ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ, ИНТЕГРАЦИЯ И МАТЕМАТИЗАЦИЯ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ

1. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ, ИНТЕГРАЦИЯ И МАТЕМАТИЗАЦИЯ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ

Дифференциация - создание новых научных отраслей в результате расчленения традиционных наук на новые (например, из некогда единой науки о живых организмах выделились экология, цитология, физиология, генетика). В свою очередь новая наука генетика предстает в разных видах: эволюционная, молекулярная, популяционная.

Дифференциация носит в целом прогрессивный характер, способствуя более тщательному и глубокому изучению отдельных явлений и процессов определенной области деятельности, но этот процесс имеет и негативный момент – чрезмерная дифференциация заслоняет от исследователя цельный образ изучаемого предмета, характеризующие его общие закономерности. Это ведет к разобщенности научных знаний. Этот недостаток восполняется противоположной тенденцией – интеграцией знаний (20 в.). Интеграция характеризуется:

1.   Комплексом взаимодействия наук, на основе изучения единого объекта, созданием общенаучных теорий (квантовая механика, теория электромагнетизма и т.д.).

2.   Образованием междисциплинарных наук, находящихся на стыке нескольких традиционных наук (биофизика, геохимия и др.).

В последнее время тенденция к интеграции наук становится ведущей.

Математизация – особая роль математики в естествознании, обусловленная тем, что она является всеобщим универсальным языком для различных естественных наук, пронизывает все основные стадии современного естественнонаучного процесса познания, такие как

- сбор и обработка количественной информации;

- возможность проверки гипотез, лежащих в основе законов;

- построение математического аппарата;

- моделирование природных процессов и явлений.

По мере своего развития естествознания использует все более совершенный математический арсенал высшей математики: дифференциация и интеграция исчисления, дифференцированные уравнения, математическую статику.

2. НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА. ПРИНЦИПЫ И ОСОБЕННОСТИ ЕЕ РАЗВИТИЯ

Естественнонаучная картина мира – часть общей научной картины мира, включающая систему представлений о природе, складывающихся в результате синтеза достижений естественных наук. Она содержит представления о живой и неживой природе. В структуре естественнонаучной картины мира выделяют также специальные научные картины мира отдельных наук, представляющих систему знаний о фрагменте материального мира, который изучается в данной науке ее методами – физическая, астрономическая, биологическая картины мира.

ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОЙ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА:

1.   системность. Означает, во-первых, что Вселенная рассматривается как наиболее крупная из всех систем, состоящая из множества элементов, подсистем разного уровня, сложности; во-вторых, иерархичность – включение систем нижних уровней в системы более высоких уровней.

2.   глобальный (универсальный) эволюционизм – распространение принципа эволюции на все сферы действительности: от элементарных частиц до космических систем. Эта концепция позволяет рассматривать неорганическую природу, мир живого (органическую природу) и человеческого социума как единый эволюционный процесс.

3.   самоорганизация (синергетика пронизывает все области знания) – способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции.

Синергетика (теория самоорганизации) появилась в 70-е годы 20 в. Основатели – Хакен, И. Пригожин. Главная идея - это идея о принципиальной возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Предметом синергетики являются сложные самоорганизующиеся системы.

СВОЙСТВА САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ СИСТЕМ:

1.   открытость. Большинство известных систем являются открытыми, т.е. они обмениваются энергией, веществом, информацией с окружающей средой, в ходе которого происходит приспособление всех элементов системы к изменяющимся условиям её существования.

2.   неравновесность. Открытые системы являются неравновесными, т.е. они находятся в состоянии далеком от термодинамического равновесия. В неравновесных системах вместо ожидаемого хаоса и беспорядка наблюдаются эффекты упорядоченности и самоорганизации. Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы к более упорядоченным формам организации (например, наглядным примером является механизм действия лазера).

Возникновение порядка происходит через флуктуации, т.е. случайных отклонений системы от некоторого среднего состояния.

Флуктуации расшатывают прежнюю структуру и приводят к новой. Этот переход характеризуют как возникновение порядка из хаоса. Иногда эти флуктуации могут усиливаться, и тогда существующая организация не выдерживает и разрушается. В такие переломные моменты (точки бифуркации) дальнейшая эволюция системы непредсказуема. Возможен лишь вероятностный прогноз нескольких альтернативных вариантов дальнейшего протекания событий. Ключевую роль играет случайность. Из-за действия случайности невозможно предугадать дальнейшее развитие.

Процесс возникновения. Бифуркация делает эволюцию неравновесную систему скачкообразной и нелинейной, а отсюда следует, что стержнем качественных изменений, произошедших в современных представлениях о природе и мире в целом, является признание неустойчивости и нестабильности в качестве фундаментальных характеристик мировоззрения.

Согласно современным представлениям синергетики мир построен на ожидании непрерывных кризисов (точек бифуркации), моментов, когда приходится принимать, то или иное решение.