« Fysiikka - luokka 10 "

Salliiko termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö spontaanin lämmön siirtymisen vähemmän lämmitetystä kappaleesta kuumempaan?
Tapahtuuko tällaisia ​​prosesseja luonnossa?

Olemme jo todenneet, että termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö on energian säilymislain erikoistapaus.

Energian säilymislaki sanoo, että energian määrä missä tahansa sen muunnoksessa pysyy muuttumattomana. Samaan aikaan monet prosessit, jotka ovat täysin hyväksyttäviä energian säilymisen lain kannalta, eivät koskaan tapahdu todellisuudessa.

Esimerkiksi termodynamiikan ensimmäisen pääsäännön näkökulmasta eristetyssä järjestelmässä lämmön siirtyminen vähemmän kuumennetusta kappaleesta kuumaan on mahdollista, jos kuuman kappaleen vastaanottama lämmön määrä on täsmälleen sama kuin määrä kylmän kehon luovuttamasta lämmöstä. Samalla kokemuksemme viittaa siihen, että tämä ei ole mahdollista.

Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö ei osoita prosessien suuntaa.

Termodynamiikan toinen pääsääntö.

Termodynamiikan toinen pääsääntö ilmaisee mahdollisten energiamuutosten suunnan eli prosessien suunnan ja ilmaisee siten prosessien peruuttamattomuuden luonnossa. Tämä laki perustettiin yleistämällä kokeellisia tosiasioita.

Toisesta laista on useita muotoja, jotka ulkoisista eroistaan ​​​​huolimatta ilmaisevat oleellisesti samaa asiaa ja ovat siksi vastaavia.

Saksalainen tiedemies R. Clausius (1822-1888) muotoili tämän lain seuraavasti:

On mahdotonta siirtää lämpöä kylmemmästä järjestelmästä lämpimämpään ilman muita samanaikaisia ​​muutoksia molemmissa järjestelmissä tai ympäröivissä kappaleissa.

Tässä todetaan kokeellinen tosiasia tietyn lämmönsiirron suunnasta: lämpö siirtyy aina itsestään kuumista kappaleista kylmiin. On totta, että kylmälaitoksissa lämpö siirtyy kylmästä rungosta lämpimämpään, mutta tämä siirtyminen liittyy muihin muutoksiin ympäröivissä kappaleissa: jäähdytystä saadaan aikaan työnteolla.

Tämän lain merkitys on siinä, että sen avulla voidaan päätellä, että lämmönsiirtoprosessin lisäksi myös muut prosessit luonnossa ovat peruuttamattomia.

Harkitse esimerkkiä. Heilurin värähtelyt, jotka on otettu pois tasapainoasennosta, häipyvät (kuva 13.12) 1, 2, 3, 4 - heilurin peräkkäiset asennot maksimipoikkeamilla tasapainoasennosta). Kitkavoimien työstä johtuen heilurin mekaaninen energia pienenee ja heilurin ja ympäröivän ilman lämpötila (ja siten niiden sisäinen energia) nousee hieman.

Voit taas lisätä heilurin heilahtelua kädelläsi työntämällä. Mutta tämä kasvu ei tapahdu itsestään, vaan se tulee mahdolliseksi monimutkaisemman prosessin seurauksena, johon liittyy käden liike.

Mekaaninen energia muuttuu spontaanisti sisäiseksi energiaksi, mutta ei päinvastoin. Tässä tapauksessa koko kehon järjestetyn liikkeen energia muunnetaan sen ainesosien molekyylien järjettömän lämpöliikkeen energiaksi.

Toinen esimerkki on diffuusioprosessi. Avaamalla hajuvesipullon haistamme hajuveden nopeasti. Aromaattisen aineen molekyylit tunkeutuvat lämpöliikkeen vuoksi ilmamolekyylien väliseen tilaan. On vaikea kuvitella, että ne kaikki kokoontuivat jälleen kuplaan.

Tällaisten esimerkkien määrää voidaan lisätä lähes loputtomiin. Kaikki sanovat, että luonnossa tapahtuvilla prosesseilla on tietty suunta, joka ei heijastu millään tavalla termodynamiikan ensimmäiseen pääsääntöön.

Kaikki makroskooppiset prosessit luonnossa etenevät vain yhteen tiettyyn suuntaan.

Vastakkaiseen suuntaan ne eivät voi virrata spontaanisti. Kaikki luonnossa tapahtuvat prosessit ovat peruuttamattomia.

Aiemmin prosesseja tarkasteltaessa oletimme, että ne ovat palautuvia.

Reversiibeli prosessi on prosessi, joka voidaan suorittaa eteen- ja taaksepäin samojen välitilojen kautta ilman muutoksia ympäröivissä kappaleissa.

Palautuvan prosessin on edettävä hyvin hitaasti, jotta jokainen välitila olisi tasapainossa.

tasapainotila on tila, jossa lämpötila ja paine ovat samat kaikissa järjestelmän kohdissa.

Siksi järjestelmän saavuttaminen tasapainotilassa kestää jonkin aikaa.

Isoprosesseja tutkittaessa oletimme, että siirtyminen alkutilasta lopputilaan kulkee tasapainotilojen kautta ja katsoimme isotermisen, isobaarisen ja isokorisen prosessin palautuviksi.

Luonnossa ei ole ihanteellisia palautuvia prosesseja, mutta todellisia prosesseja voidaan pitää palautuvina tietyllä tarkkuudella, mikä on teorian kannalta erittäin tärkeää.

Eloisa esimerkki luonnonilmiöiden peruuttamattomuudesta on elokuvan katsominen vastakkaiseen suuntaan.
Esimerkiksi hyppy veteen näyttää tältä. Rauhallinen vesi altaassa alkaa kiehua, jalat ilmestyvät nopeasti ylöspäin ja sitten koko sukeltaja. Veden pinta rauhoittuu nopeasti. Vähitellen sukeltajan nopeus laskee, ja nyt hän seisoo rauhallisesti tornissa.

Sellainen prosessi, kuten sukeltajan nousu torniin vedestä, ei ole ristiriidassa energian säilymisen lain tai mekaniikan lakien kanssa tai yleensä minkään lain kanssa, lukuun ottamatta termodynamiikan toista pääsääntöä.

> Termodynamiikan toinen pääsääntö

Sanamuoto termodynamiikan toinen pääsääntö yksinkertaisin sanoin: lämmönsiirtoprosessi, entropia ja lämpötila, yhteys termodynamiikan ensimmäiseen pääsääntöön, kaava.

Termodynamiikan toisen pääsäännön mukaan lämmönsiirto tapahtuu spontaanisti korkeammista lämpötiloista alhaisempiin.

Oppimistehtävä

• Vertaa termodynamiikan ensimmäisen ja toisen lain peruuttamattomuutta.

Avainkohdat

• Monet ensimmäisessä laissa hyväksytyistä ilmiöistä eivät tapahdu todellisuudessa.
• Suurin osa prosesseista tapahtuu spontaanisti yhteen suuntaan. Toinen laki liittyy suuntaukseen.
• Lämpöä ei voi siirtää kylmästä lämpimään kehoon.

Ehdot

• Entropia mittaa tasaisen energian jakautumista koko järjestelmässä.
• Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö on energian säilyminen termodynaamisissa järjestelmissä (ΔU = Q - W).

peruuttamattomuutta

Tutkitaan termodynamiikan toisen lain muotoilua yksinkertaisin sanoin. Termodynamiikan toinen pääsääntö liittyy spontaaneihin prosesseihin liittyvään suuntaan. Suurin osa niistä tapahtuu spontaanisti ja yksinomaan yhteen suuntaan (ne ovat peruuttamattomia). Peruuttamattomuutta löytyy usein jokapäiväisestä elämästä (rikki maljakko). Tällainen prosessi perustuu polkuun. Jos se menee vain yhteen suuntaan, et voi palauttaa kaikkea takaisin.

Esimerkiksi lämmönsiirto tapahtuu kuumemmasta kappaleesta viileämpään. Kuuman kanssa kosketuksissa oleva kylmä kappale ei koskaan alenna lämpötilaansa. Lisäksi kineettinen energia voi muuttua lämpöenergiaksi, mutta ei päinvastoin. Tämä näkyy myös esimerkissä tyhjökammion nurkkaan syötetyn kaasuhuipun laajenemisesta. Kaasu laajenee yrittäen täyttää tilan, mutta se ei koskaan jää yksinomaan nurkkaan.

(a) - Lämmönsiirto tapahtuu spontaanisti kuumasta viileään, eikä päinvastoin. (b) - Koneen jarrut muuttavat liike-energian lämmönsiirroksi. (c) - Tyhjiökammioon laukaistu kaasuleima laajenee nopeasti ja täyttää tasaisesti koko tilan itsestään. Satunnaisesti liikkuvat molekyylit eivät koskaan saa häntä keskittymään yhteen nurkkaan.

Termodynamiikan toinen pääsääntö

Jos on prosesseja, joita ei voi peruuttaa, on olemassa laki, joka kieltää tämän. Mielenkiintoista on, että ensimmäinen laki sallii tämän, mutta mikään prosessi ei loukkaa energian säilymistä. Päälaki on toinen. Se paljastaa luonnon käsitteen ja jotkut lausunnoista vaikuttavat dramaattisesti moniin tärkeisiin asioihin.

Termodynamiikan toisen pääsäännön mukaan lämmönsiirto tapahtuu spontaanisti korkeamman lämpötilan kappaleista matalampiin kappaleisiin. Mutta ei koskaan toisin päin.

Laki sanoo myös, että mikään prosessi ei saa johtaa lämmön siirtymiseen kylmästä kappaleesta kuumaan.

Olemme nähneet useista esimerkeistä, että työtä tehdään, kun lämpö siirtyy kuumasta kappaleesta (lämmittimestä) kylmään runkoon (jääkaappiin), ja jääkaappi saa vähemmän lämpöä kuin lämmitin luovuttaa. Kiukaan sisäinen energia ei vähene vain siksi, että se siirtää lämpöä jääkaappiin, vaan myös siksi, että työtä tehdään.

Selvitetään, missä olosuhteissa käänteinen prosessi tapahtuu - lämmön siirtyminen kylmästä kehosta kuumaan?

Elintarviketeollisuudessa (jäätelön valmistukseen, lihan säilytykseen jne.) käytettävät jäähdytyskoneet voivat toimia esimerkkinä tällaisesta. Kompressorin jäähdytyskoneen layout on käänteinen höyryvoimalaitokselle.

Se on esitetty kuvassa. 530. Kylmäkoneen työskentelyaine on yleensä ammoniakki (joskus hiilidioksidi, rikkidioksidi tai jokin vetyhalogenideista, joille on annettu erityisnimi "freonit"). Kompressori 1 pumppaa ammoniakkihöyryä paineen 12 alla patteriin 2 (vastaa lauhdutinta). Puristettaessa ammoniakkihöyryt lämpenevät ja jäähdytetään säiliössä 3 juoksevalla vedellä. Tässä ammoniakkihöyryt muuttuvat nesteeksi. Patterista 2 ammoniakki menee venttiilin 4 kautta toiseen kierukkaan 5 (haihduttimeen), jossa paine on noin 3 atm.

Venttiilin läpi kulkiessaan osa ammoniakista haihtuu ja lämpötila laskee -10:een. Ammoniakki imetään pois höyrystimestä kompressorin avulla. Haihtuessaan ammoniakki lainaa haihdutukseen tarvittavan lämmön höyrystimen ympärillä olevasta suolavedestä. Tämän seurauksena suolaliuos jäähdytetään noin -8 °C:seen. Siten suolaliuos toimii kylmänä kappaleena, joka luovuttaa lämpöä kuumalle kappaleelle (virtaava vesi säiliössä 3). Jäähdytetyn suolaveden suihku ohjataan putkia pitkin kylmätilaan. Tekojää saadaan upottamalla puhtaalla vedellä täytetyt metallilaatikot suolaveteen.

Kotitalouskäyttöön käytetään kompressorikylmäkoneiden lisäksi absorptiokylmäkoneita, joissa työkaasun puristus ei saavuteta kompressorin avulla, vaan absorptiolla (absorptio, liukeneminen) sopivaan aineeseen. Joten kotitalouksien jääkaapissa (kuva 531) vahvaa ammoniakin vesiliuosta () kuumennetaan sähkövirralla generaattorissa 1 ja vapautuu kaasumaista ammoniakkia, jonka paine saavuttaa 20 atm. Kaasumainen ammoniakki kuivaamisen jälkeen (kuivaimessa, jota ei näy kaaviossa) tiivistyy lauhduttimessa 2. Nestemäinen ammoniakki menee höyrystimeen 3, jossa se muuttuu takaisin kaasuksi, lainaten huomattavan määrän lämpöä haihduttimesta. Kaasumaista ammoniakkia absorboituu (liuentuu veteen) absorboijassa 4, jolloin muodostuu taas vahva ammoniakkiliuos, joka virtaa generaattoriin 1 ja syrjäyttää tyhjennetyn (kaasunkehityksen jälkeen) liuoksen absorboijaan. Näin suoritetaan jatkuva sykli, jossa höyrystin (joka on voimakkaasti jäähdytetty haihduttamalla ammoniakkia) sijoitetaan jäähdytetyn tilavuuden (kaapin) sisään ja kaikki muut osat sijaitsevat kaapin ulkopuolella.

Riisi. 530. Kompressorin jäähdytyskoneen kaavio

Herää kysymys, miksi ammoniakkikaasu nesteytyy lauhduttimessa ja haihtuu höyrystimessä, vaikka höyrystimen lämpötila on alempi kuin lauhduttimen lämpötila? Tämä saavutetaan, koska koko järjestelmä on täytetty vedyllä noin 20 atm:n paineessa. Kun generaattoria lämmitetään, kiehuvasta liuoksesta vapautuu kaasumaista ammoniakkia ja sen paine saavuttaa noin 20 atm. Ammoniakki syrjäyttää vedyn generaattorin ja lauhduttimen yläosasta höyrystimeen ja vaimentimeen. Näin ollen lauhduttimessa oleva ammoniakki on oman korkean paineen alaisena ja siksi nesteytyy huoneenlämpötilaa lähellä olevassa lämpötilassa, kun taas nestemäinen ammoniakki tulee höyrystimeen alhaisella osapaineella ja höyrystimessä oleva vety antaa halutun kokonaispaineen, joka on yhtä suuri kuin paine. lauhduttimessa ja muissa järjestelmän osissa.

Riisi. 531. Absorptiojäähdytyskoneen laitteen kaavio

Höyrystimestä tuleva vedyn ja kaasumaisen ammoniakin seos siirtyy absorberiin, jossa ammoniakki liukenee veteen, jolloin liuos lämpenee ja vety kulkee lämpimän liuoksen läpi ja lämpenee siellä konvektion vaikutuksesta kylmä höyrystin. Höyrystimessä liuenneen ammoniakin tilalle sen uudet osat haihtuvat aiheuttaen höyrystimen lisäjäähdytystä. Tämän rakenteen etuna on, että siinä ei ole liikkuvia mekaanisia osia. Ammoniakkiliuoksen kierto (välillä 1 - 4) ja vedyn kierto (välillä 4 - 3) tapahtuu lämpötilaerosta johtuvan tiheyseron vuoksi (liuos 1:ssä on kuumempi kuin 4:ssä ja vety ja 4 ovat lämpimämpiä kuin 3).

Energian säilymisen ja muuntamisen laki (termodynamiikan ensimmäinen laki) ei periaatteessa estä tällaista siirtymää, kunhan energian määrä säilyy samassa tilavuudessa. Mutta todellisuudessa näin ei koskaan tapahdu. Juuri tämä suljetuissa järjestelmissä tapahtuvan energian uudelleenjaon yksipuolisuus, yksisuuntaisuus korostaa toista periaatetta.

Tämän prosessin heijastamiseksi termodynamiikkaan otettiin käyttöön uusi käsite - haje. Entropia ymmärretään järjestelmän epäjärjestyksen mitta. Termodynamiikan toisen pääsäännön tarkempi muotoilu sai seuraavan muodon: "Spontaanien prosessien aikana järjestelmissä, joissa on vakioenergia, entropia kasvaa aina."

Entropian kasvun fysikaalinen merkitys tiivistyy siihen tosiasiaan, että eristetty (vakioenergiainen) järjestelmä, joka koostuu tietystä hiukkasjoukosta, pyrkii menemään tilaan, jossa hiukkasten liike on vähiten järjestäytynyttä. Tämä on järjestelmän yksinkertaisin tila eli termodynaamisen tasapainon tila, jossa hiukkasten liike on kaoottista. Maksimientropia tarkoittaa täydellistä termodynaamista tasapainoa, joka vastaa täydellistä kaaosta.

Kokonaistulos on varsin surullinen: energian muunnosprosessien peruuttamaton suunta eristetyissä järjestelmissä johtaa ennemmin tai myöhemmin kaikentyyppisen energian muuntamiseen lämpöenergiaksi, joka hajoaa, ts. keskimäärin jakautuu tasaisesti järjestelmän kaikkien osien kesken, mikä tarkoittaa termodynaaminen tasapaino, tai täydellinen kaaos. Jos universumimme on suljettu, niin kadehdittava kohtalo odottaa sitä. Kaaoksesta, kuten muinaiset kreikkalaiset väittivät, se syntyi kaaokseen, kuten klassinen termodynamiikka ehdottaa, ja tulee takaisin.

Totta, herää utelias kysymys: jos maailmankaikkeus kehittyy vain kohti kaaosta, niin kuinka se voisi syntyä ja organisoitua nykyiseen järjestykseen? Klassinen termodynamiikka ei kuitenkaan esittänyt tätä kysymystä, koska se syntyi aikakaudella, jolloin universumin ei-stationaarisuudesta ei edes keskusteltu. Tuohon aikaan ainoa hiljainen moite termodynamiikasta oli Darwinin evoluutioteoria. Loppujen lopuksi tämän teorian omaksumalle kasvi- ja eläinmaailman kehitysprosessille oli ominaista sen jatkuva monimutkaisuus, organisaation ja järjestyksen korkeuden kasvu. Villieläinten jostain syystä pyrki pois termodynaamisesta tasapainosta ja kaaoksesta. Tällainen ilmeinen "epäjohdonmukaisuus" elottoman ja elävän luonnon kehityksen laeissa oli ainakin yllättävää.

Tämä yllätys lisääntyi monta kertaa sen jälkeen, kun kiinteän maailmankaikkeuden malli korvattiin kehittyvän universumin mallilla,

jossa oli selvästi nähtävissä aineellisten esineiden järjestäytymisen kasvava monimutkaisuus - alku- ja alielementaarisista hiukkasista alkuräjähdyksen jälkeisinä ensimmäisinä hetkinä tällä hetkellä havaittaviin tähti- ja galaktisiin järjestelmiin. Loppujen lopuksi, jos entropian lisäämisen periaate on niin universaali, kuinka niin monimutkaisia ​​rakenteita voi syntyä? Niitä ei voida enää selittää tasapainouniversumin kokonaisuutena satunnaisilla "häiriöillä". Kävi selväksi, että maailman yleiskuvan johdonmukaisuuden säilyttämiseksi on välttämätöntä olettaa aineen läsnäolo yleensä paitsi tuhoavan, myös luovan taipumuksena. Aine pystyy toimimaan termodynaamista tasapainoa vastaan, itseorganisoituva ja monimutkainen.

On huomattava, että postulaatti aineen kyvystä itsekehitykseen tuotiin filosofiaan jo kauan sitten. Mutta hänen tarpeensa perusluonnontieteisiin (fysiikka, kemia) alkaa oivaltaa vasta nyt. Näiden ongelmien jälkeen synergiaa- itseorganisaatioteoria. Sen kehittäminen alkoi useita vuosikymmeniä sitten, ja tällä hetkellä se kehittyy useilla aloilla: synergia (G. Haken), epätasapainoinen termodynamiikka (I. Prigozhy) jne. Menemättä näiden alueiden kehityksen yksityiskohtiin ja sävyihin, luonnehdimme niiden kehittämien ideoiden kokonaisuuden yleistä merkitystä kutsumalla niitä synergisiksi (G. Hakenin termi).

Synergetiikan tuottama tärkein maailmankuvan muutos voidaan ilmaista seuraavasti:

a) universumin tuho- ja luomis-, rappeutumis- ja evoluutioprosessit ovat vähintään yhtäläisiä oikeuksiltaan;

b) luomisprosesseilla (monimutkaisuuden ja järjestyksen lisääntyminen) on yksi algoritmi riippumatta niiden järjestelmien luonteesta, joissa ne suoritetaan.

Siten synergia väittää löytävänsä tietyn universaalin mekanismin, jolla itseorganisoituminen tapahtuu sekä elävässä että elottomassa luonnossa. Itseorganisaatiolla tarkoitetaan avoimen epätasapainoisen järjestelmän spontaani siirtyminen vähemmän monimutkaisempiin ja järjestetympiin organisaatiomuotoihin. Tästä seuraa, että synergian kohteena ei missään nimessä voi olla mikä tahansa järjestelmä.

me, mutta vain ne, jotka täyttävät vähintään kaksi ehtoa:

a) niiden on oltava avoimia, ts. vaihtaa ainetta tai energiaa ympäristön kanssa;

b) niiden on myös oltava olennaisesti epätasapainoisia, ts. olla kaukana termodynaamisesta tasapainosta.

Mutta juuri sellaisia ​​ovat useimmat tuntemamme järjestelmät. Klassisen termodynamiikan eristetyt järjestelmät ovat tietty idealisointi; todellisuudessa tällaiset järjestelmät ovat poikkeus, eivät sääntö. Se on vaikeampaa koko maailmankaikkeuden kanssa - jos pidämme sitä avoimena järjestelmänä, mikä sitten voi toimia sen ulkoisena ympäristönä? Nykyaikainen fysiikka uskoo, että tyhjiö on sellainen väliaine aineelliselle universumillemme.

Synergetics väittää siis, että avoimien ja erittäin epätasapainoisten järjestelmien kehitys etenee lisääntyvän monimutkaisuuden ja järjestyksen kautta. Tällaisen järjestelmän kehityssyklissä on kaksi vaihetta:

1. Tasaisen evolutionaarisen kehityksen kausi, jossa on hyvin ennustettavia lineaarisia muutoksia, jotka lopulta tuovat järjestelmän johonkin epävakaaseen kriittiseen tilaan.

2. Poistu kriittisestä tilasta heti, äkillisesti ja siirry uuteen vakaaseen tilaan, jossa on suurempi monimutkaisuus ja järjestys.

Tärkeä ominaisuus: järjestelmän siirtyminen uuteen vakaaseen tilaan on epäselvä. Saavutettuaan kriittiset parametrit, järjestelmä ikään kuin "putoaa" vahvan epävakauden tilasta yhteen sen monista mahdollisista uusista stabiileista tiloista. Tässä pisteessä (tätä kutsutaan bifurkaatiopisteeksi) järjestelmän evoluutiopolku ikään kuin haarautuu, ja mikä kehityshaara valitaan, on sattumanvarainen! Mutta sen jälkeen kun "valinta on tehty" ja järjestelmä on siirtynyt laadullisesti uuteen vakaaseen tilaan, paluuta ei ole. Tämä prosessi on peruuttamaton. Ja tästä muuten seuraa, että tällaisten järjestelmien kehitys on pohjimmiltaan arvaamatonta. Haaroitusvaihtoehdot järjestelmän kehitykselle on mahdollista laskea, mutta mitkä niistä valitaan sattumalta, ei voida yksiselitteisesti ennustaa.

Suosituin ja havainnollistavin esimerkki monimutkaisempien rakenteiden muodostumisesta on hyvin tutkittu hydrodynamiikan ilmiö nimeltä Benard-solut. Kun pyöreässä tai suorakaiteen muotoisessa astiassa olevaa nestettä kuumennetaan, sen alemman ja ylemmän kerroksen välille syntyy tietty lämpötilaero (gradientti). Jos gradientti on pieni, lämmönsiirto tapahtuu mikroskooppisella tasolla eikä makroskooppista liikettä tapahdu. Kuitenkin kun se saavuttaa tietyn kriittisen arvon, nesteessä ilmaantuu yhtäkkiä (hyppääjä) makroskooppinen liike, joka muodostaa selkeästi määriteltyjä rakenteita lieriömäisten solujen muodossa. Ylhäältä katsottuna tällainen makrojärjestys näyttää vakaalta solurakenteelta, joka on samanlainen kuin hunajakenno.

Tämä kaikkien hyvin tuntema ilmiö on tilastollisen mekaniikan näkökulmasta täysin uskomaton. Loppujen lopuksi se osoittaa, että Benard-solujen muodostumishetkellä miljardit nestemolekyylit alkavat ikään kuin käskystä käyttäytyä koordinoidusti, koordinoidusti, vaikka ennen sitä ne olivat täysin kaoottisessa liikkeessä. Näyttää siltä, ​​että jokainen molekyyli "tietää" mitä kaikki muut tekevät ja haluaa liikkua yhteisessä muodostelmassa. (Jo sana "synergetiikka" tarkoittaa muuten vain "yhteistä toimintaa".) Klassiset tilastolliset lait eivät tietenkään toimi täällä, tämä on erilaista ilmiötä. Loppujen lopuksi, vaikka tällainen "oikea" ja vakaasti "yhteistyökykyinen" rakenne syntyisi sattumalta, mikä on melkein uskomatonta, se romahtaisi välittömästi. Mutta se ei hajoa säilyttäen asianmukaiset olosuhteet (energian sisäänvirtaus ulkopuolelta), mutta säilyy vakaasti. Tämä tarkoittaa, että tällaisten monimutkaisempien rakenteiden syntyminen ei ole sattumaa, vaan malli.

Samankaltaisten itseorganisaatioprosessien etsiminen muissa avoimien epätasapainojärjestelmien luokissa näyttää lupaavan menestyä: lasertoiminnan mekanismi, kiteiden kasvu, kemiallinen kello (Belousov-Zhabotinsky-reaktio), elävä organismi, populaatiodynamiikka, markkinatalous ja lopuksi, joissa miljoonien vapaiden yksilöiden kaoottinen toiminta johtaa vakaan ja

monimutkaiset makrorakenteet - kaikki nämä ovat esimerkkejä luonteeltaan hyvin erilaisten järjestelmien itseorganisoitumisesta.

Tällaisten ilmiöiden synerginen tulkinta avaa uusia mahdollisuuksia ja suuntaa niiden tutkimiseen. Yleistetyssä muodossa synergisen lähestymistavan uutuus voidaan ilmaista seuraavissa kohdissa:

Kaaos ei ole vain tuhoava, vaan myös luova, rakentava; kehitys tapahtuu epävakauden (kaaoottisuuden) kautta.

Monimutkaisten järjestelmien evoluution lineaarisuus, johon klassinen tiede on tottunut, ei ole sääntö, vaan pikemminkin poikkeus; useimpien järjestelmien kehitys on epälineaarista. Ja tämä tarkoittaa, että monimutkaisille järjestelmille on aina useita mahdollisia evoluution tapoja.

Kehitys suoritetaan valitsemalla satunnaisesti yksi useista sallituista jatkokehitysmahdollisuuksista haaroittumispisteissä. Siksi satunnaisuus ei ole valitettava väärinkäsitys, se on rakennettu evoluution mekanismiin. Se tarkoittaa myös sitä, että järjestelmän nykyinen kehityspolku ei välttämättä ole parempi kuin satunnaisella valinnalla hylätyt.

Synergetiikka tulee fysikaalisista tieteenaloista - termodynamiikasta, radiofysiikasta. Mutta hänen ajatuksensa ovat monitieteisiä. Ne tarjoavat perustan luonnontieteessä tapahtuvalle globaalille evoluution synteesille. Siksi synergia nähdään yhtenä modernin tieteellisen maailmakuvan tärkeimmistä komponenteista.

2.3.3. Nykyaikaisen luonnontieteellisen maailmankuvan yleiset ääriviivat

Maailma, jossa elämme, koostuu monimuotoisista avoimista järjestelmistä, joiden kehitys on tiettyjen yleisten mallien alaista. Samalla sillä on oma pitkä historiansa, joka on yleisesti nykytieteen tiedossa.

Tässä on tämän tarinan 1 tärkeimpien tapahtumien kronologia:

20 miljardia vuotta takaisin - Big bang

3 minuuttia myöhemmin - universumin aineellisen perustan muodostuminen (fotonit, neutriinot ja antineutriinot vetyytimien, heliumin ja elektronien sekoituksella).

Muutaman sadan jälkeen - atomien ulkonäkö (kevyt alkuaineet tuhat vuotta Toveri).

19-17 miljardia vuotta sitten - eri mittakaavaisten rakenteiden (galaksien) muodostuminen.

15 miljardia vuotta sitten - ensimmäisen sukupolven tähtien ilmestyminen, raskaiden alkuaineiden atomien muodostuminen.

5 miljardia vuotta sitten - Auringon syntymä.

4,6 miljardia vuotta sitten - Maan muodostuminen.

3,8 miljardia vuotta sitten - elämän alkuperä.

450 miljoonaa vuotta sitten - kasvien ulkonäkö.

150 miljoonaa vuotta sitten - nisäkkäiden ilmestyminen.

2 miljoonaa vuotta sitten - antropogeneesin alku.

Korostamme, että nykyaikainen tiede ei tiedä vain "päivämääriä", vaan monessa suhteessa universumin evoluution mekanismit alkuräjähdyksestä nykypäivään. Tämä on upea tulos. Lisäksi suurimmat läpimurrot universumin historian salaisuuksiin tehtiin vuosisadamme toisella puoliskolla:

esiteltiin ja perusteltiin alkuräjähdyksen käsitettä, rakennettiin atomin kvarkkimalli, määritettiin perustavanlaatuisten vuorovaikutusten tyypit ja konstruoitiin ensimmäiset teoriat niiden yhdistämisestä jne. Kiinnitämme huomiota ensisijaisesti fysiikan ja kosmologian menestyksiin, koska juuri nämä perustieteet muodostavat tieteellisen maailmakuvan yleiset ääriviivat.

Nykyaikaisen luonnontieteen piirtämä maailmakuva on epätavallisen monimutkainen ja samalla yksinkertainen. Vaikeaa, koska se voi hämmentää henkilöä, joka on tottunut sopimukseen

1 Katso: Filosofia ja tieteen metodologia. - M.: Aspect Press, 1996. - S. 290.

tervejärkisiä klassisia tieteellisiä ideoita. Ajan alun ideat, kvanttiobjektien korpuskulaari-aaltodualismi, tyhjiön sisäinen rakenne, joka pystyy tuottamaan virtuaalisia hiukkasia - nämä ja muut vastaavat innovaatiot antavat nykykuvaan maailmasta hieman "hullun" ilmeen. (Tämä on kuitenkin ohimenevää: joskus ajatus siitä, että maapallo on pallomainen, näytti myös täysin "hullulta".)

Mutta samalla tämä kuva on majesteettisen yksinkertainen, hoikka ja jossain jopa elegantti. Nämä ominaisuudet antavat sille pääasiassa johtavat periaatteet, joita olemme jo ottaneet huomioon nykyaikaisen tieteellisen tiedon rakentamisessa ja organisoinnissa:

johdonmukaisuus,

globaali evolutionismi,

itseorganisaatio,

Historiallisuus.

Nämä periaatteet tieteellisen kuvan rakentamisesta maailmasta kokonaisuutena vastaavat luonnon olemassaolon ja kehityksen peruslakeja.

Johdonmukaisuus tarkoittaa tieteen toistamista siitä tosiasiasta, että havaittava maailmankaikkeus näyttää olevan suurin kaikista meille tunnetuista järjestelmistä, joka koostuu valtavasta valikoimasta elementtejä (alijärjestelmiä), joiden monimutkaisuus ja järjestys on erilainen.

"Järjestelmä" ymmärretään yleensä eräänlaiseksi järjestetyksi sarjaksi toisiinsa kytkettyjä elementtejä. Konsistenssivaikutus löytyy uusien ominaisuuksien ilmaantumisesta kiinteään järjestelmään, jotka syntyvät alkuaineiden vuorovaikutuksen seurauksena (esimerkiksi vety- ja happiatomit yhdistettyinä vesimolekyyliksi muuttavat radikaalisti tavanomaisia ​​ominaisuuksiaan). Toinen tärkeä järjestelmäorganisaation ominaisuus on hierarkia, alisteisuus - alemman tason järjestelmien johdonmukainen sisällyttäminen yhä korkeampien tasojen järjestelmiin.

Systeeminen tapa yhdistää elementtejä ilmaisee niiden perustavanlaatuisen yhtenäisyyden: eritasoisten järjestelmien hierarkkisen sisällyttämisen vuoksi toisiinsa minkä tahansa järjestelmän mikä tahansa elementti liittyy kaikkien mahdollisten järjestelmien kaikkiin elementteihin. (Esimerkiksi: ihminen - biosfääri - planeetta Maa -

Aurinkokunta - galaksi jne.) Tämän pohjimmiltaan yhtenäisen luonteen ympärillämme oleva maailma näyttää meille. Tieteellinen kuva maailmasta ja sitä luova luonnontiede järjestetään samalla tavalla. Kaikki sen osat ovat nyt tiiviisti yhteydessä toisiinsa - nyt ei käytännössä ole enää "puhdasta" tiedettä, kaiken läpäisee ja muuttaa fysiikka ja kemia.

Globaali evolutionismi- tämä on maailmankaikkeuden ja sen synnyttämien pienempien järjestelmien olemassaolon mahdottomuuden tunnustaminen ilman kehitystä, evoluutiota. Universumin kehittyvä luonne todistaa myös maailman perustavanlaatuisesta yhtenäisyydestä, jonka jokainen osatekijä on historiallinen seuraus alkuräjähdyksen käynnistämästä globaalista evoluutioprosessista.

itseorganisaatio- tämä on aineen havaittu kyky monimutkaistaa itseään ja luoda yhä enemmän järjestyneitä rakenteita evoluution aikana. Aineellisten järjestelmien siirtymismekanismi monimutkaisempaan ja järjestetympään tilaan on ilmeisesti samanlainen kaikkien tasojen järjestelmissä.

Nämä nykyaikaisen luonnontieteellisen maailmankuvan peruspiirteet määrittävät pääasiassa sen yleisen ääriviivan, samoin kuin itse menetelmän järjestää monipuolinen tieteellinen tieto joksikin kokonaiseksi ja johdonmukaiseksi.

Siinä on kuitenkin toinen ominaisuus, joka erottaa sen aiemmista versioista. Se koostuu tunnistamisesta historiallisuus, ja näin ollen, perustavanlaatuinen epätäydellisyys todellinen ja mikä tahansa muu tieteellinen kuva maailmasta. Nykyinen on sekä aikaisemman historian että aikamme erityisten sosiokulttuuristen piirteiden synnyttämä. Yhteiskunnan kehitys, sen arvoorientaatioiden muutos, tietoisuus ainutlaatuisten luonnonjärjestelmien tutkimisen tärkeydestä, jossa ihminen itse on kiinteänä osana, muuttaa sekä tieteellisen tutkimuksen strategiaa että ihmisen asennetta maailmaan.

Mutta myös universumi kehittyy. Tietenkin yhteiskunnan ja maailmankaikkeuden kehitys tapahtuu eri temporyymeissä. Mutta niiden keskinäinen pakottaminen tekee ajatuksesta luoda lopullinen, täydellinen, ehdottoman todellinen tieteellinen kuva maailmasta käytännössä mahdottomaksi.

Olemme siis yrittäneet huomata joitakin modernin luonnontieteellisen maailmankuvan peruspiirteitä. Tämä on vain sen yleinen hahmotelma, jonka hahmottamisen jälkeen voidaan edetä yksityiskohtaisempaan tutustumiseen nykyaikaisen luonnontieteen erityisiin käsitteellisiin innovaatioihin. Puhumme niistä seuraavissa luvuissa.

Tarkasta kysymykset

1. Miksi tiede ilmestyy vasta VI-IV vuosisadalla. eKr ei aikaisemmin? Mitkä ovat tieteellisen tiedon ominaisuudet?

2. Mikä on väärentämisperiaatteen ydin? Miten hän toimii?

3. Nimeä kriteerit tieteellisen tiedon teoreettisen ja empiirisen tason erottamiseksi. Mikä rooli kullakin näistä tasoista on tieteellisessä tiedossa?

5. Mikä on paradigma?

6. Kuvaile XIX lopun - XX vuosisadan alun luonnontieteellisen vallankumouksen sisältöä.

7. ”Tämä maailma oli peitetty syvään pimeyteen. Tulkoon valo! Ja täältä tulee Newton. Mutta Saatana ei odottanut kauan kostoa. Einstein tuli - ja kaikki muuttui ennalleen. (S. Ya. Marshak)

Mistä tieteellisen tiedon piirteestä kirjoittaja ironistaa?

8. Mikä on globaalin evolutionismin periaatteen ydin? Miten se ilmenee?

9. Kuvaile synergiikan pääajatuksia. Mikä on synergisen lähestymistavan uutuus?

10. Nimeä modernin luonnontieteellisen maailmankuvan pääpiirteet.

Kirjallisuus

1. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.P. Monimutkaisten järjestelmien evoluution ja itseorganisoitumisen lait. - M.: Nauka, 1994.

2. Kuznetsov V.I., Idlis G.M., Gutina V.N. Luonnontiede. - M.: Agar, 1996.

3. Kuhn T. Tieteellisten vallankumousten rakenne. - M.: Edistys 1975.

4. Lakatos I. Tieteellisten tutkimusohjelmien metodologia // Filosofian kysymyksiä. - 1995. - Nro 4.

5. Rovinsky R.E. Kehittyvä Universumi. - M., 1995.

6. Moderni tieteenfilosofia. - M.: Logos, 1996.

7. Stepin V. S., Gorokhov V. G., Rozov M. A. Tieteen ja tekniikan filosofia. - M.: Gardarika, 1996.

8. Filosofia ja tieteen metodologia. - M.: Aspect Press 1996.

_________________________________

7.3.5. Noosfääri. V. I. Vernadskyn opetukset noosfääristä

Ihmisen valtava vaikutus luontoon ja hänen toiminnan laajat seuraukset toimivat perustana luomiselle

opetuksia aiheesta noosfääri. Termi "noosfääri" (gr. poo5-mieli) käännetään kirjaimellisesti mielen sfääriksi. Ranskalainen tiedemies toi sen ensimmäisen kerran tieteelliseen liikkeeseen vuonna 1927 E. Leroy. Yhdessä Teilhard de Chardin hän piti noosfääriä eräänlaisena ihanteena, maapalloa ympäröivänä biosfäärin ulkopuolisena ajatuskuorena.

Useat tutkijat ehdottavat muiden käsitteiden käyttöä "noosfäärin" sijaan: "teknosfääri", "antroposfääri", "psykosfääri", "sosiosfääri" tai käyttää niitä synonyymeinä. Tämä lähestymistapa näyttää olevan hyvin kiistanalainen, koska lueteltujen käsitteiden ja "noosfäärin" käsitteen välillä on tietty ero.

On myös huomattava, että noosfääriopilla ei vielä ole täydellistä kanonista luonnetta, jota voitaisiin pitää jonkinlaisena ehdottomana toimintaoppaana. Noosfäärin oppi muotoiltiin myös yhden sen perustajan, V. I. Vernadskyn, teoksissa. Hänen teoksistaan ​​löytyy erilaisia ​​määritelmiä ja ajatuksia noosfääristä, joka on lisäksi muuttunut tiedemiehen elämän aikana. Vernadsky alkoi kehittää tätä konseptia 30-luvun alusta. biosfääriopin yksityiskohtaisen kehittämisen jälkeen. Ymmärtääkseen ihmisen valtavan roolin ja merkityksen planeetan elämässä ja muuttamisessa, V. I. Vernadsky käyttää "noosfäärin" käsitettä eri merkityksissä: 1) planeetan tilana, jolloin ihmisestä tulee suurin transformoiva geologinen voima; 2) tieteellisen ajattelun aktiivisen ilmentymän alueena; 3) päätekijänä biosfäärin rakennemuutoksessa ja muuttamisessa.

Erittäin tärkeää V. I. Vernadskyn noosfääriä koskevissa opetuksissa oli, että hän ensin tajusi ja yritti syntetisoida luonnon- ja yhteiskuntatieteet kun tutkitaan globaalin ihmisen toiminnan ongelmia, rakennetaan aktiivisesti ympäristöä. Hänen mielestään noosfääri on jo biosfäärin laadullisesti erilainen, korkeampi vaihe, joka liittyy paitsi luonnon, myös ihmisen itsensä radikaaliin muutokseen. Tämä ei ole vain inhimillisen tiedon soveltamisen ala tekniikan korkealla tasolla. Tätä varten "teknosfäärin" käsite riittää. Puhumme sellaisesta vaiheesta ihmiskunnan elämässä, jolloin ihmisen muuttuva toiminta perustuu tiukasti tieteelliseen ja todella järkevään ymmärrykseen kaikista käynnissä olevista prosesseista ja yhdistetään välttämättä "luonnon etuihin".

Tällä hetkellä alle noosfääri ymmärretään ihmisen ja luonnon välisen vuorovaikutuksen piiri, jossa järkevästä ihmisen toiminnasta tulee pääasiallinen kehityksen määräävä tekijä. AT noosfäärin rakenne voidaan erottaa osaksi ihmiskuntaa, yhteiskunnallisia järjestelmiä, tieteellisen tiedon kokonaisuutta, laitteiden ja teknologioiden summaa yhtenäisyydessä biosfäärin kanssa Rakenteen kaikkien osien harmoninen yhteenliittymä on noosfäärin kestävän olemassaolon ja kehityksen perusta .

Puhuessaan maailman evolutionaarisesta kehityksestä, sen siirtymisestä noosfääriin, tämän opin perustajat ymmärsivät tämän prosessin olemuksen eri tavalla. Teilhard de Chardin puhui biosfäärin asteittaisesta siirtymisestä noosfääriin, ts. "mielen valtakuntaan, jonka evoluutio on ihmisen mielen ja tahdon alainen", tasoittamalla asteittain ihmisen ja luonnon välisiä vaikeuksia.

V. I. Vernadskyssa tapaamme toisenlaisen lähestymistavan. Hänen biosfääriopissaan elävä aine muuttaa Maan ylemmän kuoren. Vähitellen ihmisten väliintulo lisääntyy, ihmiskunnasta on tulossa tärkein planeetan geologinen muodostava voima. Siksi (Vernadskyn noosfääriopin ydin) ihminen on suoraan vastuussa planeetan kehityksestä. Hänen ymmärryksensä tästä opinnäytetyöstä on välttämätöntä myös hänen omalle selviytymiselle. Kehityksen spontaanisuus tekee biosfääristä ihmisasutukselle sopimattoman. Tässä suhteessa ihmisen tulisi mitata tarpeitaan biosfäärin kyvyillä. Sen vaikutus on annosteltava mielen kautta biosfäärin ja yhteiskunnan evoluution aikana. Vähitellen biosfääri muuttuu noosfääriksi, jossa sen kehitys saa hallitun luonteen.

Tämä on luonnon, biosfäärin evoluution vaikea luonne sekä noosfäärin syntymisen monimutkaisuus, mikä määrittää ihmisen roolin ja paikan siinä. V. I. Vernadsky korosti toistuvasti, että ihmiskunta on vasta tulossa tähän tilaan. Ja nykyään, useita vuosikymmeniä tiedemiehen kuoleman jälkeen, ei ole riittävästi perusteita puhua vakaasta älykkäästä ihmisen toiminnasta (eli siitä, että olemme jo saavuttaneet noosfäärin tilan). Ja niin tulee olemaan ainakin siihen asti, kunnes ihmiskunta ratkaisee planeetan globaalit ongelmat, mukaan lukien ympäristöongelmat. Lisää noosfääristä

puhua ihanteesta, johon henkilön pitäisi pyrkiä.

7.4 Avaruuden ja villieläinten suhde

Kaiken olemassa olevan yhteenliittymisen ansiosta kosmos vaikuttaa aktiivisesti maapallon monimuotoisimpiin elämänprosesseihin.

VI Vernadski biosfäärin kehitykseen vaikuttavista tekijöistä puhuessaan toi esiin muun muassa kosmisen vaikutuksen. Joten hän korosti, että ilman kosmisia kappaleita, erityisesti ilman aurinkoa, elämää maapallolla ei voisi olla. Elävät organismit muuttavat kosmisen säteilyn maaenergiaksi (termiseksi, sähköiseksi, kemialliseksi, mekaaniseksi) mittakaavassa, joka määrää biosfäärin olemassaolon.

Ruotsalainen tiedemies korosti kosmoksen merkittävää roolia elämän syntymisessä maan päällä. Nobelisti S. Arrhenius. Hänen mielestään elämän tuominen Maahan avaruudesta oli mahdollista bakteerien muodossa kosmisen pölyn ja energian ansiosta. V. I. Vernadsky ei sulkenut pois mahdollisuutta, että elämä ilmaantuisi maan päälle avaruudesta.

Avaruuden vaikutuksen maapallolla tapahtuviin prosesseihin (esimerkiksi Kuu vuoroveden, auringonpimennykset) huomasivat ihmiset muinaisina aikoina. Kuitenkin monien vuosisatojen ajan kosmoksen ja Maan välinen yhteys ymmärrettiin useammin tieteellisten hypoteesien ja olettamusten tasolla tai jopa tieteen puitteiden ulkopuolella. Tämä johtui suurelta osin ihmisten rajallisista kyvyistä, tieteellisestä perustasta ja käytettävissä olevista työkaluista. AT XX Vuosisatojen aikana tieto avaruuden vaikutuksesta Maahan on lisääntynyt merkittävästi. Ja tämä on venäläisten tutkijoiden, ensisijaisesti edustajien, ansio venäläinen kosmismi - A. L. Chizhevsky, K. E. Tsiolkovsky, L. N. Gumiljov, V. I. Vernadsky ja muut.

A. L. Chizhevsky onnistui monin tavoin ymmärtämään, arvioimaan ja tunnistamaan kosmoksen ja ennen kaikkea Auringon vaikutuksen laajuuden maalliseen elämään ja sen ilmenemismuotoihin. Tämän todistavat kaunopuheisesti hänen teostensa nimet: "Historiallisen prosessin fyysiset tekijät", "Auringon myrskyjen maakaiku" jne.

Tiedemiehet ovat pitkään kiinnittäneet huomiota auringon toiminnan ilmenemismuotoihin (täplät, taskulamput sen pinnalla, ulkonemat). Tämä toiminta puolestaan ​​​​osoitti liittyvän sähkömagneettisiin ja muihin maailmanavaruuden heilahteluihin. A. L. Chizhevsky, suoritettuaan lukuisia tieteellisiä tutkimuksia tähtitieteen, biologian ja historian alalla, tuli siihen tulokseen, että Auringolla ja sen aktiivisuudella on erittäin merkittävä vaikutus maan biologisiin ja sosiaalisiin prosesseihin ("Historiallisen prosessin fyysiset tekijät").

Vuonna 1915 tähtitiedettä, kemiaa ja fysiikkaa omistautuneena opiskellut 18-vuotias A.L. Chizhevsky kiinnitti huomiota auringonpilkkujen muodostumisen synkronisuuteen ja vihamielisyyksien lisääntymiseen ensimmäisen maailmansodan rintamalla. Kertynyt ja yleistetty tilastoaineisto antoi hänelle mahdollisuuden tehdä tästä tutkimuksesta tieteellisen ja vakuuttavan.

Hänen runsaaseen faktamateriaaliin perustuvan konseptinsa tarkoituksena oli todistaa kosmisten rytmien olemassaolo ja Maan biologisen ja sosiaalisen elämän riippuvuus avaruuden pulssista. K. E. Tsiolkovski arvioi kollegansa työtä seuraavasti: "Nuori tiedemies yrittää löytää toiminnallisen yhteyden ihmiskunnan käyttäytymisen ja Auringon toiminnan vaihteluiden välillä ja laskelmilla määrittää näiden muutosten rytmin, syklit ja jaksot ja vaihtelut, mikä luo uuden ihmistiedon sfäärin. Kaikki nämä laajat yleistykset ja rohkeat ajatukset esittävät Chizhevsky ensimmäistä kertaa, mikä antaa niille suurta arvoa ja herättää kiinnostusta. Tämä teos on esimerkki eri tieteiden sulautumisesta yhteen monistisen fysikaalisen ja matemaattisen analyysin pohjalta” 1 .

Vain monta vuotta myöhemmin A. L. Chizhevskyn ilmaisemat ajatukset ja johtopäätökset Auringon vaikutuksesta maanpäällisiin prosesseihin vahvistettiin käytännössä. Lukuisat havainnot ovat osoittaneet kiistattoman riippuvuuden neuropsykiatristen ja sydän- ja verisuonitautien massapurkauksista ihmisissä määräajoin auringon aktiivisuuden aikana. Ennusteet niin sanotuista "huonoista päivistä" terveydelle ovat yleisiä nykyään.

Chizhevskyn ajatus on mielenkiintoinen, että Auringon magneettiset häiriöt, jotka johtuvat kosmoksen yhtenäisyydestä, voivat vaikuttaa vakavasti valtionjohtajien terveysongelmiin. Loppujen lopuksi useimpien hallitusten johdossa monissa maissa ovat keski-ikäiset ihmiset. Maapallolla ja avaruudessa esiintyvät rytmit vaikuttavat tietysti heidän terveyteen ja hyvinvointiin. Tämä on erityisen vaarallista totalitaaristen, diktatoristen järjestelmien olosuhteissa. Ja jos moraalittomat tai henkisesti vammaiset ovat valtion johdossa, niin heidän patologiset reaktiot kosmisiin häiriöihin voivat johtaa arvaamattomiin ja traagisiin seurauksiin sekä maidensa kansoille että koko ihmiskunnalle olosuhteissa, joissa monilla mailla on voimakkaita tuhoaseita. .

Erityinen paikka on Chizhevskyn toteamuksella, jonka mukaan aurinko vaikuttaa merkittävästi paitsi biologisiin, myös sosiaalisiin prosesseihin maapallolla. A. L. Chizhevskyn mukaan sosiaaliset konfliktit (sodat, mellakat, vallankumoukset) määräytyvät suurelta osin valovoimamme käyttäytymisen ja aktiivisuuden mukaan. Hänen laskelmiensa mukaan aurinkoenergian minimiaktiivisuuden aikana yhteiskunnassa on vähintään massaaktiivisia sosiaalisia ilmenemismuotoja (noin 5%). Auringon aktiivisuuden huipun aikana niiden määrä saavuttaa 60%.

Monet A. L. Chizhevskyn ideat ovat löytäneet sovelluksensa avaruus- ja biologiatieteiden alalla. Ne vahvistavat ihmisen ja kosmoksen erottamattoman yhtenäisyyden, osoittavat niiden läheisen keskinäisen vaikutuksen.

Erittäin omaperäiset olivat venäläisen kosmismin ensimmäisen edustajan avaruusideat N. F. Fedorova. Hänellä oli suuria toiveita tieteen tulevasta kehityksestä. N.F. Fedorovin mukaan hän auttaa henkilöä pidentämään elämäänsä ja tulevaisuudessa tekemään hänestä kuolemattoman. Ihmisten uudelleensijoittamisesta muille planeetoille suuren kerääntymisen vuoksi tulee välttämätön todellisuus. Space for Fedorov on aktiivinen ihmisen toiminnan kenttä. XIX vuosisadan puolivälissä. hän ehdotti oman versionsa ihmisten liikkumisesta ulkoavaruudessa. Ajattelijan mukaan tätä varten on tarpeen hallita maapallon sähkömagneettista energiaa, jonka avulla voidaan säädellä sen liikettä maailmanavaruudessa ja muuttaa Maa avaruusalukseksi ("maankulkija") avaruuteen lentämistä varten. AT

K. E. Tsiolkovski. Hän omistaa myös useita alkuperäisiä filosofisia ideoita. Elämä on Tsiolkovskin mukaan ikuista. "Jokaisen kuoleman jälkeen tapahtuu sama asia - hajoaminen ... Olemme aina eläneet ja elämme aina, mutta joka kerta uudessa muodossa ja tietysti ilman muistoa menneestä ... Osa ainetta on alttiina lukemattomia elämiä, vaikka niitä erottavatkin suuret aikavälit..." 1 . Tässä ajattelija on hyvin lähellä hindujen opetuksia sielujen vaeltamisesta, samoin kuin Demokrituksesta.

1 Tsiolkovsky K.E.

Näin Tsiolkovski kuvittelee "humanitaarisen avun" teknologian. "Täydellinen maailma" huolehtii kaikesta. Muilla alemman kehityksen planeetoilla häntä tuetaan ja rohkaistaan ​​"vain hyvälle". "Jokainen poikkeama pahaan tai kärsimykseen korjataan huolellisesti. Millä tavalla? Kyllä, valinnan avulla: pahat tai ne, jotka poikkeavat pahan puolelle, jäävät ilman jälkeläisiä... Täydellisten voima tunkeutuu kaikille planeetoille, kaikkiin mahdollisiin elämän paikkoihin ja kaikkialle. Näissä paikoissa on omat aikuiset lajinsa. Eikö tämä ole kuin puutarhuri, joka tuhoaisi kaikki maansa käyttökelvottomat kasvit ja jättäisi vain parhaat vihannekset! Jos väliintulo ei auta, eikä mitään muuta kuin kärsimystä ennakoida, koko elävä maailma tuhoutuu kivuttomasti...” 1 .

\ Tsiolkovsky K.E. asetus. op. - S. 378-379.

Tulevaisuudessa Fedorovin suunnitelmien mukaan ihminen yhdistää kaikki maailmat ja tulee "planeettainsinööriksi". Tämä paljastaa erityisen tarkasti ihmisen ja kosmoksen yhtenäisyyden.

N. F. Fedorovin ideat ihmisten uudelleensijoittamisesta muille planeetoille kehitti loistava rakettitieteen alan tutkija K. E. Tsiolkovski. Hän omistaa myös useita alkuperäisiä filosofisia ideoita. Elämä on Tsiolkovskin mukaan ikuista. "Jokaisen kuoleman jälkeen tapahtuu sama asia - hajoaminen ... Olemme aina eläneet ja elämme aina, mutta joka kerta uudessa muodossa ja tietysti ilman muistoa menneestä ... Osa ainetta on alttiina lukemattomia elämiä, vaikka niitä erottavatkin suuret aikavälit..." 1 . Tässä ajattelija on hyvin lähellä hindujen opetuksia sielujen vaeltamisesta, samoin kuin Demokrituksesta.

Perustuen pohjimmiltaan dialektiseen ideaan universaalisesta elämästä, joka on kaikkialla ja aina olemassa liikkuvien ja ikuisesti elävien atomien kautta, Tsiolkovsky yritti rakentaa "kosmisen filosofian" kiinteän kehyksen.

Tiedemies uskoi, että elämä ja äly Maan päällä eivät ole ainoita maailmankaikkeudessa. Totta, hän käytti todisteena vain väitettä, että maailmankaikkeus on rajaton, ja piti tätä aivan riittävänä. Muuten "mikä olisi maailmankaikkeuden tarkoitus, jos sitä ei täytä orgaaninen, älykäs, tunteva maailma?" Maan vertailevan nuoruuden perusteella hän päättelee, että elämä on paljon täydellisempää muilla "vanhemmilla planeetoilla" 2 . Lisäksi se vaikuttaa aktiivisesti muihin elämäntasoihin, mukaan lukien maallinen.

Filosofisessa etiikassaan Tsiolkovski on puhtaasti rationaalinen ja johdonmukainen. Nostaessaan ajatuksen aineen jatkuvasta parantamisesta absoluuttiseksi, Tsiolkovsky näkee tämän prosessin seuraavasti. Ulkoavaruudessa, jolla ei ole rajoja, asuu eri kehitystasoisia älykkäitä olentoja. On planeettoja, jotka älykkyyden ja voiman kehityksen suhteen ovat saavuttaneet korkeimman tason ja ovat muita edellä. Nämä "täydelliset" planeetat, jotka ovat käyneet läpi kaikki evoluution piinaukset ja tietävät surullisen menneisyytensä ja menneisyytensä epätäydellisyytensä, ovat

" Tsiolkovsky K.E. Unelmia maasta ja taivaasta. - Tula: n. kirja. kustantamo, 1986. -S. 380-381.

2 Tsiolkovsky K.E. asetus. op. - S. 378-379.

moraalinen oikeus säännellä elämää muilla, toistaiseksi primitiivisillä planeetoilla, pelastaakseen väestönsä kehityksen tuskilta.

Näin Tsiolkovski kuvittelee "humanitaarisen avun" teknologian. "Täydellinen maailma" huolehtii kaikesta. Muilla, alemman kehityksen planeetoilla niitä"vain hyvää" tuetaan ja kannustetaan. "Jokainen poikkeama pahaan tai kärsimykseen korjataan huolellisesti. Millä tavalla? Kyllä, valinnan avulla: pahat tai ne, jotka poikkeavat pahan puolelle, jäävät ilman jälkeläisiä... Täydellisten voima tunkeutuu kaikille planeetoille, kaikkiin mahdollisiin elämän paikkoihin ja kaikkialle. Näissä paikoissa on omat aikuiset lajinsa. Eikö tämä ole kuin puutarhuri, joka tuhoaisi kaikki maansa käyttökelvottomat kasvit ja jättäisi vain parhaat vihannekset! Jos väliintulo ei auta, eikä mitään muuta kuin kärsimystä ennakoida, koko elävä maailma tuhoutuu kivuttomasti...” 1 .

K. E. Tsiolkovski aikalaisistaan ​​tutki ja käsitteli syvällisimmin avaruustutkimuksen filosofiset ongelmat. Hän uskoi, että maapallolla on maailmankaikkeudessa erityinen rooli. Maa viittaa myöhemmille planeetoille, "lupaava". Vain pienelle määrälle tällaisia ​​planeettoja, mukaan lukien Maa, annetaan oikeus itsenäiseen kehitykseen ja piinaukseen.

Evoluution aikana ajan myötä kosmoksen kaikkien älykkäiden korkeampien olentojen liitto muodostuu. Ensin - lähimpien aurinkojen asukkaiden liiton muodossa, sitten - liittojen liittona ja niin edelleen, loputtomiin, koska itse universumi on ääretön.

Maan moraalinen, kosminen tehtävä on myötävaikuttaa kosmoksen parantamiseen. Maan asukkaat voivat perustella korkean tehtävänsä parantaa maailmaa vain poistumalla maasta ja menemällä avaruuteen. Siksi Tsiolkovski näkee henkilökohtaisen tehtävänsä auttaa maan asukkaita järjestämään uudelleensijoittamisen muille planeetoille ja niiden asettumiseen kaikkialla universumissa. Hän korosti, että hänen kosmisen filosofiansa ydin on "muutto maasta ja kosmoksen asettuminen". Siksi raketin keksiminen Tsiolkovskille ei ollut suinkaan itsetarkoitus (kuten jotkut uskovat nähdessään hänessä vain rakettitieteilijän), vaan menetelmä tunkeutua avaruuden syvyyksiin.

1 Tsiolkovsky K.E. asetus. op. - S. 378-379.

Tiedemies uskoi, että monet miljoonat vuodet parantavat vähitellen ihmisen luonnetta ja hänen sosiaalista organisaatiotaan. Evoluution aikana ihmiskeho käy läpi merkittäviä muutoksia, jotka muuttavat ihmisen pohjimmiltaan järkeväksi "eläinkasviksi", joka käsittelee aurinkoenergiaa keinotekoisesti. Siten saavutetaan kaikki hänen tahtonsa ja riippumattomuutensa ympäristöstä. Lopulta ihmiskunta pystyy hyödyntämään koko aurinkoavaruuden ja aurinkoenergian. Ja ajan myötä maanpäällinen väestö asettuu ympäri aurinkoavaruutta.

K. E. Tsiolkovskin ajatukset avaruuden eri maailmojen yhtenäisyydestä, sen jatkuvasta parantamisesta, mukaan lukien ihminen itse, ihmiskunnan poistumisesta avaruuteen sisältävät tärkeän filosofisen ja humanistisen merkityksen.

Nykyään on jo nousemassa esiin käytännön ongelmia ihmisen vaikutuksesta avaruuteen. Näin ollen säännöllisten avaruuslentojen yhteydessä on mahdollista, että eläviä organismeja pääsee tahattomasti avaruuteen, erityisesti muille planeetoille. Useat maanpäälliset bakteerit kestävät äärimmäisiä lämpötiloja, säteilyä ja muita olemassaolon olosuhteita pitkään. Joidenkin yksisoluisten organismien olemassaolon lämpötila-amplitudi saavuttaa 600 astetta. On mahdotonta ennustaa, kuinka he käyttäytyvät erilaisessa epämaallisessa ympäristössä.

Tällä hetkellä ihmiset alkavat aktiivisesti käyttää tilaa tiettyjen teknisten ongelmien ratkaisemiseen, olipa kyseessä harvinaisten kiteiden viljely, hitsaus tai muu työ. Ja avaruussatelliitit on jo pitkään tunnustettu keinoksi kerätä ja lähettää erilaisia ​​tietoja.

7.5 Ristiriidat järjestelmässä: luonto-biosfääri-ihminen

Luonnon ja yhteiskunnan suhdetta ei voida tarkastella niiden välillä väistämättä syntyvien ja olemassa olevien ristiriitojen ulkopuolella. Ihmisen ja luonnon rinnakkaiselon historia on kahden suuntauksen yhtenäisyys.

Ensinnäkin yhteiskunnan ja sen tuotantovoimien kehittyessä ihmisen herryys luonnossa laajenee jatkuvasti ja nopeasti. Nykyään se ilmenee jo planeetan mittakaavassa. Toiseksi ihmisen ja luonnon väliset ristiriidat ja epäsuhta syvenevät jatkuvasti.

Luonto, huolimatta sen osien lukemattomasta monimuotoisuudesta, on yksi kokonaisuus. Siksi ihmisen vaikutus erillisiin ulkoisesti alistuviin ja samanaikaisesti rauhanomaisiin osiin vaikuttaa, lisäksi ihmisten tahdosta riippumatta, ja sen muihin osiin. Vastauksen tulokset ovat usein arvaamattomia ja vaikeasti ennustettavissa. Ihminen kyntää maata auttamalla hänelle hyödyllisten kasvien kasvua, mutta maatalouden virheiden vuoksi hedelmällinen kerros huuhtoutuu pois. Viljelymaiden metsien hakkuut vievät maaperästä riittävästi kosteutta, ja sen seurauksena pellot muuttuvat pian karuiksi. Petoeläinten tuhoaminen vähentää kasvinsyöjien vastustuskykyä ja heikentää niiden geenipoolia. Sellaista "mustaa listaa" ihmisen paikallisista vaikutuksista ja luonnon reaktioista voidaan jatkaa loputtomiin.

Se, että ihminen jättää huomiotta luonnon dialektisen luonteen, johtaa negatiivisiin seurauksiin sekä luonnolle että yhteiskunnalle. F. Engels kirjoitti tästä aikoinaan kaukonäköisesti: ”Älkäämme kuitenkaan joutuko luonnonvoittojemme pettää. Jokaisesta tällaisesta voitosta hän kostaa meille. Jokaisella näistä voitoista, on totta, on ensinnäkin odottamamme seuraukset, mutta toiseksi ja kolmanneksi täysin erilaiset, odottamattomat seuraukset, jotka hyvin usein tuhoavat ensimmäisten seuraukset.

Kulttuurin yleisen tason aukot, ihmissukupolvien ohittaminen elävän maailman kaavoista ja ominaisuuksista on valitettavasti vielä tänäkin päivänä surullista todellisuutta. Karva todistus siitä, kuinka itsepintaisesti ihmiskunta ei halua oppia omista virheistään, voivat olla joet, jotka ovat muuttuneet matalaksi metsäkadon jälkeen, suolaisiksi lukutaidottomien kastelujen seurauksena ja muuttuneet soveltumattomiksi maatalouteen, kuivat meret (Aralmeri) jne.

Sekä luonnolle että yhteiskunnalle negatiivista on ihmisen välinpitämätön sekaantuminen ympäristöön.

1 Marx K., Engels F. Op. T. 20. - S. 495.

ympäristöön nykyään, koska sen tuotantovoimien korkeasta kehitystasosta johtuvat seuraukset ovat usein luonteeltaan globaaleja ja aiheuttavat maailmanlaajuisia ympäristöongelmia.

Termi "ekologia", jota käytti ensimmäisenä saksalainen biologi E. Haeckel vuonna 1866, tarkoittaa tiedettä elävien organismien suhteesta ympäristöön. Tiedemies uskoi, että uusi tiede käsittelee vain eläinten ja kasvien suhdetta ympäristöönsä. Kuitenkin puhuessamme tänään ekologian ongelmista (tämä termi on tullut lujasti elämäämme 1900-luvun 70-luvulla), tarkoitamme itse asiassa sosiaalinen ekologia -tiede, joka tutkii yhteiskunnan ja ympäristön vuorovaikutuksen ongelmia.

Nykyään maailman ekologista tilannetta voidaan kuvata lähellä kriittistä. Ensimmäinen YK:n ympäristökonferenssi vuonna 1972 totesi virallisesti koko biosfäärin maailmanlaajuisen ekologisen kriisin läsnäolon maan päällä. Nykyään ei ole enää paikallisia (alueellisia), mutta maailmanlaajuisesti(maailmanlaajuinen) ekologiset ongelmat:

tuhansia kasvi- ja eläinlajeja on tuhottu ja tuhotaan edelleen; metsäpeite on suurelta osin tuhoutunut; saatavilla oleva mineraalivarasto vähenee nopeasti; maailmanvaltameri ei ole pelkästään köyhdytetty elävien organismien tuhoutumisen seurauksena, vaan se myös lakkaa olemasta luonnollisten prosessien säätelijä; ilmakehä on monin paikoin saastunut sallittujen enimmäisstandardien mukaisesti, puhdasta ilmaa tulee niukasti; Maapallolla ei ole käytännössä yhtään neliömetriä pintaa, jossa ei sijaitsisi ihmisen keinotekoisesti luomia elementtejä.

Avaruuslentojen alkaessa ekologiset ongelmat ovat siirtyneet avoimeen avaruuteen. Avaruuteen kerääntyy ihmisen avaruustoiminnan käyttämätön jäte, josta on myös tulossa yhä akuutimpi ongelma. Jopa Kuussa amerikkalaiset astronautit löysivät lukuisia fragmentteja ja jäänteitä maan keinotekoisista satelliiteista, jotka ihmiskunta lähetti sinne kerralla. Tänään voimme jo puhua avaruusekologian ongelmasta, mutta kysymystä avaruuslentojen vaikutuksesta otsonireikien ilmaantuvuuteen Maan ilmakehässä ei ole ratkaistu.

Oli toinen aiemmin tuntematon ongelma - ekologia ja ihmisten terveys. Ilmakehän, hydrosfäärin ja maaperän saastuminen

johti ihmisten sairauksien kasvuun ja rakenteen muutokseen. Sivilisaation tuomia uusia sairauksia: allergisia, säteilyä, myrkyllisiä. Kehossa tapahtuu geneettisiä muutoksia. Suurten teollisuuskaupunkien äärimmäisen epäsuotuisan ympäristötilanteen vuoksi ylempien hengitysteiden sairauksien määrä on moninkertaistunut. Huippukorkea elämänrytmi ja tiedon ylikuormitus ovat johtaneet siihen, että sydän- ja verisuonisairauksien, neuropsykiatristen ja onkologisten sairauksien käyrä on hypännyt jyrkästi ylöspäin.

On ilmeistä, että ihmisen kuluttaja-asenne luontoon on haitallinen vain tiettyjen vaurauksien ja etujen hankkimisen kohteena. Tämän päivän ihmiskunnalle on elintärkeää muuttaa asennetta luontoon ja viime kädessä itseensä.

Mitä ovat tapoja ratkaista ympäristöongelmia^. Ensinnäkin on siirryttävä kulutustaidosta, teknokraattisesta lähestymistavasta luontoon etsimiseen harmonia hänen kanssaan. Tätä varten tarvitaan erityisesti useita kohdennettuja toimenpiteitä viherryttävä tuotanto: ympäristöystävällisten teknologioiden ja teollisuudenalojen käyttö, uusien hankkeiden pakollinen ympäristöarviointi ja ihannetapauksessa jätteettömien, sekä luonnolle että ihmisten terveydelle vaarattomien suljetun syklin teknologioiden luominen. Elintarvikkeiden tuotannossa tarvitaan säälimätöntä, tiukkaa valvontaa, joka on jo käynnissä monissa sivistysmaissa.

Lisäksi tarvitaan jatkuvaa huolenpitoa, jotta luonnon ja ihmisen välinen dynaaminen tasapaino säilyy. Ihmisen ei pitäisi vain ottaa luonnosta, vaan myös antaa sille (metsien istuttaminen, kalankasvatus, kansallispuistojen, luonnonsuojelualueiden järjestäminen jne.).

Listatut ja muut toimenpiteet voivat kuitenkin tuoda konkreettisia vaikutuksia vain, jos kaikkien maiden toimet yhdistetään luonnon säästämiseksi. Ensimmäinen yritys tällaiseen kansainväliseen yhdistykseen tehtiin vuosisadamme alussa. Marraskuussa 1913 Sveitsissä pidettiin ensimmäinen kansainvälinen luonnonsuojelukonferenssi, johon osallistui 18 maailman suurimman valtion edustajaa. Nykyään valtioiden väliset yhteistyömuodot saavuttavat laadullisesti uuden tason. Kansainvälisiä ympäristönsuojelukonsepteja ollaan tekemässä

elinympäristöä, erilaisia ​​yhteisiä kehityshankkeita ja ohjelmia toteutetaan. "Vihreiden" aktiivinen toiminta (julkiset ympäristönsuojelujärjestöt - "Greenpeace"). Green Cross Green Crescent Environmental International kehittää parhaillaan ohjelmaa maapallon ilmakehän "otsonireikien" ongelman ratkaisemiseksi. On kuitenkin tunnustettava, että maailman valtioiden hyvin erilaisista sosiopoliittisista kehitystasoista johtuen kansainvälinen ympäristöyhteistyö on vielä hyvin kaukana halutusta ja tarpeellisesta tasosta.

Toinen ihmisen ja luonnon välisen suhteen parantamiseen tähtäävä toimenpide on kohtuullinen itsehillintä luonnonvarojen, erityisesti energialähteiden, kulutuksessa, jotka ovat ihmiskunnan elämän kannalta ensiarvoisen tärkeitä. Kansainvälisten asiantuntijoiden laskelmat osoittavat, että nykyisellä kulutustasolla kivihiilivarantoja riittää 430 vuodeksi, öljyä 35 vuodeksi ja maakaasua 50 vuodeksi. . Tältä osin globaalissa energiataseessa tarvitaan järkeviä rakenteellisia muutoksia kohti ydinenergian käytön laajentamista sekä uusien, tehokkaiden, turvallisten ja ympäristöystävällisimpien energialähteiden etsimistä.

Toinen tärkeä suunta ympäristöongelman ratkaisemisessa on yhteiskunnan muodostuminen ekologinen tietoisuus, luonnon ymmärtäminen toisena olentona, jota ei voi hallita vahingoittamatta itseään. Ekologinen kasvatus ja kasvatus yhteiskunnassa on asetettava valtion tasolle ja toteutettava varhaislapsuudesta lähtien.

Suurin vaikeuksin, tuskallisia virheitä tehden, ihmiskunta on vähitellen tietoisempi tarpeesta siirtyä kulutustaustasta luontoon harmoniaan sen kanssa.

Tarkasta kysymykset

1. Mitä eroa on käsitteillä "elävä aine", "biosfääri", "biokenoosi", "biogeosenoosi"?

2. Mikä on biosfäärin evoluution ja kehityksen luonne? Mikä on V. I. Vernadskyn biosfääriä ja noosfääriä koskevien opetusten ydin?

3. Mikä on maantieteellisen determinismin käsitteiden ydin? Mikä niissä on järkevää ja mikä liioiteltua?

4. Mikä on käsitteiden "luonto", "maantieteellinen ympäristö", "ympäristö" välinen suhde?

5. Mikä on teknosfääri? Mikä on sen rooli biosfäärin kehityksessä?

6. Mikä on avaruuden ja maan keskinäinen vaikutus? Mitä ominaisuutta venäläisen kosmismin edustajat huomasivat näissä suhteissa?

7. Mikä on ihmisen ja luonnon välisen suhteen epäjohdonmukaisuus?