Валерий Савченко - Начала современного естествознания: концепции и принципы

• Название: Начала современного естествознания: концепции и принципы
• Автор: Валерий Савченко
• Издательство: «Феникс»
• Жанр: Философия
• Год: 2006
• ISBN: 5-222-09157-0

В данном пособии самым подробным образом рассмотрены основные естественноисторические этапы становления и развития науки, вопросы философии науки и естествознания, фундаментальные концепции, принципы и положения классического механистического и термодинамического, неклассического полевого и квантово-полевого и постнеклассического эволюционно-синергетического и диссипативно-структурного естествознания. Рассмотрены вопросы связи математики и отражаемой ей естественнонаучной реальности мира. В конце каждой главы и некоторых наиболее сложных параграфов даны резюме, предложены вопросы для обсуждения. Дано около 400 тем рефератов и свыше 400 тестовых вопросов для контроля усвоения и аттестации теоретического материала пособия.

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения гуманитарных и социально-экономических специальностей вузов, а также для обучающихся по дистанционным технологиям. Пособие может быть полезно преподавателям данной учебной дисциплины и широкому кругу лиц других специальностей и профессий, в том числе, студентам естественнонаучных и инженерно-технических специальностей, всем, интересующимся вопросами истории, становления и развития классического, неклассического и постнеклассическтого естествознания, а также проблемами естествознания новейшего времени и его ролью в развитии науки и культуры.

---

Устойчивость биосферы поддерживается очень точной сбалансированностью процессов продукции и деструкции и огромной мощностью этих процессов, превосходящих в 10000 раз среднюю мощность естественных процессов, нарушающих баланс. Сбалансированность процессов обеспечивается огромным видовым разнообразием как продуцентов так и деструкторов. Разнообразие и конкурентность обеспечивают быструю и адекватную реакцию системы на внешние флуктуации и относительную малость внутренних случайных флуктуаций — замкнутый круговорот веществ быстро восстанавливается.

Человек уничтожает естественные замкнутые, богатые и сбалансированные природные сообщества и заменяет их разомкнутыми, несбалансированными, не способными гасить внешние флуктуации. Эти искусственные сообщества не обладают внутренней устойчивостью и способны сами быть источником огромных флуктуаций. Именно эта неустойчивость искусственных сообществ, создаваемых человеком, и есть неминуемый источник катастрофы, если замена ими естественных зайдет слишком далеко.

Наиболее продуктивные сообщества биосферы — это леса и болота. И стабилизаторами естественной среды они могут быть только в естественном состоянии. Если лес уничтожить на какой-то площади, круговорот вещества на ней разомкнётся. Природа восстанавливает его следующим образом: сначала поврежденный участок зарастает быстрорастущими породами, которые образуют временное сообщество, которое уже через 10 лет уменьшает разомкнутость кругооборота со 100 % до 10 %, затем сообщества последовательно сменяют друг друга и примерно через 300 лет восстанавливается первоначальный девственный лес, сбалансированный до 99,99 %. Человек, занимаясь культурным лесопользованием, обрывает этот процесс, производя рубки каждые 50 лет, когда подрастают искусственно посаженные ценные породы деревьев. При этом разомкнутость круговорота остается и такой лес не может выполнять свою стабилизирующую функцию. Необходимо рубить не чаще, чем раз в 300 лет.

Совсем недавно, когда начали бить в набат по поводу уничтожения тропических лесов, их называли «легкими планеты», так как они дают наибольшую продукцию кислорода. Но вскоре стало ясно, что другим регионам планеты они в этом смысле ничего не дают, ибо весь произведенный кислород они сами же и потребляют на разложение растительных остатков. Тропический дождевой лес — замкнутая экосистема. Однако именно поэтому роль его в жизни биосферы огромна — он является стабилизатором состава атмосферы, реагируя должным образом на вызванные разными факторами отклонения. Недавно было подтверждено точными измерениями, что дождевой тропический лес в бассейне Амазонки отреагировал на повышение концентрации СО2 в атмосфере сдвигом баланса в пользу преимущественного поглощения этого газа. Но в масштабах планеты вклад оставшихся к настоящему времени как тропических, так и северных лесов совершенно недостаточен.

Вообще стабильность биосферы возможна лишь если человеком используется не более 1 % продукции биосферы. Остальные 99 % должны работать на стабилизацию природной среды в замкнутых, не дающих ничего «на рынок» циклах. Это необходимая плата, своеобразный природный налог ради стабильности.

Что же делать человечеству? Если оставить 99 % биосферы в естественном состоянии, нынешнее население Земли не прокормить. Выход можно искать в двух направлениях, причем гарантированный результат, по-видимому, может дать все-таки только одно.

Первое направление: направить максимум средств и усилий на создание искусственной среды обитания, оставив лишь цепь заповедников для сохранения (на сколько это будет возможно) генофонда — не для стабилизации среды. Это, по существу, продолжение нынешней стратегии развития, только с огромным увеличением усилий, направленных на искусственную стабилизацию окружающей среды. Если объединить усилия всех стран и при этом ликвидировать всю военную промышленность, а высвободившиеся средства направить полностью на программу стабилизации, то не исключено, что можно будет достичь успеха. Однако все равно, даже если ее удастся осуществить (что не гарантировано), по эффективности и надежности такая искусственная система будет значительно уступать естественной и все равно потребует стабилизации численности населения.

Второе направление: перевести 99 % биосферы в естественное состояние. Этот путь гарантирует максимум надежности, но потребует сокращения населения примерно в 10 раз и почти полного отказа от использования невозобновимых органических энергоресурсов.

В любом случае требуются фундаментальная смена самого принципа развития цивилизации — замена экстенсивного пути интенсивным. В каждом биологическом виде заложена тенденция неограниченного экстенсивного развития. В дочеловеческой биосфере взаимодействие различных видов при огромном их разнообразии ограничивало возможности каждого и стабилизировало систему в целом. Отдельные флуктуации, вроде безудержного размножения саранчи, быстро гасились — размножившаяся популяция уничтожала все вокруг себя и погибала сама. Опустошенная территория восстанавливалась, так как вокруг было достаточно территорий нетронутых. Человек как биологический вид сохранил исходную тенденцию к экстенсивному развитию и в то же время выделился из природы и приобрел небывалое могущество благодаря разуму. Это дало ему способность в отличие от саранчи опустошить не ограниченную территорию, а всю планету, причем опустошить необратимо. Погубив себя, человек способен утащить с собой в могилу и всю высокоорганизованную жизнь. Спасти его может только тот же разум, который дал ему силу все погубить. Однако думать надо очень быстро.

Как же обстоит дело в мире? Сейчас осознание ограниченности ресурсов Земли и близости экологической катастрофы происходит уже во всем мире, но делается для ее предотвращения крайне мало. Тем не менее положительные тенденции есть. Темпы роста народонаселения сокращаются быстрее, чем предполагали эксперты еще совсем недавно, причем они сокращаются не только в развитых странах, где это началось уже давно, но и в развивающихся. Это связано, прежде всего, с урбанизацией и изменением образа жизни и, отчасти, с пропагандой и административными мерами (например, как это делает Китай). С середины 90-х годов начали уменьшаться не только темпы, но и величина абсолютного прироста.

Задача перехода к «устойчивому», то есть не экстенсивному, не количественному, а качественному развитию, весьма трудна. И главное в том, что у человечества осталось слишком мало времени и возможностей для маневра. Для реального объединения усилий всего населения Земли необходимо выровнять образовательный и жизненный уровень всех стран. Это потребует огромных затрат от богатых стран и, соответственно, напряжения их хозяйственного механизма. В то же время уже сейчас необходимо ограничивать потребление энергии, уменьшать вредные промышленные выбросы, переходить к более экономным и, естественно, более дорогим технологиям. Необходимо сбалансировать эти противоречивые требования.

Резюме

1. Человек — сложная целостная система, которая сама является компонентом более сложных систем — биологической и социальной. Одной стороной человек принадлежит живой и неживой природе, другой — социальному миру. А в целом, он является предметом изучения различных наук, но в нашем случае речь пойдет о том аспекте, который связан с естественнонаучным познанием человека

Антропогенез в нынешней научной картине мира предстает как процесс со многими неизвестными. Это объясняется тем, что, по словам блестящего французского философа, биолога, палеонтолога и антрополога П. Тейяра де Шардена (1881–1955 гг.), человек является «осью и вершиной эволюции» мира и «расшифровать человека значит, в сущности, попытаться узнать, как образовался мир и как он должен продолжать образовываться».

Эволюция в органическом мире осуществляется в результате трех основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора, Казалось, что благодаря именно этому единому процессу, организмы в результате эволюции накапливают все новые приспособленческие признаки, что и ведет, в конечном итоге, к образованию новых видов.

У. Хавеллз утверждает, что человек современного типа возник 200 тыс. лет назад в Восточной Африке. Эта гипотеза получила название «Ноева ковчега», потому что, по Библии, все расы и народы произошли от трех сыновей Ноя — Сима, Хама и Иафета. В соответствии с этой версией питекантроп, синантроп и неандерталец — не предки современного человека, а различные группы гоминид, вытесненных «Человеком прямоходящим» из Восточной Африки. В пользу данной гипотезы существуют генетические исследования, которые, однако, не всеми антропологами и палеонтологами признаются надежными.