« Fisika - Kelas 10 "

Apakah hukum pertama termodinamika memungkinkan perpindahan panas secara spontan dari benda yang kurang panas ke benda yang lebih panas?
Apakah proses seperti itu terjadi di alam?

Kita telah mencatat bahwa hukum pertama termodinamika adalah kasus khusus dari hukum kekekalan energi.

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa jumlah energi dalam setiap transformasinya tetap tidak berubah. Sementara itu, banyak proses yang cukup dapat diterima dari sudut pandang hukum kekekalan energi tidak pernah terjadi dalam kenyataan.

Misalnya, dari sudut pandang hukum pertama termodinamika dalam sistem terisolasi, perpindahan panas dari benda yang kurang panas ke benda yang lebih panas dimungkinkan jika jumlah panas yang diterima oleh benda panas persis sama dengan jumlah panas yang dilepaskan oleh benda dingin. Pada saat yang sama, pengalaman kami menunjukkan bahwa ini tidak mungkin.

Hukum pertama termodinamika tidak menunjukkan arah proses.

Hukum kedua termodinamika.

Hukum kedua termodinamika menunjukkan arah kemungkinan transformasi energi, yaitu arah proses, dan dengan demikian menyatakan ireversibilitas proses di alam. Hukum ini dibuat dengan generalisasi langsung dari fakta-fakta eksperimental.

Ada beberapa rumusan dari hukum kedua, yang, terlepas dari perbedaan eksternalnya, pada dasarnya mengungkapkan hal yang sama dan oleh karena itu setara.

Ilmuwan Jerman R. Clausius (1822-1888) merumuskan hukum ini sebagai berikut:

Tidak mungkin memindahkan panas dari sistem yang lebih dingin ke sistem yang lebih panas tanpa adanya perubahan simultan lainnya di kedua sistem atau di benda-benda di sekitarnya.

Di sini fakta eksperimental dari arah tertentu perpindahan panas dinyatakan: panas selalu berpindah dengan sendirinya dari benda panas ke benda dingin. Memang benar bahwa di pabrik refrigerasi, panas dipindahkan dari benda dingin ke benda yang lebih hangat, tetapi perpindahan ini terkait dengan perubahan lain di benda sekitarnya: pendinginan dicapai melalui kerja.

Pentingnya hukum ini adalah dapat digunakan untuk menyimpulkan bahwa tidak hanya proses perpindahan panas yang ireversibel, tetapi juga proses lain di alam.

Pertimbangkan sebuah contoh. Osilasi pendulum, diambil dari posisi keseimbangan, memudar (Gbr. 13.12) 1, 2, 3, 4 - posisi berturut-turut dari pendulum pada penyimpangan maksimum dari posisi keseimbangan). Karena kerja gaya gesekan, energi mekanik pendulum berkurang, dan suhu pendulum dan udara di sekitarnya (dan karenanya energi internalnya) sedikit meningkat.

Anda dapat kembali meningkatkan ayunan pendulum dengan mendorongnya dengan tangan Anda. Namun peningkatan ini tidak terjadi dengan sendirinya, melainkan menjadi mungkin sebagai akibat dari proses yang lebih kompleks yang melibatkan gerakan tangan.

Energi mekanik secara spontan berubah menjadi energi dalam, tetapi tidak sebaliknya. Dalam hal ini, energi dari gerakan teratur tubuh secara keseluruhan diubah menjadi energi gerakan termal yang tidak teratur dari molekul-molekul penyusunnya.

Contoh lain adalah proses difusi. Membuka sebotol parfum, kami dengan cepat mencium aroma parfum. Molekul zat aromatik, karena gerakan termal, menembus ke dalam ruang antara molekul udara. Sulit membayangkan bahwa mereka semua berkumpul lagi dalam gelembung.

Jumlah contoh tersebut dapat ditingkatkan hampir tanpa batas. Semuanya mengatakan bahwa proses di alam memiliki arah tertentu, yang sama sekali tidak tercermin dalam hukum pertama termodinamika.

Semua proses makroskopik di alam hanya berlangsung dalam satu arah tertentu.

Dalam arah yang berlawanan, mereka tidak dapat mengalir secara spontan. Semua proses di alam tidak dapat diubah.

Sebelumnya, ketika mempertimbangkan proses, kami berasumsi bahwa mereka dapat dibalik.

Proses reversibel adalah proses yang dapat dilakukan dalam arah maju dan mundur melalui keadaan perantara yang sama tanpa perubahan benda di sekitarnya.

Proses reversibel harus berlangsung sangat lambat agar setiap keadaan antara berada dalam kesetimbangan.

keadaan keseimbangan adalah keadaan di mana suhu dan tekanan sama di semua titik dalam sistem.

Oleh karena itu, diperlukan waktu bagi sistem untuk mencapai keadaan setimbang.

Ketika mempelajari isoproses, kami mengasumsikan bahwa transisi dari keadaan awal ke keadaan akhir melewati keadaan setimbang, dan menganggap proses isotermal, isobarik, dan isokhorik sebagai reversibel.

Proses reversibel yang ideal tidak ada di alam, namun, proses nyata dapat dianggap sebagai reversibel dengan tingkat akurasi tertentu, yang sangat penting untuk teori.

Sebuah ilustrasi yang jelas tentang ireversibilitas fenomena di alam adalah menonton film dalam arah yang berlawanan.
Misalnya, melompat ke air akan terlihat seperti ini. Air tenang di kolam mulai mendidih, kaki muncul, bergerak cepat ke atas, dan kemudian seluruh penyelam. Permukaan air dengan cepat menjadi tenang. Secara bertahap, kecepatan penyelam berkurang, dan sekarang dia dengan tenang berdiri di atas menara.

Proses seperti naiknya seorang penyelam ke menara keluar dari air tidak bertentangan dengan hukum kekekalan energi, atau hukum mekanika, atau hukum apa pun secara umum, kecuali hukum kedua termodinamika.

> Hukum kedua termodinamika

Susunan kata hukum kedua termodinamika dengan kata sederhana: proses perpindahan panas, entropi dan suhu, hubungan dengan hukum pertama termodinamika, rumus.

Menurut hukum kedua termodinamika, perpindahan panas terjadi secara spontan dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah.

tugas belajar

• Bandingkan ireversibilitas antara hukum pertama dan kedua termodinamika.

Poin-poin Penting

• Banyak fenomena yang diakui dalam hukum pertama tidak terjadi dalam kenyataan.
• Sebagian besar proses terjadi secara spontan dalam satu arah. Hukum kedua terkait dengan arah.
• Tidak ada cara untuk memindahkan panas dari tubuh yang dingin ke tubuh yang hangat.

Ketentuan

• Entropi adalah ukuran distribusi energi seragam di seluruh sistem.
• Hukum pertama termodinamika adalah konservasi energi dalam sistem termodinamika (ΔU = Q - W).

ireversibilitas

Mari kita pelajari rumusan hukum kedua termodinamika dengan kata-kata sederhana. Hukum kedua termodinamika dikaitkan dengan arah yang terkait dengan proses spontan. Kebanyakan dari mereka terjadi secara spontan dan eksklusif dalam satu arah (mereka tidak dapat diubah). Irreversibility sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari (vas pecah). Proses seperti itu bergantung pada jalur. Jika hanya berjalan satu arah, maka Anda tidak dapat mengembalikan semuanya kembali.

Misalnya, perpindahan panas terjadi dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin. Benda dingin yang bersentuhan dengan benda panas tidak akan pernah menurunkan suhunya. Selain itu, energi kinetik dapat menjadi energi panas, tetapi tidak sebaliknya. Hal ini juga dapat dilihat pada contoh pemuaian embusan gas yang dimasukkan ke sudut ruang vakum. Gas mengembang, mencoba mengisi ruang, tetapi tidak akan pernah tinggal secara eksklusif di sudut.

(a) - Perpindahan panas terjadi secara spontan dari panas ke dingin, dan bukan sebaliknya. (b) - Rem mesin mengubah energi kinetik menjadi perpindahan panas. (c) - Kilatan gas yang diluncurkan ke ruang vakum mengembang dengan cepat untuk mengisi seluruh ruang dengan dirinya sendiri secara merata. Molekul yang bergerak secara acak tidak akan pernah membuatnya berkonsentrasi di satu sudut.

Hukum kedua termodinamika

Jika ada proses yang tidak bisa dibalik, maka ada undang-undang yang melarangnya. Menariknya, hukum pertama mengizinkan hal ini, tetapi tidak ada proses yang melanggar kekekalan energi. Hukum utama adalah yang kedua. Ini mengungkapkan konsep alam dan beberapa pernyataan secara dramatis mempengaruhi banyak isu penting.

Menurut hukum kedua termodinamika, perpindahan panas terjadi secara spontan dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke yang lebih rendah. Tapi tidak pernah sebaliknya.

Hukum juga menyatakan bahwa tidak ada proses yang dapat mengakibatkan perpindahan panas dari benda dingin ke benda panas.

Kita telah melihat dari sejumlah contoh bahwa kerja dilakukan ketika panas berpindah dari benda panas (pemanas) ke benda dingin (kulkas), dan lemari es menerima lebih sedikit panas daripada yang dilepaskan pemanas. Energi internal pemanas berkurang tidak hanya karena mentransfer panas ke lemari es, tetapi juga karena pekerjaan sedang dilakukan.

Mari kita cari tahu dalam kondisi apa proses sebaliknya terjadi - perpindahan panas dari benda dingin ke benda panas?

Mesin pendingin yang digunakan dalam industri makanan (untuk membuat es krim, untuk menyimpan daging, dll.) dapat menjadi contoh dari jenis ini. Tata letak mesin pendingin kompresor adalah kebalikan dari pembangkit listrik tenaga uap.

Hal ini ditunjukkan pada gambar. 530. Zat yang bekerja dalam mesin pendingin biasanya adalah amonia (kadang-kadang karbon dioksida, sulfur dioksida, atau salah satu dari hidrogen halida, yang diberi nama khusus "freon"). Kompresor 1 memompa uap amonia di bawah tekanan 12 ke dalam koil 2 (sesuai dengan kondensor). Saat dikompresi, uap amonia memanas dan didinginkan dalam tangki 3 dengan air mengalir. Di sini, uap amonia berubah menjadi cairan. Dari kumparan 2, amonia melalui katup 4 memasuki kumparan 5 lainnya (evaporator), di mana tekanannya sekitar 3 atm.

Saat melewati katup, sebagian amonia menguap dan suhu turun menjadi -10. Amonia disedot keluar dari evaporator oleh kompresor. Menguap, amonia meminjam panas yang dibutuhkan untuk penguapan dari air garam di sekitar evaporator. Akibatnya, air garam didinginkan hingga sekitar -8°C. Dengan demikian, air garam memainkan peran benda dingin yang melepaskan panas ke benda panas (air mengalir di tangki 3). Semburan air garam yang didinginkan diarahkan melalui pipa ke ruang berpendingin. Es buatan diperoleh dengan merendam kotak logam berisi air bersih dalam air garam.

Selain mesin pendingin kompresor, mesin pendingin penyerapan digunakan untuk keperluan rumah tangga, di mana kompresi gas kerja dicapai bukan dengan bantuan kompresor, tetapi dengan penyerapan (penyerapan, pelarutan) dalam zat yang sesuai. Jadi, di lemari es rumah tangga (Gbr. 531), larutan amonia berair yang kuat () dipanaskan oleh arus listrik di generator 1 dan melepaskan gas amonia, yang tekanannya mencapai 20 atm. Amonia gas setelah pengeringan (dalam pengering tidak ditunjukkan dalam diagram) mengembun di kondensor 2. Amonia cair memasuki evaporator 3, di mana ia berubah kembali menjadi gas, meminjam sejumlah besar panas dari evaporator. Gas amonia diserap (dilarutkan dalam air) di penyerap 4, di mana, dengan demikian, larutan amonia yang kuat terbentuk lagi, yang mengalir ke generator 1, menggantikan larutan yang habis (setelah evolusi gas) ke dalam penyerap. Ini adalah bagaimana siklus terus menerus dilakukan, dengan evaporator (sangat didinginkan oleh penguapan amonia) ditempatkan di dalam volume yang didinginkan (kabinet), dan semua bagian lainnya terletak di luar kabinet.

Beras. 530. Skema mesin pendingin kompresor

Timbul pertanyaan, mengapa gas amoniak mencair di kondensor, dan menguap di evaporator, padahal suhu evaporator lebih rendah dari suhu kondensor? Ini dicapai karena fakta bahwa seluruh sistem diisi dengan hidrogen pada tekanan sekitar 20 atm. Ketika generator dipanaskan, gas amonia dilepaskan dari larutan mendidih, dan tekanannya mencapai sekitar 20 atm. Amonia memindahkan hidrogen dari bagian atas generator dan kondensor ke evaporator dan absorber. Dengan demikian, amonia dalam kondensor berada di bawah tekanan tinggi sendiri dan karena itu mencair pada suhu mendekati suhu kamar, sementara amonia cair memasuki evaporator pada tekanan parsial rendah, dan hidrogen di evaporator memberikan tekanan total yang diinginkan sama dengan tekanan. di kondensor dan bagian lain dari sistem.

Beras. 531. Skema perangkat mesin pendingin absorpsi

Campuran hidrogen dan gas amonia dari evaporator masuk ke penyerap, di mana amonia larut dalam air, yang menyebabkan larutan memanas, dan hidrogen melewati larutan hangat dan, setelah dipanaskan di sana, lewat karena konveksi ke evaporator dingin. Di tempat amonia terlarut di evaporator, bagian barunya menguap, menyebabkan pendinginan lebih lanjut dari evaporator. Keuntungan dari desain ini adalah tidak ada bagian mekanis yang bergerak. Sirkulasi larutan amonia (antara 1 dan 4) dan sirkulasi hidrogen (antara 4 dan 3) dilakukan karena perbedaan densitas karena perbedaan suhu (larutan di 1 lebih panas daripada di 4, dan hidrogen dan 4 lebih hangat daripada di 3).

Hukum kekekalan dan transformasi energi (hukum pertama termodinamika) pada prinsipnya tidak melarang transisi semacam itu, selama jumlah energi dipertahankan dalam volume yang sama. Tetapi pada kenyataannya, ini tidak pernah terjadi. Keberpihakan, satu arah dari redistribusi energi dalam sistem tertutup inilah yang menekankan prinsip kedua.

Untuk mencerminkan proses ini, konsep baru diperkenalkan ke termodinamika - entropi. Entropi dipahami sebagai ukuran ketidakteraturan sistem. Formulasi yang lebih tepat dari hukum kedua termodinamika mengambil bentuk berikut: "Dalam proses spontan dalam sistem yang memiliki energi konstan, entropi selalu meningkat."

Arti fisik dari peningkatan entropi bermuara pada fakta bahwa sistem terisolasi (dengan energi konstan) yang terdiri dari sekumpulan partikel tertentu cenderung masuk ke keadaan dengan gerakan partikel yang paling tidak teratur. Ini adalah keadaan sistem yang paling sederhana, atau keadaan kesetimbangan termodinamika, di mana pergerakan partikel kacau. Entropi maksimum berarti kesetimbangan termodinamika lengkap, yang setara dengan kekacauan total.

Hasil keseluruhannya cukup menyedihkan: arah proses konversi energi yang tidak dapat diubah dalam sistem yang terisolasi cepat atau lambat akan mengarah pada konversi semua jenis energi menjadi energi panas, yang akan menghilang, mis. rata-rata akan didistribusikan secara merata di antara semua elemen sistem, yang berarti keseimbangan termodinamika, atau kekacauan total. Jika Alam Semesta kita tertutup, maka nasib yang tidak menyenangkan menunggunya. Dari kekacauan, seperti yang diklaim orang Yunani kuno, ia lahir, dalam kekacauan, seperti yang disarankan termodinamika klasik, dan akan kembali.

Benar, sebuah pertanyaan aneh muncul: jika Semesta berevolusi hanya menuju kekacauan, lalu bagaimana ia bisa muncul dan mengatur dirinya sendiri ke keadaan teratur saat ini? Namun, termodinamika klasik tidak mengajukan pertanyaan ini, karena ia terbentuk di era ketika sifat alam semesta yang tidak stasioner bahkan tidak dibahas. Pada saat itu, satu-satunya celaan diam-diam terhadap termodinamika adalah teori evolusi Darwin. Bagaimanapun, proses perkembangan dunia tumbuhan dan hewan, yang diasumsikan oleh teori ini, dicirikan oleh komplikasinya yang terus-menerus, pertumbuhan ketinggian organisasi dan ketertiban. Satwa liar untuk beberapa alasan bercita-cita menjauh dari keseimbangan termodinamika dan kekacauan. "Inkonsistensi" yang jelas seperti itu dalam hukum perkembangan alam mati dan alam hidup setidaknya mengejutkan.

Kejutan ini meningkat berkali-kali lipat setelah penggantian model Alam Semesta yang diam dengan model Alam Semesta yang sedang berkembang,

di mana komplikasi yang berkembang dari organisasi objek material terlihat jelas - dari partikel dasar dan subelemen pada saat-saat pertama setelah Big Bang hingga sistem bintang dan galaksi yang saat ini diamati. Lagi pula, jika prinsip peningkatan entropi begitu universal, bagaimana struktur kompleks seperti itu bisa muncul? Mereka tidak bisa lagi dijelaskan dengan "gangguan" acak dari keseimbangan Alam Semesta secara keseluruhan. Menjadi jelas bahwa untuk menjaga konsistensi gambaran umum dunia, perlu untuk mendalilkan kehadiran materi secara umum tidak hanya dari kecenderungan destruktif, tetapi juga kreatif. Materi mampu melakukan kerja melawan kesetimbangan termodinamika, mengatur diri sendiri dan kompleks.

Perlu dicatat bahwa postulat tentang kemampuan materi untuk pengembangan diri telah diperkenalkan ke dalam filsafat cukup lama. Tetapi kebutuhannya akan ilmu-ilmu alam yang mendasar (fisika, kimia) baru mulai disadari sekarang. Dibalik permasalahan-permasalahan tersebut, sinergi- teori pengorganisasian diri. Perkembangannya dimulai beberapa dekade yang lalu, dan saat ini berkembang di beberapa bidang: sinergis (G. Haken), termodinamika non-kesetimbangan (I. Prigozhy), dll. Tanpa masuk ke detail dan nuansa pengembangan bidang-bidang ini, kita akan mencirikan makna umum dari kompleks mereka mengembangkan ide, menyebutnya sinergis (istilah G. Haken).

Pergeseran pandangan dunia utama yang dihasilkan oleh sinergi dapat diungkapkan sebagai berikut:

a) proses penghancuran dan penciptaan, degradasi dan evolusi di Semesta setidaknya sama dalam hak;

b) proses penciptaan (peningkatan kompleksitas dan keteraturan) memiliki algoritma tunggal, terlepas dari sifat sistem di mana mereka dilakukan.

Jadi, sinergis mengklaim menemukan mekanisme universal tertentu yang dengannya pengaturan diri dilakukan baik di alam hidup maupun mati. Yang dimaksud dengan pengorganisasian diri adalah transisi spontan dari sistem non-ekuilibrium terbuka dari bentuk organisasi yang kurang kompleks dan teratur. Dari sini dapat disimpulkan bahwa objek sinergi sama sekali bukan sistem apa pun.

kami, tetapi hanya yang memenuhi setidaknya dua kondisi:

a) mereka harus terbuka, mis. pertukaran materi atau energi dengan lingkungan;

b) mereka juga harus secara substansial tidak seimbang, yaitu. berada dalam keadaan jauh dari kesetimbangan termodinamika.

Tapi itulah sebagian besar sistem yang kita ketahui. Sistem termodinamika klasik yang terisolasi adalah idealisasi tertentu; pada kenyataannya, sistem seperti itu adalah pengecualian, bukan aturannya. Lebih sulit dengan seluruh Semesta secara keseluruhan - jika kita menganggapnya sebagai sistem terbuka, lalu apa yang bisa berfungsi sebagai lingkungan eksternal? Fisika modern percaya bahwa vakum adalah media seperti itu untuk alam semesta material kita.

Jadi, sinergis mengklaim bahwa pengembangan sistem yang terbuka dan sangat tidak seimbang berlangsung melalui peningkatan kompleksitas dan keteraturan. Ada dua fase dalam siklus pengembangan sistem seperti itu:

1. Periode perkembangan evolusioner yang mulus dengan perubahan linier yang dapat diprediksi dengan baik, yang pada akhirnya membawa sistem ke keadaan kritis yang tidak stabil.

2. Keluar dari keadaan kritis sekaligus, tiba-tiba, dan transisi ke keadaan stabil baru dengan tingkat kerumitan dan keteraturan yang lebih besar.

Fitur penting: transisi sistem ke keadaan stabil baru tidak jelas. Setelah mencapai parameter kritis, sistem dari keadaan ketidakstabilan yang kuat, seolah-olah, "jatuh" ke salah satu dari banyak kemungkinan keadaan stabil baru untuknya. Pada titik ini (disebut titik bifurkasi), jalur evolusi sistem, seolah-olah, bercabang, dan cabang pengembangan mana yang akan dipilih ditentukan secara kebetulan! Tetapi setelah "pilihan dibuat", dan sistem telah pindah ke keadaan stabil yang baru secara kualitatif, tidak ada jalan untuk kembali. Proses ini tidak dapat diubah. Dan dari sini, omong-omong, pengembangan sistem semacam itu pada dasarnya tidak dapat diprediksi. Dimungkinkan untuk menghitung opsi percabangan untuk evolusi sistem, tetapi opsi mana yang akan dipilih secara kebetulan tidak dapat diprediksi dengan jelas.

Contoh paling populer dan ilustratif dari pembentukan struktur dengan kompleksitas yang meningkat adalah fenomena yang dipelajari dengan baik dalam hidrodinamika yang disebut sel Benard. Ketika cairan dalam bejana bundar atau persegi panjang dipanaskan, perbedaan suhu (gradien) tertentu muncul antara lapisan bawah dan atasnya. Jika gradiennya kecil, maka perpindahan panas terjadi pada tingkat mikroskopis dan tidak ada gerakan makroskopik yang terjadi. Namun, ketika mencapai nilai kritis tertentu, gerakan makroskopik tiba-tiba (melompat) muncul dalam cairan, membentuk struktur yang jelas dalam bentuk sel silinder. Dari atas, pengurutan makro seperti itu terlihat seperti struktur seluler yang stabil, mirip dengan sarang lebah.

Fenomena ini, yang diketahui semua orang, benar-benar tidak dapat dipercaya dari sudut pandang mekanika statistik. Bagaimanapun, ini menunjukkan bahwa pada saat pembentukan sel Benard, miliaran molekul cair, seolah-olah diperintah, mulai berperilaku terkoordinasi, terkoordinasi, meskipun sebelumnya mereka berada dalam gerakan yang benar-benar kacau. Tampaknya setiap molekul "tahu" apa yang dilakukan orang lain dan ingin bergerak dalam formasi yang sama. (Kata "sinergik", omong-omong, hanya berarti "tindakan bersama".) Hukum statistik klasik jelas tidak berfungsi di sini, ini adalah fenomena dari tatanan yang berbeda. Lagi pula, bahkan jika struktur "benar" dan "kooperatif" seperti itu terbentuk secara kebetulan, yang hampir tidak dapat dipercaya, itu akan segera runtuh. Tapi itu tidak hancur sambil mempertahankan kondisi yang sesuai (aliran energi dari luar), tetapi diawetkan secara stabil. Ini berarti bahwa munculnya struktur-struktur yang semakin kompleks itu bukanlah suatu kebetulan, melainkan suatu pola.

Pencarian untuk proses pengorganisasian diri yang serupa di kelas lain dari sistem non-kesetimbangan terbuka tampaknya menjanjikan untuk berhasil: mekanisme aksi laser, pertumbuhan kristal, jam kimia (reaksi Belousov-Zhabotinsky), pembentukan organisme hidup, dinamika populasi, ekonomi pasar, dan akhirnya, di mana tindakan kacau jutaan individu bebas mengarah pada pembentukan yang stabil dan

struktur makro yang kompleks - semua ini adalah contoh pengorganisasian diri dari sistem yang sifatnya sangat berbeda.

Penafsiran sinergis dari fenomena tersebut membuka kemungkinan dan arah baru untuk studi mereka. Dalam bentuk umum, kebaruan pendekatan sinergis dapat dinyatakan dalam posisi berikut:

Kekacauan tidak hanya merusak, tetapi juga kreatif, konstruktif; pembangunan dilakukan melalui ketidakstabilan (chaoticity).

Sifat linier dari evolusi sistem kompleks, yang biasa digunakan oleh sains klasik, bukanlah aturan, melainkan pengecualian; pengembangan sebagian besar sistem ini adalah non-linear. Dan ini berarti bahwa untuk sistem yang kompleks selalu ada beberapa kemungkinan cara evolusi.

Pengembangan dilakukan melalui pilihan acak dari salah satu dari beberapa kemungkinan yang memungkinkan untuk evolusi lebih lanjut pada titik bifurkasi. Oleh karena itu, keacakan bukanlah kesalahpahaman yang disayangkan, itu dibangun ke dalam mekanisme evolusi. Ini juga berarti bahwa jalur evolusi sistem saat ini mungkin tidak lebih baik daripada jalur yang ditolak oleh seleksi acak.

Sinergis berasal dari disiplin fisik - termodinamika, radiofisika. Tetapi ide-idenya bersifat interdisipliner. Mereka memberikan dasar untuk sintesis evolusi global yang terjadi dalam ilmu alam. Oleh karena itu, sinergi dipandang sebagai salah satu komponen terpenting dari gambaran ilmiah modern dunia.

2.3.3. Kontur umum dari gambaran alam-ilmiah modern dunia

Dunia tempat kita hidup terdiri dari sistem terbuka dengan skala berbeda, yang perkembangannya tunduk pada pola umum tertentu. Pada saat yang sama, ia memiliki sejarah panjangnya sendiri, yang umumnya dikenal oleh sains modern.

Berikut adalah kronologi peristiwa terpenting dari cerita ini 1:

20 miliar tahun kembali - Big bang

3 menit kemudian - pembentukan bahan dasar Semesta (foton, neutrino, dan antineutrino dengan campuran inti hidrogen, helium, dan elektron).

Setelah beberapa ratus - kemunculan atom (elemen ringan ribu bertahun-tahun Kawan).

19-17 miliar tahun yang lalu - pembentukan struktur skala yang berbeda (galaksi).

15 miliar tahun yang lalu - kemunculan bintang generasi pertama, pembentukan atom unsur berat.

5 miliar tahun yang lalu - kelahiran Matahari.

4,6 miliar tahun yang lalu - pembentukan Bumi.

3,8 miliar tahun yang lalu - asal usul kehidupan.

450 juta tahun yang lalu - kemunculan tanaman.

150 juta tahun yang lalu - kemunculan mamalia.

2 juta tahun yang lalu - awal antropogenesis.

Kami menekankan bahwa sains modern tidak hanya mengetahui "tanggal", tetapi dalam banyak hal mekanisme evolusi Semesta dari Big Bang hingga saat ini. Ini adalah hasil yang fantastis. Selain itu, terobosan terbesar pada rahasia sejarah Semesta dibuat pada paruh kedua abad kita:

konsep Big Bang diusulkan dan dibuktikan, model atom kuark dibangun, jenis-jenis interaksi fundamental ditetapkan dan teori pertama penyatuan mereka dibangun, dll. Kami pertama-tama memperhatikan keberhasilan fisika dan kosmologi, karena ilmu-ilmu dasar inilah yang membentuk kontur umum gambaran ilmiah dunia.

Gambaran dunia yang digambar oleh ilmu pengetahuan alam modern sangat kompleks dan sederhana pada saat yang bersamaan. Susah karena bisa membingungkan orang yang terbiasa sepakat

1 Lihat: Filsafat dan metodologi ilmu. - M.: Aspect Press, 1996. - S. 290.

ide-ide ilmiah klasik yang masuk akal. Gagasan tentang permulaan waktu, dualisme gelombang sel dari objek kuantum, struktur internal vakum yang mampu menghasilkan partikel virtual - ini dan inovasi serupa lainnya memberikan gambaran dunia saat ini sedikit tampilan "gila". (Namun, ini sementara: sekali, bagaimanapun juga, gagasan bahwa Bumi berbentuk bulat juga tampak benar-benar "gila".)

Tetapi pada saat yang sama, gambar ini sangat sederhana, ramping dan di suatu tempat bahkan elegan. Kualitas-kualitas ini diberikan kepadanya terutama oleh prinsip-prinsip utama yang telah kami pertimbangkan untuk konstruksi dan organisasi pengetahuan ilmiah modern:

Konsistensi,

evolusionisme global,

organisasi diri,

Historisitas.

Prinsip-prinsip membangun gambaran ilmiah tentang dunia secara keseluruhan sesuai dengan hukum dasar keberadaan dan perkembangan Alam itu sendiri.

Konsistensi berarti reproduksi oleh ilmu pengetahuan tentang fakta bahwa Alam Semesta yang dapat diamati muncul sebagai yang terbesar dari semua sistem yang kita kenal, terdiri dari berbagai macam elemen (subsistem) dengan tingkat kerumitan dan keteraturan yang berbeda.

Sebuah "sistem" biasanya dipahami sebagai semacam himpunan elemen yang saling berhubungan. Efek konsistensi ditemukan dalam penampilan sifat-sifat baru dalam sistem integral yang muncul sebagai hasil interaksi unsur-unsur (atom hidrogen dan oksigen, misalnya, digabungkan menjadi molekul air, secara radikal mengubah sifat biasanya). Karakteristik penting lainnya dari organisasi sistem adalah hierarki, subordinasi - penyertaan sistem tingkat rendah secara konsisten ke dalam sistem tingkat yang lebih tinggi.

Cara sistemik untuk menggabungkan elemen mengungkapkan kesatuan fundamentalnya: karena penyertaan hierarkis sistem dari tingkat yang berbeda ke satu sama lain, elemen apa pun dari sistem apa pun dikaitkan dengan semua elemen dari semua sistem yang mungkin. (Misalnya: manusia - biosfer - planet Bumi -

Tata surya - Galaksi, dll.) Karakter yang menyatu secara fundamental inilah yang ditunjukkan oleh dunia di sekitar kita. Gambaran ilmiah tentang dunia dan ilmu alam yang menciptakannya diatur dengan cara yang sama. Semua bagiannya sekarang saling berhubungan erat - sekarang praktis tidak ada lagi sains "murni", semuanya diresapi dan diubah oleh fisika dan kimia.

Evolusionisme global- ini adalah pengakuan akan ketidakmungkinan keberadaan Semesta dan semua sistem skala kecil yang dihasilkan olehnya tanpa perkembangan, evolusi. Sifat Alam Semesta yang berevolusi juga membuktikan kesatuan fundamental dunia, yang setiap bagian komponennya merupakan konsekuensi historis dari proses evolusi global yang dimulai oleh Big Bang.

organisasi mandiri- ini adalah kemampuan materi yang diamati untuk memperumit diri dan penciptaan struktur yang semakin teratur dalam proses evolusi. Mekanisme transisi sistem material ke keadaan yang lebih kompleks dan teratur tampaknya serupa untuk sistem dari semua tingkatan.

Ciri-ciri mendasar dari gambaran ilmu alam modern tentang dunia ini terutama menentukan garis besarnya, serta metode pengorganisasian pengetahuan ilmiah yang beragam menjadi sesuatu yang utuh dan konsisten.

Namun, ia memiliki fitur lain yang membedakannya dari versi sebelumnya. Ini terdiri dari mengenali historisitas, dan akibatnya, ketidaklengkapan mendasar nyata, dan gambaran ilmiah lainnya tentang dunia. Yang ada sekarang dihasilkan baik oleh sejarah sebelumnya maupun oleh ciri-ciri sosio-kultural tertentu di zaman kita. Perkembangan masyarakat, perubahan orientasi nilainya, kesadaran akan pentingnya mempelajari sistem alam yang unik, di mana manusia sendiri termasuk sebagai bagian integral, mengubah baik strategi penelitian ilmiah maupun sikap manusia terhadap dunia.

Tapi alam semesta juga berevolusi. Tentu saja, perkembangan masyarakat dan alam semesta dilakukan dalam tempo-ritme yang berbeda. Tetapi pemaksaan timbal balik mereka membuat gagasan untuk menciptakan gambaran ilmiah yang final, lengkap, dan benar-benar benar tentang dunia praktis tidak dapat direalisasikan.

Jadi, kami telah mencoba mencatat beberapa fitur mendasar dari gambaran alam-ilmiah modern tentang dunia. Ini hanya garis besarnya, setelah menguraikannya, seseorang dapat melanjutkan ke pengenalan yang lebih rinci dengan inovasi konseptual spesifik dalam ilmu alam modern. Kita akan membicarakannya dalam bab-bab berikut.

Tinjau pertanyaan

1. Mengapa sains hanya muncul pada abad VI-IV. SM eh, tidak lebih awal? Apa ciri-ciri ilmu pengetahuan?

2. Apa inti dari asas pemalsuan? Bagaimana dia bekerja?

3. Sebutkan kriteria untuk membedakan tingkat teoritis dan empiris dari pengetahuan ilmiah. Apa peran masing-masing level ini dalam pengetahuan ilmiah?

5. Apa itu paradigma?

6. Jelaskan isi dari revolusi ilmiah alam akhir XIX - awal abad XX.

7. “Dunia ini diselimuti kegelapan yang dalam. Biarkan ada cahaya! Dan inilah Newton. Tetapi Setan tidak menunggu lama untuk membalas dendam. Einstein datang - dan semuanya menjadi seperti sebelumnya. (S. Ya. Marshak)

Fitur pengetahuan ilmiah apa yang membuat penulis ironis?

8. Apa inti dari prinsip evolusionisme global? Bagaimana itu memanifestasikan dirinya?

9. Mendeskripsikan ide pokok sinergi. Apa kebaruan dari pendekatan sinergis?

10. Sebutkan ciri-ciri utama dari gambaran alam-ilmiah modern tentang dunia.

literatur

1. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.P. Hukum evolusi dan pengaturan diri dari sistem yang kompleks. - M.: Nauka, 1994.

2. Kuznetsov V.I., Idlis G.M., Gutina V.N. Ilmu pengetahuan Alam. - M.: Agar, 1996.

3. Kuhn T. Struktur revolusi ilmiah. - M.: Kemajuan 1975.

4. Lakatos I. Metodologi program penelitian ilmiah // Pertanyaan Filsafat. - 1995. - No. 4.

5. Rovinsky R.E. Mengembangkan Alam Semesta. -M., 1995.

6. Modern filsafat ilmu. - M.: Logos, 1996.

7. Stepin V. S., Gorokhov V. G., Rozov M. A. Filsafat ilmu pengetahuan dan teknologi. - M.: Gardarika, 1996.

8. Filsafat dan metodologi ilmu. - M.: Aspect Press 1996.

_________________________________

7.3.5. Noosfer. Ajaran V. I. Vernadsky tentang noosfer

Dampak besar manusia terhadap alam dan konsekuensi skala besar dari aktivitasnya menjadi dasar penciptaan

ajaran tentang noosfer. Istilah "noosfer" (gr. kotoran5-pikiran) diterjemahkan secara harfiah sebagai lingkup pikiran. Ini pertama kali diperkenalkan ke dalam sirkulasi ilmiah pada tahun 1927 oleh seorang ilmuwan Prancis E. Leroy. Bersama dengan Teilhard de Chardin dia menganggap noosfer sebagai semacam formasi ideal, cangkang pemikiran ekstra-biosfer yang mengelilingi Bumi.

Sejumlah ilmuwan mengusulkan untuk menggunakan konsep lain daripada konsep "noosfer": "teknosfer", "antroposfer", "psikosfer", "sosiosfer" atau menggunakannya sebagai sinonim. Pendekatan ini tampaknya sangat kontroversial, karena ada perbedaan tertentu antara konsep yang terdaftar dan konsep "noosfer".

Perlu juga dicatat bahwa doktrin noosfer belum memiliki karakter kanonik yang lengkap, yang dapat diambil sebagai semacam panduan tanpa syarat untuk bertindak. Doktrin noosfer juga dirumuskan dalam karya salah satu pendirinya, V. I. Vernadsky. Dalam karya-karyanya, seseorang dapat menemukan definisi dan ide yang berbeda tentang noosfer, yang, apalagi, berubah sepanjang hidup seorang ilmuwan. Vernadsky mulai mengembangkan konsep ini sejak awal tahun 30-an. setelah pengembangan rinci dari doktrin biosfer. Menyadari peran besar dan pentingnya manusia dalam kehidupan dan transformasi planet ini, V. I. Vernadsky menggunakan konsep "noosfer" dalam pengertian yang berbeda: 1) sebagai keadaan planet, ketika seseorang menjadi kekuatan geologis transformatif terbesar; 2) sebagai wilayah manifestasi aktif pemikiran ilmiah; 3) sebagai faktor utama dalam restrukturisasi dan perubahan biosfer.

Sangat penting dalam ajaran V. I. Vernadsky tentang noosfer adalah bahwa ia pertama kali menyadari dan mencoba mensintesis ilmu alam dan sosial ketika mempelajari masalah aktivitas manusia global, secara aktif merestrukturisasi lingkungan. Menurutnya, noosfer sudah merupakan tahap biosfer yang secara kualitatif berbeda dan lebih tinggi, terkait dengan transformasi radikal tidak hanya alam, tetapi juga manusia itu sendiri. Ini bukan hanya lingkup penerapan pengetahuan manusia pada teknologi tingkat tinggi. Untuk ini, konsep "teknosfer" sudah cukup. Kita berbicara tentang tahap seperti itu dalam kehidupan umat manusia ketika aktivitas transformasi manusia akan didasarkan pada pemahaman yang benar-benar ilmiah dan benar-benar masuk akal tentang semua proses yang sedang berlangsung dan tentu akan dikombinasikan dengan "kepentingan alam".

Saat ini di bawah noosfer lingkup interaksi antara manusia dan alam dipahami, di mana aktivitas manusia yang wajar menjadi faktor penentu utama dalam pembangunan. PADA struktur noosfer dapat dibedakan sebagai komponen kemanusiaan, sistem sosial, totalitas pengetahuan ilmiah, jumlah peralatan dan teknologi dalam kesatuan dengan biosfer. Interkoneksi yang harmonis dari semua komponen struktur adalah dasar bagi keberadaan dan pengembangan noosfer yang berkelanjutan. .

Berbicara tentang perkembangan evolusioner dunia, transisinya ke noosfer, para pendiri doktrin ini berbeda dalam memahami esensi dari proses ini. Teilhard de Chardin berbicara tentang transisi bertahap biosfer ke noosfer, yaitu. "ke alam pikiran, yang evolusinya tunduk pada pikiran dan kehendak manusia", dengan secara bertahap menghaluskan kesulitan antara manusia dan alam.

Dalam V. I. Vernadsky kita bertemu dengan pendekatan yang berbeda. Dalam doktrinnya tentang biosfer, makhluk hidup mengubah kulit atas Bumi. Secara bertahap, intervensi manusia meningkat, umat manusia menjadi kekuatan pembentuk geologis planet yang utama. Oleh karena itu (inti dari doktrin Vernadsky tentang noosfer) manusia secara langsung bertanggung jawab atas evolusi planet ini. Pemahamannya tentang tesis ini juga diperlukan untuk kelangsungan hidupnya sendiri. Spontanitas pembangunan akan membuat biosfer tidak layak huni bagi manusia. Dalam hal ini, seseorang harus mengukur kebutuhannya dengan kemampuan biosfer. Dampaknya harus diatur oleh pikiran dalam perjalanan evolusi biosfer dan masyarakat. Secara bertahap, biosfer berubah menjadi noosfer, di mana perkembangannya memperoleh karakter yang terkendali.

Inilah sulitnya evolusi alam, biosfer, serta rumitnya kemunculan noosfer, yang menentukan peran dan tempat manusia di dalamnya. V. I. Vernadsky berulang kali menekankan bahwa umat manusia hanya memasuki keadaan ini. Dan hari ini, beberapa dekade setelah kematian ilmuwan, tidak ada alasan yang cukup untuk berbicara tentang aktivitas manusia cerdas yang stabil (yaitu, kita telah mencapai keadaan noosfer). Dan setidaknya sampai umat manusia memecahkan masalah global planet ini, termasuk masalah lingkungan. Lebih lanjut tentang noosfer

berbicara tentang sebagai ideal yang seseorang harus bercita-cita.

7.4. Hubungan antara ruang dan satwa liar

Karena keterkaitan segala sesuatu yang ada, kosmos memiliki pengaruh aktif pada proses kehidupan yang paling beragam di Bumi.

VI Vernadsky, berbicara tentang faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangan biosfer, antara lain menunjukkan pengaruh kosmik. Jadi, dia menekankan bahwa tanpa benda kosmik, khususnya tanpa Matahari, kehidupan di Bumi tidak akan ada. Organisme hidup mengubah radiasi kosmik menjadi energi terestrial (termal, listrik, kimia, mekanik) pada skala yang menentukan keberadaan biosfer.

Ilmuwan Swedia menunjukkan peran penting kosmos dalam munculnya kehidupan di Bumi. Pemenang Nobel S.Arrhenius. Menurutnya, masuknya kehidupan ke Bumi dari luar angkasa dimungkinkan dalam bentuk bakteri karena debu kosmik dan energi. V. I. Vernadsky tidak mengesampingkan kemungkinan munculnya kehidupan di Bumi dari luar angkasa.

Pengaruh ruang pada proses yang terjadi di Bumi (misalnya, Bulan pada pasang surut, gerhana matahari) diperhatikan oleh orang-orang di zaman kuno. Namun, selama berabad-abad hubungan antara kosmos dan Bumi lebih sering dipahami pada tingkat hipotesis dan dugaan ilmiah, atau bahkan di luar kerangka sains. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh keterbatasan kemampuan manusia, basis ilmiah dan alat yang tersedia. PADA XX Selama berabad-abad, pengetahuan tentang pengaruh luar angkasa di Bumi telah meningkat secara signifikan. Dan inilah kelebihan para ilmuwan Rusia, terutama perwakilan kosmisme Rusia - A. L. Chizhevsky, K. E. Tsiolkovsky, L. N. Gumilyov, V. I. Vernadsky dan lainnya.

A. L. Chizhevsky berhasil dalam banyak hal dalam memahami, mengevaluasi, dan mengidentifikasi skala pengaruh kosmos, dan terutama Matahari, pada kehidupan duniawi dan manifestasinya. Ini dibuktikan dengan fasih oleh judul-judul karyanya: "Faktor fisik dari proses sejarah", "Gema bumi dari badai matahari", dll.

Para ilmuwan telah lama memperhatikan manifestasi aktivitas matahari (bintik-bintik, obor di permukaannya, penonjolan). Aktivitas ini, pada gilirannya, ternyata terkait dengan fluktuasi elektromagnetik dan lainnya di ruang dunia. A. L. Chizhevsky, setelah melakukan banyak studi ilmiah dalam astronomi, biologi, dan sejarah, sampai pada kesimpulan bahwa Matahari dan aktivitasnya memiliki pengaruh yang sangat signifikan terhadap proses biologis dan sosial di Bumi ("Faktor fisik dari proses sejarah").

Pada tahun 1915, A.L. Chizhevsky yang berusia 18 tahun, yang dengan tekun mempelajari astronomi, kimia, dan fisika, menarik perhatian pada sinkronisasi pembentukan bintik matahari dan intensifikasi permusuhan secara simultan di garis depan Perang Dunia Pertama. Materi statistik yang terakumulasi dan digeneralisasi memungkinkannya membuat penelitian ini ilmiah dan meyakinkan.

Arti dari konsepnya, berdasarkan materi faktual yang kaya, adalah untuk membuktikan keberadaan ritme kosmik dan ketergantungan kehidupan biologis dan sosial di Bumi pada denyut ruang. K. E. Tsiolkovsky menilai karya rekannya sebagai berikut: “Ilmuwan muda mencoba menemukan hubungan fungsional antara perilaku manusia dan fluktuasi aktivitas Matahari, dan dengan perhitungan untuk menentukan ritme, siklus, dan periode perubahan ini. dan fluktuasi, sehingga menciptakan lingkup baru pengetahuan manusia. Semua generalisasi luas dan pemikiran berani ini diungkapkan oleh Chizhevsky untuk pertama kalinya, yang memberi mereka nilai besar dan membangkitkan minat. Karya ini adalah contoh dari perpaduan berbagai ilmu bersama atas dasar monistik analisis fisik dan matematis” 1 .

Hanya bertahun-tahun kemudian, pemikiran dan kesimpulan yang diungkapkan oleh A. L. Chizhevsky tentang pengaruh Matahari pada proses terestrial dikonfirmasi dalam praktik. Banyak pengamatan telah menunjukkan ketergantungan yang tidak dapat disangkal dari ledakan massal penyakit neuropsikiatri dan kardiovaskular pada orang selama siklus periodik aktivitas matahari. Ramalan tentang apa yang disebut "hari buruk" bagi kesehatan adalah hal yang lumrah akhir-akhir ini.

Ide Chizhevsky menarik bahwa gangguan magnetik pada Matahari, karena kesatuan Kosmos, dapat secara serius mempengaruhi masalah kesehatan para pemimpin negara. Lagi pula, kepala sebagian besar pemerintahan di banyak negara adalah orang-orang paruh baya. Ritme yang terjadi di Bumi dan di luar angkasa, tentu saja, memengaruhi kesehatan dan kesejahteraan mereka. Ini sangat berbahaya dalam kondisi totaliter, rezim diktator. Dan jika individu yang tidak bermoral atau cacat mental berada di kepala negara, maka reaksi patologis mereka terhadap gangguan kosmik dapat menyebabkan konsekuensi yang tidak terduga dan tragis baik bagi rakyat di negara mereka dan bagi seluruh umat manusia dalam kondisi ketika banyak negara memiliki senjata pemusnah yang kuat. .

Sebuah tempat khusus ditempati oleh pernyataan Chizhevsky bahwa Matahari secara signifikan mempengaruhi tidak hanya biologis, tetapi juga proses sosial di Bumi. Konflik sosial (perang, kerusuhan, revolusi), menurut A. L. Chizhevsky, sangat ditentukan oleh perilaku dan aktivitas tokoh kita. Menurut perhitungannya, selama aktivitas matahari minimum, minimal ada manifestasi sosial aktif massal di masyarakat (sekitar 5%). Selama puncak aktivitas matahari, jumlahnya mencapai 60%.

Banyak ide A. L. Chizhevsky telah menemukan penerapannya di bidang ruang angkasa dan ilmu biologi. Mereka menegaskan kesatuan manusia dan kosmos yang tak terpisahkan, menunjukkan pengaruh timbal balik yang erat.

Sangat orisinal adalah ide ruang dari perwakilan pertama kosmisme Rusia N.F. Fedorova. Ia memiliki harapan yang tinggi terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di masa depan. Dialah, menurut N.F. Fedorov, yang akan membantu seseorang untuk memperpanjang hidupnya, dan di masa depan membuatnya abadi. Pemukiman kembali orang-orang di planet lain karena akumulasi besar akan menjadi kenyataan yang diperlukan. Ruang untuk Fedorov adalah bidang aktif aktivitas manusia. Di pertengahan abad XIX. dia mengusulkan versinya sendiri tentang pergerakan orang di luar angkasa. Menurut pemikir, untuk ini perlu menguasai energi elektromagnetik dunia, yang akan memungkinkan untuk mengatur pergerakannya di ruang dunia dan mengubah Bumi menjadi pesawat ruang angkasa ("penjelajah bumi") untuk penerbangan ke luar angkasa. PADA

K. E. Tsiolkovsky. Dia juga memiliki sejumlah ide filosofis asli. Hidup, menurut Tsiolkovsky, adalah abadi. “Setelah setiap kematian, hal yang sama terjadi - dispersi ... Kami selalu hidup dan akan selalu hidup, tetapi setiap kali dalam bentuk baru dan, tentu saja, tanpa ingatan masa lalu ... Sepotong materi tunduk pada serangkaian kehidupan yang tak terhitung, meskipun dipisahkan oleh interval waktu yang sangat besar..." 1 . Dalam hal ini, pemikir sangat dekat dengan ajaran Hindu tentang perpindahan jiwa, serta Democritus.

1 Tsiolkovsky K.E.

Beginilah cara Tsiolkovsky membayangkan teknologi "bantuan kemanusiaan". "Dunia Sempurna" menangani semuanya. Di planet lain yang perkembangannya lebih rendah, ia didukung dan didorong "hanya yang baik". “Setiap penyimpangan terhadap kejahatan atau penderitaan dikoreksi dengan hati-hati. Jalan yang mana? Ya, melalui seleksi: yang buruk, atau mereka yang menyimpang ke arah yang buruk, dibiarkan tanpa keturunan... Kekuatan yang sempurna menembus semua planet, semua tempat kehidupan yang mungkin, dan di mana-mana. Tempat-tempat ini dihuni oleh jenis dewasa mereka sendiri. Bukankah ini seperti seorang tukang kebun yang menghancurkan semua tanaman yang tidak dapat digunakan di tanahnya dan hanya menyisakan sayuran terbaik! Jika intervensi tidak membantu, dan tidak ada apa pun selain penderitaan yang diramalkan, maka seluruh dunia yang hidup dihancurkan tanpa rasa sakit...” 1 .

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

Di masa depan, menurut rencana Fedorov, manusia akan menyatukan seluruh dunia dan menjadi "insinyur planet". Hal ini akan sangat erat memanifestasikan kesatuan manusia dan kosmos.

Gagasan N. F. Fedorov tentang pemukiman kembali orang-orang di planet lain dikembangkan oleh seorang ilmuwan brilian di bidang ilmu roket K. E. Tsiolkovsky. Dia juga memiliki sejumlah ide filosofis asli. Hidup, menurut Tsiolkovsky, adalah abadi. "Setelah setiap kematian, hal yang sama terjadi - hamburan ... Kami selalu hidup dan akan selalu hidup, tetapi setiap kali dalam bentuk baru dan, tentu saja, tanpa ingatan masa lalu ... Sepotong materi tunduk pada serangkaian kehidupan yang tak terhitung, meskipun dipisahkan oleh interval waktu yang sangat besar..." 1 . Dalam hal ini, pemikir sangat dekat dengan ajaran Hindu tentang perpindahan jiwa, serta Democritus.

Berdasarkan ide dialektika fundamental tentang kehidupan universal, di mana-mana dan selalu ada melalui atom yang bergerak dan hidup abadi, Tsiolkovsky mencoba membangun kerangka integral "filsafat kosmik".

Ilmuwan percaya bahwa kehidupan dan kecerdasan di Bumi bukan satu-satunya di alam semesta. Benar, ia hanya menggunakan sebagai bukti pernyataan bahwa Alam Semesta tidak terbatas, dan menganggap ini cukup memadai. Jika tidak, "apa artinya Semesta jika tidak diisi dengan dunia yang hidup, cerdas, dan organik?" Berdasarkan perbandingan masa muda Bumi, ia menyimpulkan bahwa kehidupan jauh lebih sempurna di "planet-planet tua" lainnya 2 . Selain itu, ia secara aktif memengaruhi tingkat kehidupan lainnya, termasuk kehidupan duniawi.

Dalam etika filosofisnya, Tsiolkovsky murni rasionalistik dan konsisten. Mengangkat gagasan peningkatan materi secara konstan menjadi absolut, Tsiolkovsky melihat proses ini sebagai berikut. Luar angkasa yang tidak memiliki batas ini dihuni oleh makhluk-makhluk cerdas dari berbagai tingkat perkembangan. Ada planet-planet yang, dalam hal perkembangan kecerdasan dan kekuatan, telah mencapai tingkat tertinggi dan di depan yang lain. Planet-planet "sempurna" ini, setelah melalui semua siksaan evolusi dan mengetahui masa lalu mereka yang menyedihkan dan ketidaksempurnaan masa lalu mereka, telah

" Tsiolkovsky K.E. Mimpi bumi dan langit. -Tula: Kira-kira. buku. penerbit, 1986. -S. 380-381.

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

hak moral untuk mengatur kehidupan di planet lain yang sejauh ini masih primitif, untuk menyelamatkan penduduknya dari penderitaan pembangunan.

Beginilah cara Tsiolkovsky membayangkan teknologi "bantuan kemanusiaan". "Dunia Sempurna" menangani semuanya. Di planet lain yang perkembangannya lebih rendah mereka“hanya yang baik” yang didukung dan didorong. “Setiap penyimpangan terhadap kejahatan atau penderitaan dikoreksi dengan hati-hati. Jalan yang mana? Ya, melalui seleksi: yang buruk, atau mereka yang menyimpang ke arah yang buruk, dibiarkan tanpa keturunan... Kekuatan yang sempurna menembus semua planet, semua tempat kehidupan yang mungkin, dan di mana-mana. Tempat-tempat ini dihuni oleh jenis dewasa mereka sendiri. Bukankah ini seperti seorang tukang kebun yang menghancurkan semua tanaman yang tidak dapat digunakan di tanahnya dan hanya menyisakan sayuran terbaik! Jika intervensi tidak membantu, dan tidak ada apa pun selain penderitaan yang diramalkan, maka seluruh dunia yang hidup dihancurkan tanpa rasa sakit...” 1 .

K. E. Tsiolkovsky yang paling mendalam dari orang-orang sezamannya mempelajari dan meliput masalah filosofis eksplorasi ruang angkasa. Dia percaya bahwa Bumi di Alam Semesta memiliki peran khusus. Bumi mengacu pada planet-planet selanjutnya, "menjanjikan". Hanya sejumlah kecil planet seperti itu yang akan diberikan hak untuk pengembangan dan siksaan independen, termasuk Bumi.

Dalam perjalanan evolusi, seiring waktu, penyatuan semua makhluk kosmos yang lebih cerdas akan terbentuk. Pertama - dalam bentuk penyatuan mereka yang menghuni matahari terdekat, kemudian - penyatuan persatuan, dan seterusnya, ad infinitum, karena Semesta itu sendiri tidak terbatas.

Tugas moral dan kosmik Bumi adalah berkontribusi pada perbaikan kosmos. Penduduk bumi dapat membenarkan misi tinggi mereka dalam meningkatkan dunia hanya dengan meninggalkan Bumi dan pergi ke luar angkasa. Oleh karena itu, Tsiolkovsky melihat tugas pribadinya dalam membantu penduduk bumi untuk mengatur pemukiman kembali ke planet lain dan pemukiman mereka di seluruh alam semesta. Dia menekankan bahwa esensi dari filosofi kosmiknya adalah "dalam migrasi dari Bumi dan dalam penyelesaian Kosmos." Itulah sebabnya penemuan roket untuk Tsiolkovsky sama sekali bukan tujuan itu sendiri (seperti yang diyakini beberapa orang, melihatnya hanya sebagai ilmuwan roket), tetapi metode penetrasi ke kedalaman ruang.

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

Ilmuwan percaya bahwa jutaan tahun secara bertahap meningkatkan sifat manusia dan organisasi sosialnya. Dalam perjalanan evolusi, tubuh manusia akan mengalami perubahan signifikan yang akan mengubah seseorang, pada dasarnya, menjadi "hewan-tanaman" yang rasional, yang secara artifisial memproses energi matahari. Dengan demikian, ruang lingkup penuh untuk kehendak dan kemandiriannya dari lingkungan akan tercapai. Pada akhirnya, umat manusia akan dapat memanfaatkan seluruh ruang sirkumsolar dan energi surya. Dan seiring waktu, populasi terestrial akan menetap di seluruh ruang sirkumsolar.

Gagasan K. E. Tsiolkovsky tentang kesatuan berbagai dunia ruang, peningkatannya yang konstan, termasuk manusia itu sendiri, tentang keluarnya umat manusia ke luar angkasa, mengandung makna filosofis dan humanistik yang penting.

Saat ini, masalah praktis pengaruh manusia terhadap ruang sudah muncul. Jadi, sehubungan dengan penerbangan luar angkasa reguler, ada kemungkinan masuknya organisme hidup ke luar angkasa secara tidak sengaja, khususnya ke planet lain. Sejumlah bakteri terestrial mampu bertahan pada suhu, radiasi, dan kondisi keberadaan paling ekstrem untuk waktu yang lama. Amplitudo suhu keberadaan di beberapa spesies organisme uniseluler mencapai 600 derajat. Mustahil untuk memprediksi bagaimana mereka akan berperilaku di lingkungan tidak wajar yang berbeda.

Saat ini, orang mulai aktif menggunakan ruang untuk memecahkan masalah teknologi tertentu, apakah itu budidaya kristal langka, pengelasan, dan pekerjaan lainnya. Dan satelit luar angkasa telah lama dikenal sebagai alat pengumpulan dan transmisi berbagai informasi.

7.5. Kontradiksi dalam sistem: alam-biosfer-manusia

Hubungan antara alam dan masyarakat tidak dapat dianggap di luar kontradiksi yang mau tidak mau muncul dan ada di antara mereka. Sejarah koeksistensi manusia dan alam merupakan satu kesatuan dari dua kecenderungan.

Pertama, dengan perkembangan masyarakat dan kekuatan-kekuatan produktifnya, dominasi manusia atas alam terus-menerus dan berkembang pesat. Hari ini sudah dimanifestasikan dalam skala planet. Kedua, kontradiksi dan ketidakharmonisan antara manusia dan alam semakin dalam.

Alam, terlepas dari semua keragaman yang tak terhitung jumlahnya dari bagian-bagian penyusunnya, adalah satu kesatuan. Itulah sebabnya dampak manusia pada bagian-bagian individu dari sifat penurut dan damai yang lahiriah pada saat yang sama memiliki dampak, apalagi, terlepas dari kehendak orang, dan pada komponen lainnya. Hasil dari respon seringkali tidak dapat diprediksi dan sulit diprediksi. Seseorang membajak tanah, membantu pertumbuhan tanaman yang berguna baginya, tetapi karena kesalahan dalam pertanian, lapisan subur hanyut. Deforestasi untuk lahan pertanian membuat tanah kehilangan kelembaban yang cukup, dan akibatnya, ladang segera menjadi tandus. Penghancuran predator mengurangi resistensi herbivora dan memperburuk kumpulan gen mereka. "Daftar hitam" pengaruh lokal manusia dan respons alam seperti itu dapat dilanjutkan tanpa batas.

Mengabaikan oleh manusia sifat dialektis integral dari alam mengarah pada konsekuensi negatif baik untuknya maupun bagi masyarakat. F. Engels dengan pandangan jauh ke depan menulis tentang hal ini pada suatu waktu: “Namun, marilah kita tidak terlalu tertipu oleh kemenangan kita atas alam. Untuk setiap kemenangan seperti itu, dia membalas dendam pada kita. Masing-masing dari kemenangan ini, memang benar, pertama-tama memiliki konsekuensi yang kami andalkan, tetapi kedua dan ketiga, konsekuensi yang sama sekali berbeda, tak terduga, yang sangat sering menghancurkan konsekuensi dari yang pertama.

Kesenjangan di tingkat budaya secara umum, mengabaikan pola dan karakteristik dunia kehidupan dari generasi ke generasi, sayangnya, adalah kenyataan yang menyedihkan bahkan hingga hari ini. Bukti pahit betapa keras kepala umat manusia tidak mau belajar dari kesalahannya sendiri dapat berupa sungai yang menjadi dangkal setelah penggundulan hutan, asin akibat irigasi yang buta huruf dan menjadi tidak cocok untuk pertanian, laut kering (Laut Aral), dll.

Negatif bagi alam dan masyarakat adalah campur tangan manusia yang tidak resmi dalam lingkungan.

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

lingkungan hari ini, karena konsekuensinya, karena tingginya tingkat pengembangan kekuatan produktif, sering bersifat global dan menimbulkan masalah lingkungan global.

Istilah "ekologi", pertama kali digunakan oleh seorang ahli biologi Jerman E. Haeckel pada tahun 1866, menunjukkan ilmu pengetahuan tentang hubungan makhluk hidup dengan lingkungan. Ilmuwan percaya bahwa ilmu baru hanya akan berurusan dengan hubungan hewan dan tumbuhan dengan lingkungan mereka. Namun, berbicara hari ini tentang masalah ekologi (istilah ini telah dengan kuat memasuki kehidupan kita di tahun 70-an abad XX), kita sebenarnya bermaksud ekologi sosial -ilmu yang mempelajari masalah interaksi antara masyarakat dan lingkungan.

Saat ini, situasi ekologis di dunia dapat digambarkan mendekati kritis. Konferensi PBB yang pertama tentang Lingkungan pada tahun 1972 secara resmi menyatakan adanya krisis ekologi global di seluruh biosfer di Bumi. Hari ini tidak ada lagi lokal (regional), tapi global(seluruh dunia) masalah ekologi:

ribuan spesies tumbuhan dan hewan telah dimusnahkan dan terus dimusnahkan; tutupan hutan sebagian besar telah hancur; stok mineral yang tersedia menurun dengan cepat; lautan dunia tidak hanya habis sebagai akibat dari penghancuran organisme hidup, tetapi juga tidak lagi menjadi pengatur proses alam; atmosfer di banyak tempat tercemar hingga batas maksimum yang diizinkan, udara bersih menjadi langka; praktis tidak ada satu meter persegi pun permukaan di Bumi di mana unsur-unsur buatan manusia tidak berada.

Dengan dimulainya penerbangan antariksa, masalah ekologi telah berpindah ke ruang terbuka. Sampah yang tidak dimanfaatkan dari aktivitas ruang angkasa manusia menumpuk di ruang angkasa, yang juga menjadi masalah yang semakin akut. Bahkan di Bulan, astronot Amerika menemukan banyak fragmen dan sisa-sisa satelit buatan Bumi, yang dikirim ke sana pada satu waktu oleh umat manusia. Hari ini kita sudah bisa membicarakan masalah ekologi luar angkasa.Pertanyaan tentang pengaruh penerbangan luar angkasa terhadap penampakan lubang ozon di atmosfer bumi belum terpecahkan.

Ada masalah lain yang sebelumnya tidak diketahui - ekologi dan kesehatan manusia. Polusi atmosfer, hidrosfer dan tanah

menyebabkan pertumbuhan dan perubahan struktur penyakit manusia. Ada penyakit baru yang dibawa oleh peradaban: alergi, radiasi, racun. Ada perubahan genetik dalam tubuh. Karena situasi lingkungan yang sangat tidak menguntungkan di kota-kota industri besar, jumlah penyakit pada saluran pernapasan bagian atas telah meningkat berkali-kali lipat. Ritme kehidupan yang sangat tinggi dan informasi yang berlebihan telah menyebabkan fakta bahwa kurva penyakit kardiovaskular, neuropsikiatri, dan onkologis telah melonjak tajam.

Menjadi sangat jelas bahwa sikap konsumen manusia terhadap alam hanya merugikan sebagai objek untuk memperoleh kekayaan dan manfaat tertentu. Bagi umat manusia saat ini, sangat penting untuk mengubah sikap terhadap alam dan, pada akhirnya, terhadap diri sendiri.

Apa yang cara memecahkan masalah lingkungan^. Pertama-tama, perlu untuk beralih dari pendekatan konsumerisme, teknokratis ke alam ke pencarian harmoni dengan dia. Untuk ini, khususnya, sejumlah tindakan yang ditargetkan diperlukan untuk produksi penghijauan: penggunaan teknologi dan industri yang ramah lingkungan, tinjauan lingkungan wajib terhadap proyek-proyek baru, dan idealnya, penciptaan teknologi siklus tertutup bebas limbah yang tidak berbahaya baik bagi alam maupun kesehatan manusia. Tanpa henti, kontrol ketat atas produksi bahan makanan diperlukan, yang sudah dilakukan di banyak negara beradab.

Selain itu, perawatan terus-menerus diperlukan untuk menjaga keseimbangan dinamis antara alam dan manusia. Seseorang seharusnya tidak hanya mengambil dari alam, tetapi juga memberi kepadanya (penanaman hutan, budidaya ikan, penataan taman nasional, cagar alam, dll).

Namun, langkah-langkah yang terdaftar dan lainnya dapat membawa efek nyata hanya jika upaya semua negara digabungkan untuk menyelamatkan alam. Upaya pertama pada asosiasi internasional semacam itu dilakukan pada awal abad kita. Pada November 1913, konferensi internasional pertama tentang konservasi alam diadakan di Swiss dengan partisipasi perwakilan dari 18 negara bagian terbesar di dunia. Saat ini, bentuk-bentuk kerja sama antarnegara bagian mencapai tingkat yang baru secara kualitatif. Konsep internasional untuk perlindungan lingkungan sedang disimpulkan

lingkungan hidup, berbagai pengembangan dan program bersama sedang dilakukan. Aktivitas aktif "hijau" (organisasi publik untuk perlindungan lingkungan - "Greenpeace"). Green Cross Green Crescent Environmental International saat ini sedang mengembangkan program untuk mengatasi masalah "lubang ozon" di atmosfer bumi. Akan tetapi, harus diakui bahwa karena tingkat perkembangan sosial-politik negara-negara di dunia yang sangat berbeda, kerja sama internasional di bidang lingkungan masih sangat jauh dari tingkat yang diinginkan dan diperlukan.

Tindakan lain yang bertujuan untuk meningkatkan hubungan antara manusia dan alam adalah pengendalian diri yang wajar dalam pembelanjaan sumber daya alam, terutama sumber energi, yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia. Perhitungan para ahli internasional menunjukkan bahwa, berdasarkan tingkat konsumsi saat ini, cadangan batu bara akan bertahan selama 430 tahun, minyak - selama 35 tahun, gas alam - selama 50 tahun. Jangka waktu, terutama dalam hal cadangan minyak, tidak begitu lama. . Berkaitan dengan itu, diperlukan perubahan struktural yang wajar dalam keseimbangan energi dunia menuju perluasan penggunaan energi nuklir, serta pencarian sumber energi baru yang efisien, aman, dan paling ramah lingkungan.

Arah penting lainnya dalam memecahkan masalah lingkungan adalah pembentukan dalam masyarakat kesadaran ekologis, pemahaman tentang alam sebagai makhluk lain, di mana seseorang tidak dapat memerintah tanpa merugikan diri sendiri. Pendidikan dan pengasuhan ekologi dalam masyarakat harus diletakkan pada tingkat negara dan dilakukan sejak anak usia dini.

Dengan susah payah, membuat kesalahan yang menyakitkan, umat manusia secara bertahap menjadi semakin sadar akan kebutuhan untuk beralih dari sikap konsumtif ke alam menuju keselarasan dengannya.

Tinjau pertanyaan

1. Apa perbedaan antara konsep: "materi hidup", "biosfer", "biocenosis", "biogeocenosis"?

2. Bagaimana hakikat evolusi dan perkembangan biosfer? Apa inti dari ajaran V. I. Vernadsky tentang biosfer dan noosfer?

3. Apa inti dari konsep determinisme geografis? Apa yang rasional di dalamnya, dan apa yang dilebih-lebihkan?

4. Apa hubungan antara konsep: "alam", "lingkungan geografis", "lingkungan"?

5. Apa itu teknosfer? Apa perannya dalam evolusi biosfer?

6. Apa pengaruh timbal balik antara ruang dan bumi? Karakteristik apa yang diperhatikan oleh perwakilan kosmisme Rusia dalam hubungan ini?

7. Apa inkonsistensi hubungan antara manusia dan alam?