Концепции современного естествознания Вводная лекция для СЗО осень

Концепции современного естествознания Вводная лекция для СЗО (осень 2017) Рекомендуемая литература: Гусейханов О. Концепции современного естествознания. 2011. 1

Наука - важнейший элемент духовной культуры людей Традиционно принято разделять всю имеющуюся научную информацию на два больших раздела • на естественнонаучную , в которой объединяют знания об окружающей природе, и • на гуманитарную лат. humanitas человеческая природа), в (от — которую включают знания о человеке, обществе и духовной жизни людей. Есть еще абстрактно-логические науки – математика, информатика, логика, синергетика и т. п. 2

Предмет исследования наук Для естественных наук предметом исследования являются объекты природы. В сфере гуманитарных наук предметом исследований являются события, субъекты. 3

Различия между естественно-научными и гуманитарными знаниями • естественно-научные знания основаны на разделении субъекта (человека) и объекта (природы, которую познает человек-субъект) • гуманитарные знания имеют отношение, прежде всего, к самому субъекту. o В природе действуют объективные, стихийные и независимые от человека процессы , o а в обществе ничего не совершается без сознательных целей, интересов и мотиваций 4

Место науки в системе культуры и ее структура 5

Наука отличается от других форм общественного сознания и культуры следующим: – от мифологии что стремится не к объяснению мира в целом, а формулирует законы тем, развития природы. – от мистики тем, что стремится не к слиянию с объектом исследования, а к его теоретическому пониманию. – от религии тем, что разум и опора на чувствительную реальность имеет большее в науке значение, чем вера. В отличие от научного мировоззрения, религиозное мировоззрение выражается в общении с "божеством", со сверхъестественным при помощи молитв, таинств, святынь, символов. Оно основано на молитвенном и жертвенном отношении к сверхъестественному, признание которого всегда скрыто в глубинах мировых религий 6

ВАЖНО: Наука может сосуществовать с религией, поскольку внимание этих отраслей культуры устремлено на разные вещи : в науке — на эмпирическую реальность, в религии — преимущественно на внечувственное (вера). Наука не доказывает, а указывает на существование Бога. Наука отвечает на вопрос «почему» и «как» . Религия - на вопрос «зачем» . 7

Знаменитый естествоиспытатель биолог XVIII ве ка Карл Линней, основоположн ик системы расти тельного и животного мира (он же описал около 1500 видов растений) засвидетельствовал: «Вечный, Великий, Всеведущий и Знаменитый естествоиспытатель- биолог XVIIIвека Карл Линней засвидетельствовал: « ечный, Великий, Всеведущий и Всемогущий Бог В прошел мимо меня! Я не видел Его в лицо, но Его отражение охватило мою душу и погрузило ее в благоговение! Я тут и там замечал следы Его в Его творениях. Во всех Его делах, даже самых малых и незаметных – какая сила, какая мудрость, какое невообразимое совершенство! Я наблюдал, как одушевленные существа идут друг за другом непрерывною цепью, примыкая к царству растительному, растения сцепляются с царством минеральным, уходящим во внутренность Земного шара, между тем как этот шар кружится в неизменном порядке около Солнца, дающего ему жизнь. Наконец, я видел Солнце и все другие светила, всю звездную систему, бесконечную, неисчислимую в своей беспредельности, движущуюся в пространстве, повешенную среди вечной пустоты. Итак, справедливо верить, что есть Бог, Великий и Вечный, который сотворил это всемирное дело и водворил в нем порядок» . 8

Научное и религиозное описание движения корабля Можно сказать, что на нем установлен такой-то двигатель, в нем сгорает такое-то топливо, газы при сгорании давят на поршень, движение которого по системе трансмиссий передается на винт и в результате корабль плывет. А можно сказать, что этот корабль движется здесь потому, что он был зафрахтован такой-то фирмой для того, чтобы перевезти груз хлопка из Америки в Европу. 9

Характерные черты науки • Системность. системном исследовании анализируемый объект В рассматривается как определенное множество элементов, взаимосвязь которых обусловливает целостное свойство множества. этого • Достоверность. Знания должны быть достоверными, проверенными на практике , проходящими проверку по определенным правилам, а потому убедительными. • Прогнозированность. Знания должны содержать в себе возможность предвидения грядущих событий в определенной области действительности. В социальной сфере прогнозирование составляет одну из научных основ социального управления (целеполагания, предвидения, программирования управленческих решений). 10

Характерные черты науки • Детерминированность. Факты эмпирического характера должны быть не только описаны, но и причинно-объяснены и обусловлены, т. е. раскрыты естественные причины изучаемых объектов действительности. • Универсальность. Наука сообщает знания, истинные для всего окружающего мира. 11

Естествознание – фундаментальная наука В центре современного естествознания до середины XX в. стояла физика как наука, определяющая в большей степени , организацию человеческого мышления. Особенно важными для науки являются философскиевыводы мировоззренческого характера , вытекающие на основе естественнонаучных достижений: – закон сохранения и превращения энергии; – теория относительности Эйнштейна, – прерывность и непрерывность в микромире, – неопределенность Гейзенберга и т. д. Они определяют облик современного естествознания. 12

Суть предмета КСЕ Концепциями современного естествознания являются основные закономерности рациональных связей окружающего , мира полученные естественными науками за последнее столетие. 13

«Небеса проповедуют славу Божию, и о делах рук Его вещает твердь. » Пс. 18: 2 14

Жизнепригодность планеты — способность планеты или её спутника быть потенциально пригодной для возникновения и поддержания землеподобной жизни При ведении дискуссии о потенциальной обитаемости той или иной планеты, всегда речь идет об экстраполяции информации о земных условиях и условиях, существующих в Солнечной системе. 15

Астрономические условия: особое положение звезды в Галактике… 200 км/с 16

Около каких звезд возможно образование обитаемых планет? Диаграмма Герцшпрунга-Рассела 17

Зоны обитания вокруг звезд (Habitable Zone) Около большинства звезд (спектральных классов F-G-K, или звезд солнечного типа) образуется «пояс обитания» или «пояс жизни» , где физические и химические условия находятся в пределах, допустимых для возникновения и развития жизни: 1. Время жизни –несколько млрд. л 2. Достаточное количество UV 3. Умеренное приливное воздействие на планету со стороны звезды 4. Орбита планеты должна быть близка к круговой Из изучения следует исключить: - O-B-А звезды. Время эволюции этих звезд порядка сотен млн. лет. За это время планеты около них не успевают остыть, чтобы образовалась жидкая вода. Они 18 излучают сильное -излучение. - М звезды. Температура этих звезд слишком низка, чтобы на планете появилась жидкая вода.

Астрономические условия для жизни 19

Условия существования жизни в развитой форме Долговременное состояние планеты и ее атмосферы в определенных физических и химических условиях. 1: определенный температурный режим (t = -80º С +60º С), 2: достаточно плотная (но не слишком) атмосфера с определенным содержанием кислорода, азота и пропускающая лучистую энергию звезды, 3: наличие жидкой воды, 4: внешнее магнитное поле планеты. Биомаркеры в спектре 20 Земля

Земля Расстояние: 1. 0 а. е. (150 млн. км) Период: 365 сут (1 год)/1 сутки Радиус: 6378 км Масса: 5. 97× 1024 кг Плотность: 5. 5 г/см 3 Спутники: Луна Структура: Железо-никелевое ядро (~3500 км), каменная мантия (~2800 км) Температура: от -85º С до +60º С (средний парниковый эффект) Атмосфера: N 2 - 77%, O 2 - 21 %, Ar -1%, H 2 O - 0. 1% CO 2 - 0. 03% Магнитное поле: сильное. Жизнь есть! 21

Венера Расстояние: 0. 72 а. е. Период: 225 сут. / 242 сут. Радиус: 0. 94 RЗемли Масса: 0. 82 MЗемли Плотность: 5. 4 г/см 3 Спутники: нет Структура: железное ядро (~2700 км), каменная мантия (~3300 км) Температура: 400 K – 700 K (парниковый эффект) Атмосфера: плотная, CO 2 - 95%, N 2 - 4 -5% Магнитное поле: нет (из-за медленного вращения). Жизни нет! 22

Марс Расстояние: 1. 5 а. е. Период: 687 сут / 24 час 39 мин 35, 244 сек Радиус: 0. 53 RЗемли Масса: 0. 11 MЗемли Плотность: 4. 0 г/см 3 Спутники: Фобос и Деймос Жизнь Структура: маловероятна! Твердое ядро (~1400 км), каменная мантия (~1800 км) Температура: от -120º С до +20º С Атмосфера: CO 2 - 95%, N 2 - 3%, Ar -1%, O 2 - следы. Магнитное поле: слабое. Фобос 13 x 11 x 9 км Деймос 7. 5 x 6 x 5 км 23

Антропный космологический принцип 24

Формулировка АП 25

Что это значит? • Антропный принцип – требует рассматривать наш мир как специально устроенный для появления в нем наблюдателя. • Основа – осознание наличия «тонкой подстройки Вселенной» . • Изменение значения любой физической постоянной из нескольких десятков привел бы к невозможности появления человека. 26

Свидетельства тонкой настройки Вселенной 1. Постоянная сильного ядерного взаимодействия: если больше: будет водорода; ядра, необходимые для жизни, будут нестабильны; не если меньше: будет других элементов, кроме водорода. не 2. Постоянная слабого ядерного взаимодействия если больше: слишком много водорода превращается в гелий во время "Большого Взрыва", поэтому слишком много материи, состоящей из тяжелых элементов, возникает при горении звезд; нет выброса тяжелых элементов из звезд; если меньше: слишком мало гелия произведено "Большим Взрывом", поэтому слишком мало материи, состоящей из тяжелых элементов, возникает при горении звезд; нет выброса тяжелых элементов из звезд. 3. Постоянная гравитационного взаимодействия если больше: звезды будут слишком горячими и сгорят слишком быстро и неравномерно; если меньше: звезды останутся настолько холодными, что ядерный синтез никогда не произойдет, а поэтому не возникнут и тяжелые элементы. 4. Постоянная электромагнитного взаимодействия если больше: недостаточно прочные химические связи; элементы тяжелее бора будут слишком нестабильны; если меньше: недостаточно прочные химические связи. 5. Отношение электромагнитной и гравитационных постоянных если больше: будет звезд менее 1, 4 солнечной массы, следовательно, будет короткий период жизни звезд и не непостоянная звездная светимость; если меньше: будет звезд более 0, 8 солнечной массы, а потому тяжелые элементы возникать не будут. не 27

БОГ И АСТРОНОМЫ впечатление. Открытие во Вселенной замысла такого уровня произвело на астрономов глубокое Дейвис, отказавшись от атеизма, пришел к заключению что "законы [физики]. . . кажутся сами продуктом исключительно гениального замысла". Далее он пишет: «Для меня совершенно очевидно, что за всем этим что-то стоит. . Создается впечатление, что кто-то великолепно все рассчитал прежде, чем сотворить вселенную. . Невероятное ощущение замысла» Астроном Джордж Гринстайн в своей книге "Симбиотическая Вселенная" высказывает следующие мысли: «Когда изучишь все свидетельства, неминуемо возникает мысль, что какая-то сверхъестественная Сила стоит за всем этим. Возможно ли, чтобы внезапно, сами того не желая, мы наткнулись на научные доказательства, того, что есть Высшая Сущность? Не Бог ли так умело и заботливо сотворил для нас космос? » Тони Ротман, физик-теоретик, так подытоживает свою статью об антропном принципе: «Средневековый теолог, смотревший в ночное небо глазами Аристотеля и видевший ангелов, летящих в гармонии через сферы, стал современным космологом, который смотрит в то же небо глазами Эйнштейна и видит перст Божий не в ангелах, а в константах природы лицом к лицу сталкиваешься с. . Когда порядком и красотой, царящими во Вселенной, и со странными совпадениями в природе, велик соблазн перейти от веры в науку к вере в религию. Я уверен, что многие физики этого хотят. Желаю им набраться смелости и признаться в этом» 28

Таким образом, согласно современным научным представлениям, и человек, и окружающая его природа состоят из "космической пыли", которая формировалась при точных параметрах физических законов. Здесь уместно вспомнить и Библейский текст: И создал Господь Бог человека из праха земного. . . (Быт. 2: 7). 29