В понимании структурной организации материи большую роль играет понятие «развитие». Понятие развития неживой и живой природы рассматривается как необратимое направленное изменение структуры объектов природы, поскольку структура выражает уровень организации материи. Важнейшее свойство структуры - ее относительная устойчивость. Структура - это общий, качественно определенный и относительно устойчивый порядок внутренних отношений между подсистемами той или иной системы. Понятие "уровень организации" в отличие от понятия "структура" включает представление о смене структур и ее последовательности в ходе исторического развития системы с момента ее возникновения. В то время как изменение структуры может быть случайным и не всегда имеет направленный характер, изменение уровня организации происходит необходимым образом. Системы, достигшие соответствующего уровня организации и имеющие определенную структуру, приобретают способность использовать информацию для того, чтобы посредством управления сохранить неизменным (или повышать) свой уровень организации и способствовать постоянству (или уменьшению) своей энтропии (энтропия – мера упорядоченности системы).
1.3 Уровни организации живой материи и ее свойства.
Выделяют несколько уровней организации живой материи:
Молекулярный – на этом уровне обеспечиваются все важнейшие процессы жизнедеятельности организма (обмен веществ, сохранение энергии и т.п.);
Клеточный – клетка является структурной и функциональной единицей всего живого;
Тканевой – совокупность сходных по строению клеток, которые объединены общими функциями;
Органный. Органы – это структурно-функциональное объединение нескольких видов тканей.
Организменный имеет два уровня: одноклеточный и многоклеточный, представляющий собой целостную систему органов, специализирующихся на выполнении различных функций.
Популяция – совокупность организмов одного вида, объединенная общим местом обитания.
Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов и различной сложности со всеми факторами среды обитания; взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов.
Биосфера – система высшего порядка, охватывает все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходят превращение веществ, круговорот веществ и превращение энергии.
Свойства живой материи:
Единство химического состава. В состав живого организма входят те же элементы, что и в состав неживой природы, однако соотношение их разное. В живом организме 97% химического состава приходится на углерод, водород, кислород, азот, фосфор, серу. В неживой природе широкое распространение имеют кремний, железо, магний, натрий.
Обмен веществ (метаболизм). В неживой природе также существует обмен веществами, однако они просто переносятся с одного места на другое или меняется их агрегатное состояние (например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед).
Размножение – способность к самовоспроизведению.
Наследственность – способность передавать свои признаки, особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена ДНК.
Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки. Она создает разнообразный материал для естественного отбора. Связана с наследственностью.
Рост и развитие.
Раздражимость – активная реакция организма на внешнее воздействие.
Ритмичность – повторение одного и того же состояния через определенные промежутки времени. Обусловлено различными космическими или планетарными системами.
Относительная энергозависимость. Живые организмы существуют только до тех пор, пока в них поступает энергия в виде пищи; прямо или косвенно они используют энергию Солнца.
Гомеостаз – саморегуляция, самоподдержание организма; способность сохранять стационарное состояние и выживать в условиях непрерывно меняющейся среды.
До недавнего времени естествознание, и другие науки могли обходиться без целостного, системного подхода к своим объектам изучения, без учета исследования процессов образования устойчивых структур и самоорганизации.
В настоящее время проблемы самоорганизации, изучаемые в синергетике, приобретают актуальный характер во многих науках, начиная от физики и кончая экологией. Задача синергетики - выяснение законов построения организации, возникновения упорядоченности. Синергетика изучает связи между элементами структуры, которые образуются в открытых системах благодаря интенсивному обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях.
1.4 Современные взгляды на структурную организацию материи.
Современные принципы структурной организации материи связаны с развитием системных представлений и включают некоторые концептуальные знания о системе и ее признаках, характеризующих состояния системы, ее поведение, организацию и самоорганизацию, взаимодействие с окружением, целенаправленность и предсказуемость поведения и др. свойства.
Наиболее простой классификацией систем является деление их на статические и динамические, которое, несмотря на его удобство все же условно, т.к. все в мире находится в постоянном изменении. Динамические системы делят на детерминистские и стохастические (вероятностные). Эта классификация основана на характере предсказания динамики поведения систем.
По характеру взаимодействия с окружающей средой различают системы открытые и закрытые (изолированные), а иногда выделяют также частично открытые системы. Такая классификация носит в основном условный характер, т.к. представление о закрытых системах возникло в классической термодинамике как определенная абстракция. Подавляющее большинство, если не все системы, являются открытыми.
Современная наука рассматривает системы как сложные, открытые, обладающие множеством возможностей новых путей развития. Процессы развития и функционирования сложной системы имеют характер самоорганизации, т.е. возникновения внутренне согласованного функционирования за счет внутренних связей и связей с внешней средой.
Самоорганизацией принято называть природные скачкообразные процессы, приводящие открытую неравновесную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем организации сложности и упорядоченности. Критическое состояние характеризуется крайней неустойчивостью, завершающей плавное эволюционное развитие открытой неравновестной системы. Самоорганизация – это естественнонаучное выражение процесса самодвижения материи. Способностью к самоорганизации обладают системы живой и неживой природы, а также искусственные системы.
Еще одна типология материальных систем имеет сегодня достаточно широкое распространение. Это деление природы на неорганическую и органическую, в которой особое место занимает социальная форма материи. Неорганическая материя – это элементарные частицы и поля, атомные ядра, атомы, молекулы, макроскопические тела, геологические образования. Органическая материя также имеет многоуровневую структуру: доклеточный уровень – ДНК, РНК, нуклеиновые кислоты; клеточный уровень – самостоятельно существующие одноклеточные организмы; многоклеточный уровень – ткани, органы, функциональные системы (нервная, кровеносная и др.), организмы (растения, животные); надорганизменные структуры – популяции, биоценозы, биосфера.
Таким образом, во многих системах различного характера (физических, химических, геологических, биологических, географических и т.д.), активно происходят процессы самоорганизации и возникновения более сложных структур. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях ее организации – от низших и простейших к высшим и сложнейшим.
Вопрос 2 (28). Современные проблемы учения о детерминизме и причинности.
2.1 Понятие детерминизма и причинности.
Детерминизм — философское учение о закономерной универсальной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений объективной действительности, результат обобщения конкретно-исторических и конкретно-научных концепций.
Центральным ядром детерминизма является положение о существовании причинности.
Причинность — это генетическая связь между отдельными состояниями видов и форм материи в процессе ее движения и развития.
Понятие причинности возникло в связи с практической деятельностью людей. Для него характерно три признака:
1. Временное предшествие причин следствию («нет дыма без огня»).
2. Одна и та же причина всегда обуславливает одно и то же следствие (яблоко одинаково падает, так как причина — притяжение Земли).
3. Причина — это активный агент, производящий действие.
Причинность определяют как связь состояний в одних источниках, а в других говорится о наличии в причинности «силового» характера (т.е. осуществляется физическое взаимодействие).
При анализе под причинностью понимается именно связь состояний, описываемая фундаментальными физическими теориями, и рассматривается она применительно к динамическим и статическим законам.
Идея детерминизма, состоит в том, что все явления и события в мире не произвольны, а подчиняются объективным закономерностям, существующим вне и независимо от их познания.
Можно выделить несколько форм и концепций детерминизма, сменявших исторически друг друга, но не исчезнувших до сих пор: 1) наивную и стихийно диалектическую (античная); 2) механистическую жесткую и однозначную (лапласовскую); 3) статистическую или вероятностную (естественнонаучную - в XX веке); 4) современную (синтетическую, диалектическую, по сути - синергетическую).
2.2 Концепции детерминизма и причинности.
Античный детерминизм. Идеи причинности были самыми ранними в детерминизме. К их признанию побуждала практика развитой политической и юридической жизни древнегреческих городов-полисов. Идеи причинности, а также необходимости выражены были еще Левкиппом (V век до н.э.), а затем Демокритом (ок. 450 г. до н.э.) в их атомистике. Демокрит говорил, что "предпочел бы найти одно причинное объяснение, нежели приобрести себе персидский престол". У него уже видна идея отказа от случайности, фатализм в понимании действия законов природы. Аристотель позднее развил учение о четырех видах причин, включая идею цели как универсальной причины: 1) формальных (formalis) или сущностных (essential); 2) материальных ("из чего"); 3) движущих или "творящих" начало; 4) целевых ("ради чего", teleo - цель). Классификация Аристотеля не утратила своего значения до сих пор, хотя главенство и универсальность формальной и целевой причин над другими признают лишь в религиозной теологии. Целевая причина и алгоритмичность универсальны только для бихевиоральных систем, то есть сложных систем живой природы, общества и смешанных систем разного рода.