своим специфическим законом сохранения. Современная физика показывает, что каждый из законов сохранения является проявлением определенного вида симметрии. Главным результатом современной теоретической физики элементарных частиц является построение стандартной модели физики элементарных частиц. Данная модель базируется на идее калибровочных взаимодействий полей и механизме спонтанного нарушения калибровочной симметрии (механизм Хиггса). За последние десятилетия ее предсказания были многократно проверены экспериментально. В настоящее время это един-ственная физическая теория, адекватно описывающая устройство нашего мира вплоть до расстояния 10–18 м.

Классификация взаимодействий тесно связана с классификацией частиц. В настоящее время известно более 300 элементарных частиц, которые можно сгруппировать по различным признакам. Все эти частицы состоят лишь из нескольких базовых компонентов. Частицы, которые сегодня рассматриваются как базовые, могут быть классифицированы как лептоны и кварки, и носители основной силы, например, глюоны и фотоны. Частицы, состоящие из двух или более кварков, называются адронами. Большинство элементарных частиц нестабильно и распадаются на другие частицы. Особое значение в современной физике приобретает понятие «вакуум». По современным представлениям вакуум обладает сложной структурой. Элементы материи, частицы рассматриваются как возбуждения вакуума. Нестабильные вакуумные структуры стабилизируются при взаимодействии с кварковыми структурами. Так образуются реальные мезоны и барионы. Таким образом, в известном смысле, вакуум можно считать системой, порождающей материю.

Современная картина природы показывает реальную возможность рассмотрения всего многообразия процессов в метагалактике в аспекте самоорганизации.

Понятие самоорганизации появляется в 70-е гг. XX ст. Затем исследователи выдвигают тезис «порядок из хаоса». Общий теоретико-математический базис для объяснения явлений самоорганизации связан со становлением синергетики. Сам термин «синергетика» был предложен Хакеном. Он происходит от греч. synergetikos – совместный, согласованно действующий. Хакен предложил рассматривать синергетику как теорию возникновения новых качеств на макроскопическом уровне. Появление новых качеств в таком контексте можно представить как возникновение смысла или самозарождение смысла.

Среди различных подходов к описанию процессов самоорганизации выделяют:

– Российскую школу нелинейной динамики (С.П. Курдюмов);

– Бельгийскую школу диссипативных процессов (И. Пригожин);

– Немецкую школу лазерной физики (Г. Хакен).

Особенность синергетической системы состоит в том, что малые флуктуации, малые изменения начальных условий возрастают в ней до макроскопического уровня. На этом пути возникают неустойчивости, приводящие к бифуркациям, т.е. к резким качественным изменениям состояния системы. Эти изменения имеют характер фазовых переходов. В синергетической системе реализуется самоорганизация, самоупорядочивание в пространстве и времени. Соответ-ствующие явления наблюдаются на всевозможных уровнях строения, начиная с Вселенной в целом, и кончая частицей вируса.

Самоорганизующиеся системы обладают возможностью генерации информации. Связано это с неравновесностью системы и обусловлено свойствами среды, в которой размещены элементы этой системы.

Изучение нелинейных уравнений в контексте синергетики привело к открытию особого класса фазовых траекторий – странных аттракторов. Они по существу являются математическими образами состояний механических систем, которым соответствует сложное химическое движение, названное динамическим хаосом. После появления синергетики оказалось, что хаотическое движение можно описать. Согласно Пригожину, понятие хаоса может разрешить сразу три парадокса: необратимость времени, коллапс волновой функции и появление порядка из хаоса. Порядок и хаос в контексте синергетики не носят абсолютного характера. Одно понятие определя-ется через другое. Хаос в открытой неравновесной системе приво-дит к самоорганизации.

Создание И. Пригожиным термодинамики открытых неравновесных систем позволило по-новому подойти к целому классу традиционных для физики вопросов, рассмотреть проблемы необратимости, времени, эволюции. Пригожин предпринял попытку внести в физику идеи эволюции. Он предложил понятие «стрелы времени», используя для этого представление о динамическом хаосе. Исходя из успехов синергетики, ученые объясняют возникновение и развитие упорядоченных систем перестройкой хаоса. Все возникает из хаоса.

Причинами начала расширения Вселенной выступают квантовые эффекты, возникающие в поле тяготения при огромных плотностях материи. Эти эффекты во многом еще не ясны, современная физическая наука лишь начинает их исследовать и осмысливать. Сам термин «Большой взрыв» – больше метафора, чем точный теоретический конструкт.

Таким образом, современная картина природы:

– дает эволюционистское и синергетическое понимание реальности;

– включает человека как неотъемлемую характеристику картины мира;

– позволяет рассмотреть все многообразие процессов в метагалактике в аспекте концепции самоорганизации.

Главное место в изучении процесса соотношения общества и природы принадлежит геологии.

Земная кора выступает основным объектом геологии. Важное методологическое значение для геологии имеет категория «геологическая картина мира». Она представляет собой конкретизацию философской категории «научная картина мира». В структуре этой категории выделяется два компонента:

– концептуальный (понятийный) – геологическая система, геологическое пространство и время и т.д.;

– чувственно-образный – совокупность наглядных представлений о природе.

В настоящее время в литературе приняты два принципа выделения земных оболочек: «естественно-научный» и «биохимический». Их смешение приводит к ошибочным представлениям о строении Земли как планеты.

Первый из них берет начало от Э. Зюсса. Земные оболочки выделяются по их основному содержанию:

1) гидросфера – жидкая земная оболочка;

2) литосфера – твердая часть земной коры;

3) биосфера – оболочка, состоящая из живых организмов;

4) атмосфера – воздушная оболочка;

5) тропосфера – нижняя часть атмосферы.

При данном подходе оболочку, которая состоит из отдельных биогеоценозов, в современной биологии рассматривают как биосферу. Этот принцип однокачественности распространяется и на бо-лее сложные образования. Так, совокупность отдельных стран назы-вается социосферой. Этот же принцип применим и при выделении особых оболочек, называемых экосферой.

Второй принцип выделения оболочек Земли введен в науку Вернадским. Это особый геохимический принцип. Он основан на том, что отдельная оболочка планеты состоит из ряда геосфер. Так, биосфера, по Вернадскому, является оболочкой планеты и состоит из совокупности трех геосфер:

– тропосферы – нижней воздушной геосферы;

– гидросферы;

– части стратосферы.

Жизнь существует только в биосфере и пронизывает все ее содержание. Живые организмы Вернадский рассматривает с точки зре-ния их химического содержания. Он вводит новое понятие «живое вещество».

Совокупность всех живых организмов планеты, по Вернадскому, образует живую природу. Массы живого вещества рассматриваются как неотъемлемая и неотделимая часть механизма земной коры.

Окружающие нас геологические условия – это геологическая сре-да. Следует отметить, что в современной геологии нет единого мнения по поводу термина «геологическая среда». С помощью данного понятия решаются социологические и инженерно-хозяйственные проблемы в области социальной экологии.

Разработка данного термина привела к созданию нового направления в геологии – экологической геологии. Она изучает верхние горизонты литосферы (включая подземные воды и газы) как одну из абиотических компонент экосистем высокого уровня организации. Объект экологической геологии – традиционные для геологии сферы земли. Предмет – экологические функции приповерхностной части литосферы. В настоящее время предлагается новое понятие «эколого-геологическая система», которое включает в себя биоту и геологические факторы среды (литогенная составляющая), а также факторы среды техногенного и природного происхождения. Экосистемы такого порядка напоминают географические ландшафты.

Таким образом, современная геологическая наука решает следующие проблемы: снабжение общества горючими ископаемыми, строительным материалом, различными полезными ископаемыми, решение инженерных вопросов и т.д. Особое место занимают проблемы, связанные с охраной и преобразованием природы.

XX в. – время великих открытий в науке о жизни: обоснованы материалистические концепции возникновения жизни, происходит становление генетики, молекулярной биологии, экологии и других дисциплин, повлекших качественные изменения в этой области зна-ний. В биологии наших дней разработаны важные теоретические представления о сущностных характеристиках, о закономерностях структурно-функциональной организации и развития органической жизни. Этим определяется современное понимание объекта биологического познания. К числу основных характеристик биологического объекта обычно относят:

– чрезвычайное разнообразие форм (микроорганизмов, растений, животных);

– способность к саморазвитию;

– системная организованность;

– способность к самоорганизации;

– способность к самовоспроизведению;

– целесообразность организации.

В процессе раскрытия выделенных характеристик биологического объекта оформилась система мировоззренческих и методологических принципов, составляющих философское основание современной биологии: принцип системности, органической целостности, органического детерминизма, органической целесообразности.

Данные принципы имеют универсальный для биологии характер, применяются во всех дисциплинах – от молекулярной биологии до экологии – и имеют существенное значение для познания сущности, возникновения и развития живой природы.

Огромное теоретическое и мировоззренческое значение имело становление классической генетики. В ходе оформления этой области знаний были открыты законы наследственности и выявлены механизмы генетической изменчивости. Генетика открыла новые возможности для теоретической интерпретации взаимодействия орга-низма и среды, для понимания единства жизни.

Определение роли ДНК как носителя генетической информации и открытие ее структуры привело к формированию молекулярной биологии. На основе идей молекулярной биологии оказалось возможным раскрыть инвариантность и универсальность наиболее общих законов биосистем на молекулярном уровне. Это сопровождалось теоретическим осмыслением механизмов самовоспроизведения жизни, изменениями в различных областях биологического знания (становление молекулярной генетики, концепции молекулярной эво-люции и др.). Благодаря молекулярной биологии получила естественно-научное обоснование идея:

– единства неживой и живой природы и качественной специфичности последней;

– несводимости законов живой природы к законам физики и химии;

– естественной саморегуляции, самоорганизации, самоуправления в живой природе.

Углубление биологии в познание молекулярного уровня биосистем сделало возможным познание сложных уровней организации живой природы – биоценотического, биосферного. Это обусловило стремительное развитие экологии, привело к оформлению идеи коэволюции природы и общества.

В XX в. теорию естественного отбора биологам пришлось формулировать заново. Эта теория называется по-разному (неодарвинизм, биологическая теория эволюции и т.д.), но чаще всего синтетической теорией эволюции, или СТЭ. Она возникает из реабилитации и новой формулировки принципа естественного отбора в гене-тических и статистических терминах. Подчеркивается конструктивная сила эволюции, позитивный и творческий процесс созидания новых форм. СТЭ имеет огромное общебиологическое, философское, мировоззренческое значение.

Ценностное наполнение биологического знания определяют следующие факторы:

– многообразие жизни сочетается с уникальностью каждой из ее форм, т.е. любой вид, любая особь является особой ценностью. Все они должны быть сохранены;

– живое существо рождается и умирает; высокоразвитые формы жизни обладают способностями испытывать боль, страх, ощущать радость жизни и привязанность; общие механизмы жизнедеятельности для животных и человека, а также поведение животных, напоминающее поведение людей и т.д.;

– живая природа подвергается эстетическим оценкам.

Биологический анализ экологической проблемы выводит на изучение социоприродных систем – их формирования и развития, целенаправленного конструирования и прогнозируемого изменения, а также обуславливает постановку проблемы коэволюции и общества.

Одна из тенденций в развитии биологии выражается в резком возрастании ее практического значения, которое осуществляется че-рез взаимодействие с техническим знанием, технологией, техникой. Это ведет к становлению биотехнологии. Биология уже не только изучает, но и непосредственно влияет на мир живого. Все более отчетливо проявляется тенденция конструирования, создание новых биологических объектов. Считается, что биотехнология вступила в новый – «биоинженерный» – этап своего развития. На основе биотехнологии оказывается возможным достижение широкого круга практических целей:

– резкое повышение продуктивности сельскохозяйственных растений и животных;

– производство в необходимых размерах ряда биогенных веществ
и препаратов;

– разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий, функционирующих по замкнутому циклу и моделирующих биологические процессы; утилизация промышленных отходов с использованием микроорганизмов; экологизация производства в целом, а также создание искусственных агроценозов;

– решение комплекса медицинских проблем и т.д.

Очевидно, что развитие биологии может способствовать решению ряда глобальных проблем (экологической, продовольственной, медицинской). Применение биотехнологий должно осуществляться взвешенно, подвергаться экологической, экономической, социальной экспертизе. В ином случае перед человечеством могут встать еще более опасные, чем современные, глобальные проблемы. К концу XX в. в контексте идей глобального эволюционизма все отчетливее осознается необходимость дополнения эволюционной стратегии стратегией коэволюционной. Коэволюционная стратегия открывает новые перспективы для организации знания, ориентирует на новые способы понимания сопряженности мира природы и мира культуры, осмысления путей совместной эволюции природы и человека, биосферы и ноосферы, цивилизации и культуры.