Концепции современного естествознания

1. Концепции современного естествознания

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

2. 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 (от лат. humanitas — человеческая природа), в
которую включают знания о человеке, обществе и духовной
жизни людей.
Есть еще абстрактно-логические науки – математика, информатика,
логика, синергетика и т.п.
2

3. Предмет исследования наук

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

4. 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

5. Место науки в системе культуры и ее структура

Средние века
древность
Средние века
ть
Античность
5

6. Наука отличается от других форм общественного сознания и культуры следующим:

– от мифологии тем, что стремится не к объяснению мира в целом, а
формулирует законы 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 в науке имеет
большее 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

7. 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

8.

Знаменитый естествоиспытатель-биолог XVIII ве ка Карл Линней,основоположник системы расти тельного и животного мира (он же описал около 1500 видов растений) засвидетельствовал: «Вечный, Великий, Всеведущий и В
Знаменитый естествоиспытатель-биолог XVIII века Карл Линней
засвидетельствовал: «Вечный, Великий, Всеведущий и Всемогущий Бог
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

9. 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

10. Характерные черты науки

• Системность. В системном исследовании анализируемый объект
рассматривается как определенное множество элементов, взаимосвязь которых
обусловливает целостное свойство этого множества.
• 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

11. 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

12. 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 философские выводы
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

13. Суть предмета КСЕ

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

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

Пс. 18:2
14

15. Жизнепригодность планеты — способность планеты или её спутника быть потенциально пригодной для возникновения и поддержания

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

16. Астрономические условия: особое положение звезды в Галактике…

200 км/с
16

17. Около каких звезд возможно образование обитаемых планет?

Диаграмма
Герцшпрунга-Рассела
17

18.

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.

19.

Астрономические условия для жизни
19

20.

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

21.

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/см3
Спутники: Луна
Структура:
Железо-никелевое ядро (~3500 км),
каменная мантия (~2800 км)
Температура: от -85º С до +60º С
(средний парниковый эффект)
Атмосфера:
N2 - 77%, O2 - 21 %, Ar -1%,
H2O - 0.1% CO2 - 0.03%
Магнитное поле: сильное.
Жизнь есть!
21

22.

Венера
Расстояние: 0.72 а.е.
Период: 225 сут. / 242 сут.
Радиус: 0.94 RЗемли
Масса: 0.82 MЗемли
Плотность: 5.4 г/см3
Спутники: нет
Структура:
железное ядро (~2700 км),
каменная мантия (~3300 км)
Температура: 400K – 700 K (парниковый эффект)
Атмосфера: плотная, CO2 - 95%, N2 - 4-5%
Магнитное поле: нет (из-за медленного вращения).
Жизни нет!
22

23.

Марс
Расстояние: 1.5 а.е.
Период: 687сут / 24час 39мин 35,244сек
Радиус: 0.53 RЗемли
Масса: 0.11 MЗемли
Плотность: 4.0 г/см3
Спутники: Фобос и Деймос
Жизнь
Структура:
маловероятна!
Твердое ядро (~1400 км),
каменная мантия (~1800 км)
Температура: от -120º С до +20º С
Атмосфера: CO2 - 95%, N2 - 3%, Ar -1%,
O2 - следы. Магнитное поле: слабое.
Фобос
13 x 11 x 9 км
Деймос
7.5 x 6 x 5 км
23

24. Антропный космологический принцип

24

25. Формулировка АП

25

26. 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

27. Свидетельства тонкой настройки Вселенной 

Свидетельства тонкой настройки
Вселенной
1. Постоянная сильного ядерного взаимодействия:
если больше: не будет водорода; ядра, необходимые для жизни, будут нестабильны;
если меньше: не будет других элементов, кроме водорода.
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: не будет звезд менее 1,4 солнечной массы, следовательно, будет короткий период жизни звезд и
непостоянная звездная светимость;
если меньше: не будет звезд более 0,8 солнечной массы, а потому тяжелые элементы возникать не будут.
27

28. БОГ И АСТРОНОМЫ

Открытие во Вселенной замысла такого уровня произвело на астрономов глубокое впечатление.
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. ... Когда лицом к лицу
сталкиваешься с 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

29. Таким образом, согласно современным научным представлениям, и человек, и окружающая его природа состоят из "космической пыли",

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