 |
Устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления
|
|
|
|
Содержание
Устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления.
Неолитическая революция
Список использованной литературы
причинность обновление природа неолитическая революция
Устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления
Актуальная проблема современного естествознания - природа причинности и причинные отношения в мире. Концепция детерминизма - концепция, которая основывается на принципах причинности и закономерности. Механистический детерминизм или жесткий детерминизм, основанный на понимании причинной связи как однозначной и постоянной и идее полной предопределённости всех будущих событий. Критика концепции детерминизма Эпикуром, его учение о неустранимой случайности в движении атомов. Механи(сти)ческий детерминизм как: утверждение о единственно возможной траектории движения материальной точки при заданном начальном состоянии; лапласова концепция полной выводимости всего будущего (и прошлого) Вселенной из её современного состояния с помощью законов механики. Для механистического детерминизма характерен ньютоновский тип законов, где случайность не принимается во внимание. Детерминистское описание мира: динамическая теория, которая однозначно связывает между собой значения физических величин, характеризующих состояние системы. Примеры динамических теорий: механика, электродинамика, термодинамика, теория относительности, - эволюционная теория Ламарка, теория химического строения.
Невозможность абсолютно точного задания начального состояния системы вследствие неизбежной погрешности измерений. Невозможность достаточно точного задания начального состояния систем с динамическим хаосом, для которых любая допущенная в измерениях или расчётах погрешность очень быстро нарастает с течением времени. Примеры систем с динамическим хаосом: погода и климат, турбулентность, фондовые рынки.
|
|
|
Статистический или вероятностный детерминизм - результат взаимодействия большого числа элементов, индивидуально детерминированных в соответствии с другими типами детерминации.
Событие, в котором имеется несколько альтернатив. Статистическая форма детерминации. Основные типы природных и общественных законов в биологии, квантовой физике, общественных отношениях, истории носят вероятностный характер. Описание систем с хаосом и беспорядком: статистическая теория, которая однозначно связывает между собой вероятности тех или иных значений физических величин. Основные понятия статистической теории: случайность (непредсказуемость), вероятность (числовая мера случайности), среднее значение величины, флуктуация (случайное отклонение системы от среднего (наиболее вероятного) состояния. Примеры статистических теорий: молекулярно-кинетическая теория, теории квантовой физики, эволюционная теория Дарвина, молекулярная генетика.
Соответствие динамических и статистических теорий: их предсказания совпадают, когда можно пренебречь флуктуациями; в остальных случаях статистические теории дают более глубокое, детальное и точное описание реальности.
Этимология понятия «хаос». Примеры хаоса. Проявления хаоса во всех научных дисциплинах. Отличие хаоса (непредсказуемость возникает вследствие слишком сильной чувствительности поведения системы к начальным условиям) от беспорядка (поведение системы определяется постоянно действующими на неё неконтролируемыми факторами). Поиск механизмов объяснения порядка и хаоса. Переход от беспорядка к порядку в сильно неравновесных условиях. Энтропия определяет качество системы.
|
|
|
Роль энтропии как меры хаоса. Неравновесная термодинамика. Согласно теореме И.Р. Пригожина, если открытую термодинамическую систему при неизменных во времени условиях предоставить самой себе, то прирост энтропии будет уменьшаться до тех пор, пока система не достигнет стационарного состояния динамического равновесия; в этом состоянии прирост энтропии будет минимальным. Например, в течение времени жизни живой системы ее элементы постоянно подвергаются распаду. Энтропия этих процессов положительна (возникает неупорядоченность). Для компенсации распада должна совершаться внутренняя работа в форме процессов синтеза элементов взамен распавшихся. Следовательно, эта внутренняя работа является процессом с отрицательной энтропией - негэнтропией. Жизнь как один из возможных негэнтропийных процессов. Таким образом, с позиций неравновесной термодинамики, живым системам присущи процессы, уменьшающие энтропию систем и поддерживающие их организованность.
Самоорганизацией называют природные скачкообразные процессы, переводящие открытую неравновесную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое, устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности по сравнению с исходным. Критическое состояние - состояние крайней неустойчивости, достигаемое открытой неравновесной системой в ходе предшествующего периода плавного эволюционного развития.
Наука о самоорганизации любых сложных систем - синергетика, возникла в 70-х годах XX века, основателями которой считают И.Р. Пригожина, И. Стенгерса и Г. Хакена.
Для процесса самоорганизации необходимо несколько условий:
) открытость системы;
) существенная неравновесность, достигающая приопределенных состояниях критического состояния (точка бифуркации), сопровождаемая потерей устойчивости;
) выход из критического состояния происходит скачком типа фазового перехода;
) нелинейность.
Диссипативная структура - неравновесная упорядоченная структура, возникшая в результате самоорганизации. Пороговый характер (внезапность) явлений самоорганизации. Точка бифуркации как момент кризиса, потери устойчивости. Рост флуктуаций по мере приближения к точке бифуркации.
|
|
|
Стабилизация флуктуаций за точкой бифуркации (порядок из хаоса).
Синхронизация частей системы в процессе самоорганизации. Понижение энтропии системы при самоорганизации и повышение энтропии окружающей среды при самоорганизации.
Явления самоорганизации в различных системах: возникновение ячеек Бенара в подогреваемой жидкости, протекание циклических химических реакций, лазерное излучение, развитие Вселенной, эволюция живых организмов, палеонтологические вымирания и эволюция биосферы, процессы самоорганизации в явлениях жизни. Самоорганизация в популяциях и экосистемах, в социально-экономических процессах, обществе, культуре.
Новый взгляд на концепцию детерминизма: в окружающем нас мире действуют и жесткий детерминизм, характерный для плавного, эволюционного развития систем, и случайность, характерная для поведения системы в точке бифуркации. После того, как путь для системы выбран (один из многих возможных) вновь вступает в силу детерминизм. В природе преобладают необратимые процессы, что сказывается на необратимости времени. Необратимые процессы при определенных условиях (открытость системы) порождают высокие уровни организации.
Универсальный эволюционизм как научная программа современности, его принципы: всё существует в развитии; развитие как чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций); законы природы как принципы отбора допустимых состояний из всех мыслимых; фундаментальная и неустранимая роль случайности и неопределенности; непредсказуемость пути выхода из точки бифуркации (прошлое влияет на будущее, но не определяет его); устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления.
В настоящее время концепция самоорганизации получает все большее распространение не только в естествознании, но и социально-гуманитарном познании.
Неолитическая революция
|
|
|
Неолитическая революция - переход человечества от существования за счет охоты и собирательства к жизни за счет сельского хозяйства. Этот переход начался в мезолите и завершился в неолите. За счет земледелия и скотоводства живем и мы с вами, живет и сейчас все человечество. Ведь все те злаки (пшеница, ячмень, просо, чечевица), которые впервые стали культивировать в X-VIII тыс. до н. э. в горах Загроса, Анатолии, Иране и Иерихоне, мы выращиваем и ныне. До сих пор мы едим хлеб, «изобретенный» в мезолите - неолите. Все те животные, которые были одомашнены неолитическими людьми на Ближнем и Среднем Востоке, - коза, овца, корова, свинья - причем в основном только эти животные - разводятся и сегодня.
И сейчас только они снабжают человечество мясом, молоком (и соответственно, молочными продуктами). Неолитической революцией называл этот грандиознейший переворот в истории человечества английский ученый Г. Чайлд.
История сельского хозяйства начинается где-то около X тыс. до н. э. На стоянках Нахал Орен в Палестине, Карим Шахир, Зави Че-ми Шанидар в Ираке около 12 тыс. лет назад уже делали микролиты для жатвенных ножей, приручали диких животных и возделывали злаковые.
Толчком к неолитической революции, видимо, послужил резкий подъем температуры на планете между XI и IX тыс. до н. э. Именно в это время на севере Европы стал быстро таять ледник, а в горах между Южным Прикаспием и Закавказьем стали выгорать травы.
Каспийское море тогда стало катастрофически уменьшаться в размерах, высыхать. Пищи для животных стало мало. Часть их Уходила на север вдоль Каспия, другая часть сосредотачивалась вокруг источников, в «оазисах» (например, в Иерихоне), третья бродила в истощении вокруг стоянок человека, питаясь объедками.
Человеку пришлось заботиться о сохранении уменьшающихся запасов природной пищи и научиться возделывать злаковые и выращивать скот в неволе. Это привело к рождению цивилизации.
Цивилизация могла возникнуть только тогда, когда появился какой-то устойчивый излишек продуктов сверх необходимого прожиточного минимума. Только земледелие и скотоводство давали возможность создания такого излишка. О том, что такой излишек появился на Ближнем Востоке, говорят многие довольно ранние археологические данные. Прежде всего, это монументальные сооружения. В Южном Двуречье они появляются уже с начала V тыс. до н. э. Подсчеты показывают, что на строительстве одной только платформы одного из храмов Урука 1500 человек должны были трудиться 5 лет - для этой стройки было затрачено 1700 000 человеко-дней.
Для того чтобы оторвать от производства продуктов такое количество людей, общество должно было иметь большие запасы этих продуктов. Уже раннее земледелие давало возможность производить больше продуктов питания, чем требовалось для жизни той или иной земледельческой общины. Население Джейтуна (одного из первых поселений земледельцев в Средней Азии) составляло 150-180 человек. Норма расходования зерна в год в Восточной Европе - 16 кг в месяц. В Шумере в III тыс. до н. э. мужчине в месяц выдавали в среднем 36 кг зерна, а женщине - 18 кг. Исходя из этих норм, можно легко подсчитать, что для того, чтобы прокормить весь поселок Джейтун, требовалось 44 т зерна. Вырастить такое количество зерна, имея самые примитивные орудия каменного века, можно было, если двое взрослых от каждой семьи будут трудиться всего один месяц в году. По экспериментальным данным, неопытный человек собирает каменным серпом за час 1,5 кг зерна. 44 т можно было бы собрать за 10 рабочих дней, затратив всего 1760 человеко-дней, т. е. собрать необходимое на год всему поселку зерно можно было за 10 дней, если в работе примет участие все население поселка. А если на уборке будет занята половина жителей, то за 20 дней. При всех обстоятельствах земледельцы в Джейтуне могли обеспечить себя на год зерном, затратив максимум 60 трудодней. Производительность труда при орошаемом земледелии в Месопотамии в III тыс. до н. э. была вдвое выше, следовательно, если земледелец в Месопотамии работал так же, как и в Джейтуне, 60 дней в году, то половина его труда уходила на создание прибавочного продукта. Но весь год состоит не из 60, а из 365 дней. А так как земледельцу было достаточно 30 дней для обеспечения себя продуктами питания на год, остальные 335 дней его можно было заставить работать на строительстве храмов, дворцов, пирамид и т. п. Развивающееся скотоводство давало возможность еще проще накапливать богатства в виде огромных стад скота. Владелец стад мог легко заставить работать на себя неимущих.
|
|
|
«Неолитическая революция» имеет не только технические аспекты, она сопровождается глубокими социальными преобразованиями.
Палеолитические общества охотников-собирателей (несколько современных племен антропология смогла изучить совсем недавно) были сравнительно эгалитарными. Слово «сравнительно» нужно подчеркнуть. Дело в том, что даже в самых архаичных обществах мы встречаем разделение труда по половому и возрастному признакам. Неравенство между полами, неравенство между пожилыми и молодыми постоянно, оно возникло, вне сомнения, в глубине времен.
Тем не менее бедность ресурсов, отсутствие или нехватка запасов, невозможных при полукочевой жизни, сглаживают неравенство.
Земледелие и скотоводство позволяют создавать и накоплять излишки продуктов, превышающие необходимый для выживания членов общества минимум. Дело не в том, что общества охотников-собирателей не могут создать такой избыток, просто они в нем не нуждаются. Они, если верить Маршаллу Салинсу, посвящают производительному труду не более трех часов в день.
Избыток продуктов позволяет первым крестьянским обществам совершенствовать разделение труда, поручая отдельным своим членам, частично или полностью освобожденным от труда земледельца или скотовода, специальные функции. Так появляются первые ремесла; появляются и люди, наделенные функциями руководства - поенного или религиозного.
Исполнители этих обязанностей облечены властью, они вскоре начнут ею злоупотреблять, освободив себя полностью от всякого производительного труда; вместе с тем они будут использовать в своих интересах весь избыток или часть его, иногда даже присваивая и необходимую часть общественного богатства.
Общество, таким образом, расколется на привилегированных и трудящихся. Появляется государство - гарант такого социального порядка, который более не обеспечивается общим согласием. Он предполагает использование средств принуждения. Здесь мы обеими ногами вступаем в историю, которая нас переносит, если повторить слова старого автора, от «кланов» (элементарных родственных групп) к империям.
Список использованной литературы
1. Белкин П.Н. Концепции современного естествознания. М.: Высшая школа, 2004.
. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания. - М.:ИНФРА-М, 2003.
. Гуляев С.А., Жуковский В.М., Комов С.В. Основы естествознания. Ч.1 - Екатеринбург, 1996.
. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск: Маркетинг: ЮКЭА, 2006.
. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М.: Академический Проект, 2005
. Потеев М.И. Концепции современного естествознания. - Питер, 1999.
. Садохин А.П. Концепции современного естествознания. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.
|
|
|
