« Fyzika - 10. ročník

Umožňuje prvý termodynamický zákon samovoľný prechod tepla z menej zohriateho telesa na teplejšie?
Vyskytujú sa takéto procesy v prírode?

Už sme si všimli, že prvý termodynamický zákon je špeciálnym prípadom zákona zachovania energie.

Zákon zachovania energie hovorí, že množstvo energie pri ktorejkoľvek z jej premien zostáva nezmenené. Medzitým mnohé procesy, ktoré sú z hľadiska zákona zachovania energie celkom prípustné, v skutočnosti nikdy nenastanú.

Napríklad z hľadiska prvého zákona termodynamiky v izolovanom systéme je prenos tepla z menej zohriateho telesa na teplejšie možný, ak sa množstvo tepla prijatého horúcim telesom presne rovná množstvu tepla. tepla vydávaného studeným telesom. Naša skúsenosť zároveň naznačuje, že to nie je možné.

Prvý zákon termodynamiky neudáva smer procesov.

Druhý zákon termodynamiky.

Druhý termodynamický zákon udáva smer možných energetických premien, teda smer procesov, a tým vyjadruje nezvratnosť procesov v prírode. Tento zákon vznikol priamym zovšeobecnením experimentálnych faktov.

Existuje niekoľko formulácií druhého zákona, ktoré napriek vonkajším rozdielom vyjadrujú v podstate to isté, a sú teda rovnocenné.

Nemecký vedec R. Clausius (1822-1888) sformuloval tento zákon takto:

Prenos tepla z chladnejšej sústavy do teplejšej je nemožný bez iných súčasných zmien v oboch sústavách alebo v okolitých telesách.

Tu sa uvádza experimentálny fakt určitého smeru prenosu tepla: teplo sa vždy prenáša samo od seba z horúcich telies na studené. Je pravda, že v chladiarňach dochádza k prenosu tepla zo studeného telesa do teplejšieho, ale tento prenos je spojený s ďalšími zmenami v okolitých telesách: ochladzovanie sa dosahuje prácou.

Dôležitosť tohto zákona spočíva v tom, že sa dá použiť na záver, že nielen proces prenosu tepla je nezvratný, ale aj iné procesy v prírode.

Zvážte príklad. Kmity kyvadla vyvedené z rovnovážnej polohy doznievajú (obr. 13.12) 1, 2, 3, 4 - po sebe nasledujúce polohy kyvadla pri maximálnych odchýlkach od rovnovážnej polohy). Pôsobením trecích síl sa mechanická energia kyvadla znižuje a teplota kyvadla a okolitého vzduchu (a tým aj ich vnútorná energia) sa mierne zvyšuje.

Švih kyvadla môžete opäť zvýšiť zatlačením rukou. Toto zvýšenie sa však nevyskytuje samo o sebe, ale je možné v dôsledku zložitejšieho procesu zahŕňajúceho pohyb ruky.

Mechanická energia sa spontánne premieňa na vnútornú energiu, ale nie naopak. V tomto prípade sa energia usporiadaného pohybu telesa ako celku premení na energiu neusporiadaného tepelného pohybu molekúl, ktoré ho tvoria.

Ďalším príkladom je difúzny proces. Otvorením fľaštičky parfému rýchlo ovoniavame. Molekuly aromatickej látky v dôsledku tepelného pohybu prenikajú do priestoru medzi molekulami vzduchu. Je ťažké si predstaviť, že sa všetci opäť zhromaždili v bubline.

Počet takýchto príkladov sa môže zvyšovať takmer donekonečna. Všetky hovoria, že procesy v prírode majú určitý smer, ktorý sa nijako neodráža v prvom termodynamickom zákone.

Všetky makroskopické procesy v prírode prebiehajú len v jednom určitom smere.

V opačnom smere nemôžu samovoľne prúdiť. Všetky procesy v prírode sú nezvratné.

Predtým sme pri zvažovaní procesov predpokladali, že sú reverzibilné.

Reverzibilný proces je proces, ktorý sa môže vykonávať v doprednom a spätnom smere cez rovnaké medzistavy bez zmien v okolitých telesách.

Aby bol každý medzistav v rovnováhe, musí reverzibilný proces prebiehať veľmi pomaly.

rovnovážny stav je stav, v ktorom sú teplota a tlak vo všetkých bodoch systému rovnaké.

Preto trvá určitý čas, kým systém dosiahne rovnovážny stav.

Pri štúdiu izoprocesov sme predpokladali, že prechod z počiatočného stavu do konečného prechádza rovnovážnymi stavmi a izotermické, izobarické a izochorické procesy sme považovali za reverzibilné.

Ideálne reverzibilné procesy v prírode neexistujú, reálne procesy však možno považovať za reverzibilné s určitou mierou presnosti, čo je pre teóriu veľmi dôležité.

Názornou ilustráciou nezvratnosti javov v prírode je sledovanie filmu v opačnom smere.
Napríklad skok do vody bude vyzerať takto. Pokojná voda v bazéne začne vrieť, objavia sa nohy, ktoré sa rýchlo pohybujú nahor a potom celý potápač. Hladina vody sa rýchlo upokojí. Postupne sa rýchlosť potápača znižuje a teraz pokojne stojí na veži.

Takýto proces, akým je výstup potápača na vežu z vody, nie je v rozpore ani so zákonom zachovania energie, ani so zákonmi mechaniky, ani so žiadnymi zákonmi vo všeobecnosti, s výnimkou druhého zákona termodynamiky.

> Druhý zákon termodynamiky

Znenie druhý zákon termodynamiky jednoducho povedané: proces prenosu tepla, entropia a teplota, súvislosť s prvým zákonom termodynamiky, vzorec.

Podľa druhého termodynamického zákona dochádza k prenosu tepla spontánne z vyšších teplôt na nižšie.

Učebná úloha

• Porovnajte nezvratnosť medzi prvým a druhým zákonom termodynamiky.

Kľúčové body

• Mnohé z javov pripúšťaných v prvom zákone sa v skutočnosti nevyskytujú.
• Väčšina procesov prebieha spontánne v jednom smere. Druhý zákon súvisí so smerovaním.
• Neexistuje spôsob, ako preniesť teplo z chladu do teplého tela.

Podmienky

• Entropia je miera distribúcie rovnomernej energie v celom systéme.
• Prvým zákonom termodynamiky je zachovanie energie v termodynamických systémoch (ΔU = Q - W).

nezvratnosť

Preštudujme si jednoduchými slovami formuláciu druhého termodynamického zákona. Druhý zákon termodynamiky je spojený so smerom súvisiacim so spontánnymi procesmi. Väčšina z nich sa vyskytuje spontánne a výlučne v jednom smere (sú nevratné). Nezvratnosť sa často vyskytuje v každodennom živote (rozbitá váza). Takýto proces sa spolieha na cestu. Ak to ide iba jedným smerom, nemôžete vrátiť všetko späť.

Napríklad k prenosu tepla dochádza z teplejšieho telesa na chladnejšie. Studené telo v kontakte s horúcim nikdy nezníži svoju teplotu. Okrem toho sa kinetická energia môže stať tepelnou energiou, ale nie naopak. To je možné vidieť aj na príklade expanzie závanu plynu zavedeného do rohu vákuovej komory. Plyn sa rozpína, snaží sa vyplniť priestor, no nikdy nezostane výlučne v rohu.

(a) - K prenosu tepla dochádza spontánne z horúceho do chladného a nie naopak. (b) - Brzdy stroja premieňajú kinetickú energiu na prenos tepla. (c) - Záblesk plynu vypustený do vákuovej komory sa rýchlo roztiahne, aby rovnomerne vyplnil celý priestor sám sebou. Náhodne sa pohybujúce molekuly ho nikdy nedonútia sústrediť sa v jednom rohu.

Druhý zákon termodynamiky

Ak existujú procesy, ktoré nemožno zvrátiť, potom existuje zákon, ktorý to zakazuje. Je zaujímavé, že prvý zákon to umožňuje, ale žiadny proces neporušuje zachovanie energie. Hlavný zákon je druhý. Odhaľuje pojem prírody a niektoré výroky dramaticky ovplyvňujú mnohé dôležité otázky.

Podľa druhého termodynamického zákona dochádza k prenosu tepla samovoľne z telies s vyššími teplotami na nižšie. Ale nikdy nie naopak.

Zákon tiež hovorí, že pri žiadnom procese nemôže dôjsť k prenosu tepla zo studeného telesa na horúce.

Z mnohých príkladov sme videli, že práca sa vykonáva, keď teplo prechádza z horúceho telesa (ohrievača) do studeného telesa (chladnička) a chladnička prijíma menej tepla, ako vydáva ohrievač. Vnútorná energia ohrievača klesá nielen preto, že odovzdáva teplo chladničke, ale aj preto, že sa pracuje.

Poďme zistiť, za akých podmienok prebieha opačný proces - prenos tepla zo studeného telesa na horúce?

Príkladom tohto druhu môžu byť chladiace stroje používané v potravinárskom priemysle (na výrobu zmrzliny, na skladovanie mäsa atď.). Dispozícia kompresorového chladiaceho stroja je opačná ako u parnej elektrárne.

Je to znázornené na obr. 530. Pracovnou látkou v chladiacom stroji je zvyčajne amoniak (niekedy oxid uhličitý, oxid siričitý alebo niektorý z halogenovodíkov, ktoré dostali zvláštny názov "freóny"). Kompresor 1 čerpá pary čpavku pod tlakom 12 do cievky 2 (zodpovedá kondenzátoru). Po stlačení sa pary amoniaku ohrievajú a ochladzujú v nádrži 3 tečúcou vodou. Tu sa pary amoniaku menia na kvapalinu. Z cievky 2 vstupuje amoniak cez ventil 4 do ďalšej cievky 5 (výparník), kde je tlak asi 3 atm.

Pri prechode cez ventil sa časť amoniaku vyparí a teplota klesne na -10. Amoniak je nasávaný z výparníka kompresorom. Odparovaním si amoniak požičiava teplo potrebné na odparovanie zo soľanky obklopujúcej výparník. V dôsledku toho sa soľanka ochladí na asi -8 °C. Soľanka teda zohráva úlohu studeného telesa, ktoré odovzdáva teplo horúcemu telesu (tečúca voda v nádrži 3). Prúd ochladenej soľanky sa vedie potrubím do chladiacej miestnosti. Umelý ľad sa získava ponorením kovových boxov naplnených čistou vodou do soľanky.

Okrem kompresorových chladiacich strojov sa pre domáce účely využívajú absorpčné chladiace stroje, kde sa stlačenie pracovného plynu dosahuje nie pomocou kompresora, ale absorpciou (absorpciou, rozpustením) vo vhodnej látke. Takže v chladničke pre domácnosť (obr. 531) sa silný vodný roztok amoniaku () ohrieva elektrickým prúdom v generátore 1 a uvoľňuje plynný amoniak, ktorého tlak dosahuje 20 atm. Plynný amoniak po vysušení (v sušičke neznázornenej na obrázku) kondenzuje v kondenzátore 2. Skvapalnený amoniak vstupuje do výparníka 3, kde sa opäť mení na plyn, pričom si z výparníka požičiava značné množstvo tepla. Plynný amoniak je absorbovaný (rozpustený vo vode) v absorbéri 4, kde sa tak opäť vytvorí silný roztok amoniaku, ktorý prúdi do generátora 1 a vytlačí ochudobnený (po vývoji plynu) roztok do absorbéra. Takto prebieha nepretržitý cyklus, pričom výparník (silne chladený odparovaním čpavku) je umiestnený vo vnútri chladeného priestoru (skrinky) a všetky ostatné časti sú umiestnené mimo skrine.

Ryža. 530. Schéma kompresorového chladiaceho stroja

Vzniká otázka, prečo sa plynný amoniak skvapalňuje v kondenzátore a odparuje sa vo výparníku, hoci teplota výparníka je nižšia ako teplota kondenzátora? To je dosiahnuté vďaka skutočnosti, že celý systém je naplnený vodíkom pri tlaku asi 20 atm. Pri zahrievaní generátora sa z vriaceho roztoku uvoľňuje plynný amoniak a jeho tlak dosahuje približne 20 atm. Amoniak vytláča vodík z hornej časti generátora a kondenzátora do výparníka a absorbéra. Amoniak v kondenzátore je teda pod vlastným vysokým tlakom, a preto sa skvapalňuje pri teplote blízkej teplote miestnosti, zatiaľ čo kvapalný amoniak vstupuje do výparníka pri nízkom parciálnom tlaku a vodík vo výparníku poskytuje požadovaný celkový tlak rovný tlaku. v kondenzátore a iných častiach systému.

Ryža. 531. Schéma zariadenia absorpčného chladiaceho stroja

Zmes vodíka a plynného čpavku z výparníka prechádza do absorbéra, kde sa čpavok rozpúšťa vo vode, čím sa roztok zahrieva a vodík prechádza teplým roztokom a tam, kde sa zahreje, prechádza konvekciou do studený výparník. Namiesto rozpusteného amoniaku vo výparníku sa jeho nové časti odparia, čo spôsobí ďalšie ochladzovanie výparníka. Výhodou tohto dizajnu je, že neexistujú žiadne pohyblivé mechanické časti. Cirkulácia roztoku amoniaku (medzi 1 a 4) a cirkulácia vodíka (medzi 4 a 3) sa uskutočňuje v dôsledku rozdielu hustoty v dôsledku teplotného rozdielu (roztok v 1 je teplejší ako v 4 a vodík a 4 sú teplejšie ako v 3).

Zákon zachovania a premeny energie (prvý termodynamický zákon) v zásade takýto prechod nezakazuje, pokiaľ sa množstvo energie zachová v rovnakom objeme. Ale v skutočnosti sa to nikdy nestane. Práve táto jednostrannosť, jednosmernosť prerozdeľovania energie v uzavretých systémoch zdôrazňuje druhý princíp.

Na vyjadrenie tohto procesu bol do termodynamiky zavedený nový koncept - entropia. Entropia sa chápe ako miera neusporiadanosti systému. Presnejšia formulácia druhého termodynamického zákona mala túto podobu: "V spontánnych procesoch v systémoch s konštantnou energiou sa entropia vždy zvyšuje."

Fyzikálny význam zvýšenia entropie sa scvrkáva na skutočnosť, že izolovaný (s konštantnou energiou) systém pozostávajúci z určitého súboru častíc má tendenciu prejsť do stavu s najmenšou usporiadanosťou pohybu častíc. Ide o najjednoduchší stav systému alebo stav termodynamickej rovnováhy, v ktorom je pohyb častíc chaotický. Maximálna entropia znamená úplnú termodynamickú rovnováhu, ktorá sa rovná úplnému chaosu.

Celkový výsledok je dosť smutný: nezvratné smerovanie procesov premeny energie v izolovaných sústavách skôr či neskôr povedie k premene všetkých druhov energie na energiu tepelnú, ktorá sa rozplynie, t.j. v priemere budú rovnomerne rozdelené medzi všetky prvky systému, čo bude znamenať termodynamická rovnováha, alebo úplný chaos. Ak je náš vesmír uzavretý, čaká ho taký nezávideniahodný osud. Z chaosu, ako tvrdili starí Gréci, sa zrodilo, do chaosu, ako naznačuje klasická termodynamika, a vráti sa.

Pravda, vynára sa zvláštna otázka: ak sa vesmír vyvíja len smerom k chaosu, ako by potom mohol vzniknúť a usporiadať sa do súčasného usporiadaného stavu? Klasická termodynamika si však túto otázku nekládla, pretože vznikla v dobe, keď sa o nestacionárnej povahe vesmíru ani nehovorilo. V tom čase bola jedinou tichou výčitkou termodynamike Darwinova evolučná teória. Koniec koncov, proces vývoja rastlinného a živočíšneho sveta, predpokladaný touto teóriou, bol charakterizovaný jeho neustálou komplikáciou, rastom výšky organizácie a poriadku. Divoká zver z nejakého dôvodu ašpirovala na termodynamickú rovnováhu a chaos. Takáto zjavná „nedôslednosť“ v zákonitostiach vývoja neživej a živej prírody bola prinajmenšom prekvapivá.

Toto prekvapenie sa mnohonásobne zvýšilo po nahradení modelu stacionárneho vesmíru modelom rozvíjajúceho sa vesmíru,

v ktorých bola jasne viditeľná narastajúca komplikácia organizácie hmotných objektov – od elementárnych a subelementárnych častíc v prvých momentoch po Veľkom tresku až po v súčasnosti pozorované hviezdne a galaktické systémy. Ak je totiž princíp zvyšovania entropie taký univerzálny, ako by mohli vzniknúť také zložité štruktúry? Už sa nedajú vysvetliť náhodnými „poruchami“ rovnovážneho vesmíru ako celku. Ukázalo sa, že na zachovanie konzistentnosti všeobecného obrazu sveta je potrebné postulovať prítomnosť hmoty vo všeobecnosti nielen deštruktívnej, ale aj tvorivej tendencie. Hmota je schopná pôsobiť proti termodynamickej rovnováhe, sebaorganizovať a sebakomplexovať.

Treba poznamenať, že postulát o schopnosti hmoty sa samorozvíjať bol do filozofie zavedený už pomerne dávno. No jeho potreba základných prírodných vied (fyzika, chémia) sa začína realizovať až teraz. V dôsledku týchto problémov, spolupráca- teória samoorganizácie. Jeho vývoj sa začal pred niekoľkými desaťročiami a v súčasnosti sa rozvíja vo viacerých oblastiach: synergetika (G. Haken), nerovnovážna termodynamika (I. Prigozhy) atď. Bez toho, aby sme zachádzali do detailov a odtieňov vývoja týchto oblastí, budeme charakterizovať všeobecný význam komplexu rozvíjajú myšlienky, pričom ich nazývame synergickými (termín G. Hakena).

Hlavný svetonázorový posun spôsobený synergetikou možno vyjadriť takto:

a) procesy deštrukcie a tvorby, degradácie a vývoja vo vesmíre sú prinajmenšom rovnaké v právach;

b) procesy tvorby (zvýšenie zložitosti a usporiadanosti) majú jednotný algoritmus bez ohľadu na povahu systémov, v ktorých sa vykonávajú.

Synergetika teda tvrdí, že objavuje určitý univerzálny mechanizmus, ktorým sa sebaorganizácia uskutočňuje v živej aj neživej prírode. Samoorganizáciou sa myslí spontánny prechod otvoreného nerovnovážneho systému od menej zložitých a usporiadaných foriem organizácie. Z toho vyplýva, že objektom synergetiky nemôže byť v žiadnom prípade žiadny systém.

my, ale iba tí, ktorí spĺňajú aspoň dve podmienky:

a) musia byť otvorené, t.j. výmena hmoty alebo energie s prostredím;

b) musia byť tiež v podstate nerovnovážne, t.j. byť v stave ďaleko od termodynamickej rovnováhy.

Ale presne taká je väčšina systémov, o ktorých vieme. Izolované systémy klasickej termodynamiky sú istou idealizáciou, v skutočnosti sú takéto systémy výnimkou, nie pravidlom. S celým Vesmírom ako celkom je to ťažšie – ak ho považujeme za otvorený systém, čo potom môže slúžiť ako jeho vonkajšie prostredie? Moderná fyzika verí, že takým médiom pre náš hmotný vesmír je vákuum.

Synergetika teda tvrdí, že vývoj otvorených a vysoko nerovnovážnych systémov prebieha prostredníctvom zvyšujúcej sa zložitosti a poriadku. Vo vývojovom cykle takéhoto systému existujú dve fázy:

1. Obdobie hladkého evolučného vývoja s dobre predvídateľnými lineárnymi zmenami, ktoré nakoniec privedú systém do nestabilného kritického stavu.

2. Okamžitý, náhly odchod z kritického stavu a prechod do nového stabilného stavu s väčšou mierou zložitosti a poriadku.

Dôležitá vlastnosť: prechod systému do nového stabilného stavu je nejednoznačný. Po dosiahnutí kritických parametrov sa systém zo stavu silnej nestability akoby „prepadne“ do jedného z mnohých možných nových stabilných stavov. V tomto bode (nazýva sa to bifurkačný bod) sa evolučná cesta systému akoby rozdvojuje a o tom, ktorá vetva vývoja sa vyberie, rozhoduje náhoda! Ale po „výbere“ a prechode systému do kvalitatívne nového stabilného stavu už niet cesty späť. Tento proces je nezvratný. A z toho, mimochodom, vyplýva, že vývoj takýchto systémov je zásadne nepredvídateľný. Je možné vypočítať možnosti vetvenia pre evolúciu systému, ale ktorá z nich bude zvolená náhodne, sa nedá jednoznačne predpovedať.

Najpopulárnejším a najnázornejším príkladom tvorby štruktúr s narastajúcou zložitosťou je dobre študovaný fenomén v hydrodynamike nazývaný Benardove bunky. Pri zahrievaní kvapaliny v okrúhlej alebo obdĺžnikovej nádobe vzniká medzi jej spodnou a hornou vrstvou určitý teplotný rozdiel (spád). Ak je gradient malý, k prenosu tepla dochádza na mikroskopickej úrovni a nenastáva žiadny makroskopický pohyb. Keď však dosiahne určitú kritickú hodnotu, v kvapaline sa náhle (skokovo) objaví makroskopický pohyb, ktorý vytvorí jasne definované štruktúry vo forme valcových buniek. Zhora takéto makro-usporiadanie vyzerá ako stabilná bunková štruktúra, podobná plástu.

Tento všetkým dobre známy jav je z hľadiska štatistickej mechaniky absolútne neuveriteľný. Koniec koncov naznačuje, že v momente vzniku Benardových buniek sa miliardy tekutých molekúl akoby na povel začnú správať koordinovane, koordinovane, hoci predtým boli v úplne chaotickom pohybe. Zdá sa, že každá molekula „vie“, čo robia všetci ostatní a chce sa pohybovať v spoločnej formácii. (Samotné slovo „synergetika“ mimochodom znamená len „spoločné pôsobenie“.) Klasické štatistické zákony tu evidentne nefungujú, ide o jav iného poriadku. Veď aj keby náhodou vznikla taká „správna“ a stabilne „kooperatívna“ štruktúra, čo je takmer neuveriteľné, okamžite by sa zrútila. Ale nerozpadá sa pri zachovaní vhodných podmienok (prílev energie zvonku), ale je stabilne zachovaný. To znamená, že vznik takýchto štruktúr s narastajúcou zložitosťou nie je náhoda, ale vzor.

Zdá sa, že hľadanie podobných procesov samoorganizácie v iných triedach otvorených nerovnovážnych systémov bude úspešné: mechanizmus pôsobenia lasera, rast kryštálov, chemické hodiny (Belousov-Žabotinského reakcia), tvorba živého organizmu, populačnej dynamiky, trhovej ekonomiky a napokon, v ktorej chaotické činy miliónov slobodných jedincov vedú k formovaniu stabilných a

komplexné makroštruktúry - to všetko sú príklady samoorganizácie systémov veľmi odlišného charakteru.

Synergická interpretácia takýchto javov otvára nové možnosti a smery ich štúdia. V zovšeobecnenej forme možno novosť synergického prístupu vyjadriť v týchto pozíciách:

Chaos je nielen deštruktívny, ale aj tvorivý, konštruktívny; vývoj sa uskutočňuje prostredníctvom nestability (chaoticity).

Lineárny charakter vývoja zložitých systémov, na ktorý je klasická veda zvyknutá, nie je pravidlom, ale skôr výnimkou; vývoj väčšiny týchto systémov je nelineárny. A to znamená, že pre zložité systémy existuje vždy niekoľko možných spôsobov evolúcie.

Vývoj sa uskutočňuje náhodným výberom jednej z niekoľkých povolených možností ďalšieho vývoja v bodoch rozvetvenia. Preto náhodnosť nie je nešťastným nedorozumením, je zabudovaná do mechanizmu evolúcie. Znamená to tiež, že súčasná cesta evolúcie systému nemusí byť lepšia ako tá, ktorá bola odmietnutá náhodným výberom.

Synergetika pochádza z fyzikálnych disciplín – termodynamika, rádiofyzika. Ale jej myšlienky sú interdisciplinárne. Poskytujú základ pre globálnu evolučnú syntézu prebiehajúcu v prírodných vedách. Synergetika sa preto považuje za jednu z najdôležitejších zložiek moderného vedeckého obrazu sveta.

2.3.3. Všeobecné kontúry moderného prírodovedného obrazu sveta

Svet, v ktorom žijeme, pozostáva z viacrozmerných otvorených systémov, ktorých vývoj podlieha určitým všeobecným vzorcom. Zároveň má svoju dlhú históriu, ktorá je všeobecne známa modernej vede.

Tu je chronológia najdôležitejších udalostí tohto príbehu 1:

20 miliárd rokov späť - Veľký tresk

O 3 minúty neskôr - vznik hmotného základu Vesmíru (fotóny, neutrína a antineutrína s prímesou jadier vodíka, hélia a elektrónov).

Po niekoľkých stovkách - vzhľad atómov (ľahké prvky tisíc rokov Súdruh).

Pred 19-17 miliardami rokov - vznik štruktúr rôznych mierok (galaxií).

Pred 15 miliardami rokov - objavenie sa hviezd prvej generácie, tvorba atómov ťažkých prvkov.

Pred 5 miliardami rokov - zrodenie Slnka.

Pred 4,6 miliardami rokov - vznik Zeme.

Pred 3,8 miliardami rokov - vznik života.

Pred 450 miliónmi rokov - vzhľad rastlín.

Pred 150 miliónmi rokov - objavenie sa cicavcov.

Pred 2 miliónmi rokov - začiatok antropogenézy.

Zdôrazňujeme, že moderná veda pozná nielen „dátumy“, ale v mnohých ohľadoch aj samotné mechanizmy vývoja Vesmíru od Veľkého tresku až po súčasnosť. To je fantastický výsledok. Najväčšie prielomy do tajomstiev histórie vesmíru sa navyše uskutočnili v druhej polovici nášho storočia:

bol navrhnutý a zdôvodnený koncept Veľkého tresku, skonštruovaný kvarkový model atómu, ustanovené typy fundamentálnych interakcií a skonštruované prvé teórie ich zjednotenia atď. Pozornosť venujeme predovšetkým úspechom fyziky a kozmológie, pretože práve tieto základné vedy tvoria všeobecné kontúry vedeckého obrazu sveta.

Obraz sveta nakreslený modernou prírodnou vedou je nezvyčajne zložitý a jednoduchý zároveň. Ťažké, pretože môže zmiasť človeka, ktorý je zvyknutý na dohodu

1 Pozri: filozofia a metodológie vedy. - M.: Aspect Press, 1996. - S. 290.

klasické vedecké myšlienky zdravého rozumu. Myšlienky počiatku času, korpuskulárno-vlnový dualizmus kvantových objektov, vnútorná štruktúra vákua schopná produkovať virtuálne častice – tieto a ďalšie podobné inovácie dávajú súčasnému obrazu sveta trochu „bláznivý“ vzhľad. (To je však prechodné: raz napokon aj myšlienka, že Zem je sférická, vyzerala úplne „šialene“.)

Ale zároveň je tento obrázok majestátne jednoduchý, štíhly a niekde dokonca elegantný. Tieto vlastnosti mu dávajú najmä hlavné princípy, ktoré sme už zvážili pri budovaní a organizácii moderných vedeckých poznatkov:

dôslednosť,

globálny evolucionizmus,

sebaorganizácia,

Historickosť.

Tieto princípy budovania vedeckého obrazu sveta ako celku zodpovedajú základným zákonom existencie a vývoja samotnej prírody.

Dôslednosť znamená vedou reprodukovať skutočnosť, že pozorovateľný vesmír sa javí ako najväčší zo všetkých nám známych systémov, ktorý pozostáva z obrovského množstva prvkov (subsystémov) rôznych úrovní zložitosti a poriadku.

„Systém“ sa zvyčajne chápe ako druh usporiadaného súboru navzájom prepojených prvkov. Účinok konzistencie sa prejavuje objavením sa nových vlastností v integrálnom systéme, ktoré vznikajú v dôsledku interakcie prvkov (napríklad atómy vodíka a kyslíka spojené do molekuly vody radikálne menia svoje obvyklé vlastnosti). Ďalšou dôležitou charakteristikou systémovej organizácie je hierarchia, podriadenosť - dôsledné začleňovanie systémov nižšej úrovne do systémov stále vyšších úrovní.

Systémový spôsob kombinovania prvkov vyjadruje ich základnú jednotu: vďaka hierarchickému začleneniu systémov rôznych úrovní do seba je akýkoľvek prvok akéhokoľvek systému spojený so všetkými prvkami všetkých možných systémov. (Napríklad: človek - biosféra - planéta Zem -

Slnečná sústava – Galaxia atď.) Práve tento zásadne jednotný charakter nám ukazuje svet okolo nás. Vedecký obraz sveta a prírodná veda, ktorá ho vytvára, sú organizované rovnakým spôsobom. Všetky jeho časti sú teraz úzko prepojené – už prakticky neexistuje „čistá“ veda, všetko preniká a pretvára fyzika a chémia.

Globálny evolucionizmus- to je uznanie nemožnosti existencie Vesmíru a všetkých ním generovaných systémov menšieho rozsahu bez vývoja, evolúcie. Vyvíjajúci sa charakter Vesmíru tiež svedčí o základnej jednote sveta, ktorého každá súčasť je historickým dôsledkom globálneho evolučného procesu, ktorý začal Veľký tresk.

sebaorganizácia- ide o pozorovanú schopnosť hmoty samokomplikovať sa a vytvárať stále viac a viac usporiadaných štruktúr v priebehu evolúcie. Mechanizmus prechodu hmotných systémov do zložitejšieho a usporiadanejšieho stavu je zrejme podobný pre systémy všetkých úrovní.

Tieto základné črty moderného prírodovedného obrazu sveta určujú predovšetkým jeho všeobecný obrys, ako aj samotnú metódu usporiadania rôznorodých vedeckých poznatkov do niečoho celistvého a konzistentného.

Má však ešte jednu vlastnosť, ktorá ho odlišuje od predchádzajúcich verzií. Spočíva v rozpoznávaní historickosť, a následne zásadná neúplnosť skutočný a akýkoľvek iný vedecký obraz sveta. Ten, ktorý existuje teraz, je generovaný tak predchádzajúcou históriou, ako aj špecifickými socio-kultúrnymi črtami našej doby. Rozvoj spoločnosti, zmena jej hodnotových orientácií, uvedomenie si dôležitosti štúdia jedinečných prírodných systémov, ktorých neoddeliteľnou súčasťou je aj sám človek, mení tak stratégiu vedeckého bádania, ako aj postoj človeka k svetu.

Ale aj vesmír sa vyvíja. Samozrejme, vývoj spoločnosti a vesmíru prebieha v rôznych temporytmoch. Ale ich vzájomné uloženie robí myšlienku vytvorenia konečného, ​​úplného, ​​absolútne pravdivého vedeckého obrazu sveta prakticky nerealizovateľnou.

Pokúsili sme sa teda zaznamenať niektoré základné črty moderného prírodovedného obrazu sveta. Toto je len jeho všeobecný náčrt, po jeho načrtnutí možno pristúpiť k podrobnejšiemu oboznámeniu sa s konkrétnymi koncepčnými novinkami v modernej prírodnej vede. Povieme si o nich v nasledujúcich kapitolách.

Kontrolné otázky

1. Prečo sa veda objavuje až v storočiach VI-IV. pred Kr nie skôr? Aké sú vlastnosti vedeckého poznania?

2. Čo je podstatou princípu falšovania? ako pracuje?

3. Vymenujte kritériá na rozlíšenie teoretickej a empirickej úrovne vedeckého poznania. Akú úlohu zohráva každá z týchto úrovní vo vedeckom poznaní?

5. Čo je to paradigma?

6. Opíšte obsah prírodovednej revolúcie z konca XIX - začiatku XX storočia.

7. „Tento svet bol zahalený hlbokou tmou. Nech je svetlo! A tu prichádza Newton. Satan však na pomstu nenechal dlho čakať. Einstein prišiel - a všetko bolo ako predtým. (S. Ya. Marshak)

O akú vlastnosť vedeckého poznania autor ironizuje?

8. Čo je podstatou princípu globálneho evolucionizmu? Ako sa to prejavuje?

9. Opíšte hlavné myšlienky synergetiky. V čom spočíva novinka synergického prístupu?

10. Vymenujte hlavné črty moderného prírodovedného obrazu sveta.

Literatúra

1. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.P. Zákony evolúcie a samoorganizácie zložitých systémov. - M.: Nauka, 1994.

2. Kuznecov V.I., Idlis G.M., Gutina V.N. Prírodná veda. - M.: Agar, 1996.

3. Kuhn T.Štruktúra vedeckých revolúcií. - M.: Progress 1975.

4. Lakatoš I. Metodológia vedeckovýskumných programov // Otázky filozofie. - 1995. - č.4.

5. Rovinský R.E. Rozvíjajúci sa vesmír. - M., 1995.

6. Moderné filozofia vedy. - M.: Logos, 1996.

7. Stepin V. S., Gorokhov V. G., Rozov M. A. Filozofia vedy a techniky. - M.: Gardarika, 1996.

8. filozofia a metodológie vedy. - M.: Aspect Press 1996.

_________________________________

7.3.5. Noosféra. Učenie V. I. Vernadského o noosfére

Ako základ pre vznik slúžil obrovský vplyv človeka na prírodu a rozsiahle dôsledky jeho činnosti

učenia o noosféra. pojem "noosféra" (gr. poo5-myseľ) sa doslovne prekladá ako sféra mysle. Prvýkrát bol uvedený do vedeckého obehu v roku 1927 francúzskym vedcom E. Leroy. Spolu s Teilhard de Chardin noosféru považoval za akúsi ideálnu formáciu, extrabiosférický obal myslenia obklopujúci Zem.

Množstvo vedcov navrhuje namiesto pojmu „noosféra“ používať iné pojmy: „technosféra“, „antroposféra“, „psychosféra“, „sociosféra“ alebo ich používať ako synonymá. Tento prístup sa zdá byť veľmi kontroverzný, keďže medzi uvedenými pojmami a pojmom „noosféra“ existuje určitý rozdiel.

Treba tiež poznamenať, že doktrína noosféry ešte nemá úplný kanonický charakter, ktorý by sa dal brať ako nejaký bezpodmienečný návod na konanie. Doktrína noosféry bola formulovaná aj v dielach jedného z jej zakladateľov V. I. Vernadského. V jeho dielach možno nájsť rôzne definície a predstavy o noosfére, ktoré sa navyše počas života vedca menili. Vernadsky začal tento koncept rozvíjať od začiatku 30. rokov. po podrobnom vypracovaní doktríny biosféry. V. I. Vernadskij, uvedomujúc si obrovskú úlohu a dôležitosť človeka v živote a premene planéty, používa pojem „noosféra“ v rôznych významoch: 1) ako stav planéty, kedy sa človek stáva najväčšou transformačnou geologickou silou; 2) ako oblasť aktívneho prejavu vedeckého myslenia; 3) ako hlavný faktor reštrukturalizácie a zmeny biosféry.

Veľmi dôležité v učení V. I. Vernadského o noosfére bolo, že si najskôr uvedomil a pokúsil sa syntetizovať prírodné a spoločenské vedy pri štúdiu problémov globálnej ľudskej činnosti, aktívnej reštrukturalizácii životného prostredia. Noosféra je podľa jeho názoru už kvalitatívne iný, vyšší stupeň biosféry, spojený s radikálnou premenou nielen prírody, ale aj človeka samotného. Toto nie je len oblasť aplikácie ľudských vedomostí na vysokej technologickej úrovni. Na to stačí pojem „technosféra“. Hovoríme o takej etape v živote ľudstva, keď transformačná činnosť človeka bude založená na prísne vedeckom a skutočne rozumnom chápaní všetkých prebiehajúcich procesov a bude nevyhnutne spojená so „záujmami prírody“.

Aktuálne pod noosféra rozumie sa sféra interakcie medzi človekom a prírodou, v rámci ktorej sa rozumná ľudská činnosť stáva hlavným určujúcim faktorom rozvoja. AT štruktúra noosféry možno rozlíšiť ako zložky ľudstva, spoločenských systémov, súhrnu vedeckých poznatkov, súhrnu zariadení a technológií v jednote s biosférou Harmonické prepojenie všetkých zložiek štruktúry je základom pre trvalo udržateľnú existenciu a rozvoj noosféry .

Keď už hovoríme o evolučnom vývoji sveta, jeho prechode do noosféry, zakladatelia tejto doktríny sa líšili v chápaní podstaty tohto procesu. Teilhard de Chardin hovoril o postupnom prechode biosféry do noosféry, t.j. „do sféry mysle, ktorej vývoj podlieha rozumu a vôli človeka“, postupným zahladzovaním ťažkostí medzi človekom a prírodou.

U V. I. Vernadského sa stretávame s iným prístupom. V jeho doktríne biosféry živá hmota pretvára vrchný obal Zeme. Postupne pribúdajú ľudské zásahy, ľudstvo sa stáva hlavnou planetárnou geologickotvornou silou. Preto (jadro Vernadského doktríny o noosfére) je človek priamo zodpovedný za vývoj planéty. Jeho pochopenie tejto tézy je nevyhnutné aj pre jeho vlastné prežitie. Spontánnosť vývoja spôsobí, že biosféra nebude vhodná pre ľudské bývanie. V tomto ohľade by mal človek merať svoje potreby so schopnosťami biosféry. Vplyv naň musí byť dávkovaný mysľou v priebehu vývoja biosféry a spoločnosti. Postupne sa biosféra premieňa na noosféru, kde jej vývoj nadobúda riadený charakter.

Toto je ťažká povaha vývoja prírody, biosféry, ako aj zložitosť vzniku noosféry, ktorá určuje úlohu a miesto človeka v nej. V. I. Vernadskij opakovane zdôrazňoval, že ľudstvo do tohto stavu iba vstupuje. A dnes, niekoľko desaťročí po smrti vedca, neexistujú dostatočné dôvody na to, aby sme hovorili o udržateľnej ľudskej činnosti (to znamená, že sme už dosiahli stav noosféry). A tak to bude minimálne dovtedy, kým ľudstvo nevyrieši globálne problémy planéty, vrátane environmentálnych. Viac o noosfére

hovoriť ako o ideáli, ku ktorému by mal človek túžiť.

7.4. Vzťah medzi vesmírom a divokou prírodou

Vďaka prepojenosti všetkého, čo existuje, má kozmos aktívny vplyv na najrozmanitejšie procesy života na Zemi.

VI Vernadsky, keď hovoril o faktoroch ovplyvňujúcich vývoj biosféry, poukázal okrem iného na kozmický vplyv. Zdôraznil teda, že bez kozmických telies, najmä bez Slnka, by život na Zemi nemohol existovať. Živé organizmy premieňajú kozmické žiarenie na pozemskú energiu (tepelnú, elektrickú, chemickú, mechanickú) v rozsahu, ktorý určuje existenciu biosféry.

Švédsky vedec poukázal na významnú úlohu kozmu pri vzniku života na Zemi. Kandidát na Nobelovu cenu S. Arrhenius. Podľa jeho názoru bolo zavedenie života na Zem z vesmíru možné vo forme baktérií vďaka kozmickému prachu a energii. V. I. Vernadsky nevylúčil možnosť objavenia sa života na Zemi z vesmíru.

Vplyv vesmíru na procesy prebiehajúce na Zemi (napríklad Mesiac pri prílivoch, zatmeniach Slnka) si všimli ľudia už v staroveku. Spojenie medzi kozmom a Zemou sa však dlhé stáročia častejšie chápalo na úrovni vedeckých hypotéz a dohadov, či dokonca mimo rámca vedy. Bolo to spôsobené najmä obmedzenými ľudskými možnosťami, vedeckou základňou a dostupnými nástrojmi. AT XX V priebehu storočí sa poznatky o vplyve vesmíru na Zem výrazne zvýšili. A to je zásluha ruských vedcov, predovšetkým predstaviteľov ruský kozmizmus - A. L. Čiževskij, K. E. Ciolkovskij, L. N. Gumilyov, V. I. Vernadskij a ďalší.

A. L. Čiževskému sa v mnohom podarilo pochopiť, zhodnotiť a identifikovať mieru vplyvu kozmu a predovšetkým Slnka na pozemský život a jeho prejavy. Výrečne o tom svedčia názvy jeho diel: „Fyzikálne faktory historického procesu“, „Zemská ozvena slnečných búrok“ atď.

Vedci už dlho venujú pozornosť prejavom slnečnej aktivity (škvrny, fakle na jej povrchu, protuberancie). Ukázalo sa, že táto činnosť je spojená s elektromagnetickými a inými výkyvmi vo svetovom priestore. A. L. Chizhevsky po vykonaní mnohých vedeckých štúdií v astronómii, biológii a histórii dospel k záveru, že Slnko a jeho činnosť má veľmi významný vplyv na biologické a sociálne procesy na Zemi („Fyzikálne faktory historického procesu“).

V roku 1915 18-ročný A.L. Čiževskij, ktorý zanietene študoval astronómiu, chémiu a fyziku, upozornil na synchronizáciu vzniku slnečných škvŕn a súčasné zosilnenie nepriateľských akcií na frontoch prvej svetovej vojny. Nahromadený a zovšeobecnený štatistický materiál mu umožnil urobiť túto štúdiu vedeckú a presvedčivú.

Zmyslom jeho koncepcie, založenej na bohatom faktografickom materiáli, bolo dokázať existenciu kozmických rytmov a závislosť biologického a spoločenského života na Zemi od pulzovania vesmíru. K. E. Ciolkovskij zhodnotil prácu svojho kolegu takto: „Mladý vedec sa snaží objaviť funkčný vzťah medzi správaním ľudstva a kolísaním aktivity Slnka a pomocou výpočtov určiť rytmus, cykly a periódy týchto zmien. a fluktuácie, čím vzniká nová sféra ľudského poznania. Všetky tieto široké zovšeobecnenia a odvážne myšlienky vyjadruje Čiževskij po prvý raz, čo im dáva veľkú hodnotu a vzbudzuje záujem. Táto práca je príkladom spojenia rôznych vied na monistickom základe fyzikálnej a matematickej analýzy“ 1 .

Až o mnoho rokov neskôr sa v praxi potvrdili myšlienky a závery vyjadrené A. L. Čiževským o vplyve Slnka na pozemské procesy. Početné pozorovania ukázali nepopierateľnú závislosť hromadných výbuchov neuropsychiatrických a kardiovaskulárnych chorôb u ľudí počas periodických cyklov slnečnej aktivity. Predpovede takzvaných „zlých dní“ pre zdravie sú v dnešnej dobe samozrejmosťou.

Zaujímavá je myšlienka Čiževského, že magnetické poruchy na Slnku môžu v dôsledku jednoty Kozmu vážne ovplyvniť problém zdravia vedúcich predstaviteľov štátu. Veď na čele väčšiny vlád v mnohých krajinách sú ľudia v strednom veku. Rytmy vyskytujúce sa na Zemi a vo vesmíre, samozrejme, ovplyvňujú ich zdravie a pohodu. To je nebezpečné najmä v podmienkach totalitných, diktátorských režimov. A ak sú na čele štátu nemorálni alebo mentálne postihnutí jedinci, potom ich patologické reakcie na kozmické poruchy môžu viesť k nepredvídateľným a tragickým následkom ako pre národy ich krajín, tak pre celé ľudstvo v podmienkach, keď mnohé krajiny vlastnia mocné zbrane. zničenie.

Osobitné miesto zaujíma Čiževského výrok, že Slnko výrazne ovplyvňuje nielen biologické, ale aj sociálne procesy na Zemi. Sociálne konflikty (vojny, nepokoje, revolúcie) sú podľa A. L. Čiževského do značnej miery determinované správaním a činnosťou nášho svietidla. Podľa jeho prepočtov počas minimálnej slnečnej aktivity dochádza v spoločnosti k minimu masových aktívnych sociálnych prejavov (cca 5 %). Počas vrcholu slnečnej aktivity ich počet dosahuje 60%.

Mnohé z myšlienok A. L. Čiževského našli svoje uplatnenie v oblasti vesmírnych a biologických vied. Potvrdzujú nerozlučnú jednotu človeka a kozmu, poukazujú na ich úzky vzájomný vplyv.

Veľmi originálne boli vesmírne predstavy prvého predstaviteľa ruského kozmizmu N. F. Fedorová. Veľké nádeje vkladal do budúceho rozvoja vedy. Je to ona, podľa N.F. Fedorova, ktorá pomôže človeku predĺžiť jeho život av budúcnosti ho urobí nesmrteľným. Presídľovanie ľudí na iné planéty v dôsledku veľkej akumulácie sa stane nevyhnutnou realitou. Priestor pre Fedorova je aktívna oblasť ľudskej činnosti. V polovici XIX storočia. navrhol vlastnú verziu pohybu ľudí vo vesmíre. Podľa mysliteľa bude na to potrebné zvládnuť elektromagnetickú energiu zemegule, ktorá umožní regulovať jej pohyb vo svetovom priestore a premeniť Zem na vesmírnu loď („pozemský rover“) na lety do vesmíru. AT

K. E. Ciolkovskij. Vlastní aj množstvo originálnych filozofických myšlienok. Život je podľa Ciolkovského večný. „Po každej smrti sa deje to isté – rozptýlenie... Vždy sme žili a vždy budeme žiť, ale zakaždým v novej podobe a, samozrejme, bez spomienky na minulosť... Kus hmoty podlieha nespočetný rad životov, hoci oddelených obrovskými časovými intervalmi...“ 1 . V tomto má mysliteľ veľmi blízko k hinduistickému učeniu o presťahovaní duší, ako aj k Démokritovi.

1 Ciolkovskij K.E.

Takto si Ciolkovskij predstavuje technológiu „humanitárnej pomoci“. O všetko sa postará „Perfect World“. Na iných, nižších vývojových planétach ho podporujú a povzbudzujú „iba tí dobro“. „Každá odchýlka od zla alebo utrpenia je starostlivo napravená. Akým spôsobom? Áno, selekciou: zlí, alebo tí, ktorí sa odchyľujú k zlému, ostávajú bez potomkov... Sila dokonalých preniká na všetky planéty, všetky možné miesta života a všade. Tieto miesta sú obývané vlastným zrelým druhom. Nie je to tak, že záhradník zničí všetky nepoužiteľné rastliny na svojom pozemku a nechá len tú najlepšiu zeleninu! Ak zásah nepomôže a nepredpokladá sa nič iné ako utrpenie, potom je celý živý svet bezbolestne zničený...“ 1 .

\ Ciolkovskij K.E. vyhláška. op. - S. 378-379.

V budúcnosti, podľa Fedorovových plánov, človek zjednotí všetky svety a stane sa "planetárnym inžinierom". Toto bude obzvlášť blízko prejavovať jednotu človeka a kozmu.

Myšlienky N. F. Fedorova o presídľovaní ľudí na iné planéty vyvinul skvelý vedec v oblasti raketovej vedy. K. E. Ciolkovskij. Vlastní aj množstvo originálnych filozofických myšlienok. Život je podľa Ciolkovského večný. “Po každej smrti sa deje to isté – rozhadzovanie... Vždy sme žili a vždy budeme žiť, no zakaždým v novej podobe a samozrejme bez spomienky na minulosť... Kúsok hmoty podlieha nespočetný rad životov, hoci oddelených obrovskými časovými intervalmi...“ 1 . V tomto má mysliteľ veľmi blízko k hinduistickému učeniu o presťahovaní duší, ako aj k Démokritovi.

Na základe zásadne dialektickej myšlienky univerzálneho života, všade a vždy existujúceho prostredníctvom pohyblivých a večne živých atómov, sa Ciolkovskij pokúsil vybudovať integrálny rámec „kozmickej filozofie“.

Vedec veril, že život a inteligencia na Zemi nie sú jediné vo vesmíre. Pravda, ako dôkaz použil iba tvrdenie, že vesmír je neobmedzený, a považoval to za celkom dostatočné. Inak, "aký by bol zmysel Vesmíru, keby nebol naplnený organickým, inteligentným, cítiacim svetom?" Na základe porovnávacej mladosti Zeme dospel k záveru, že na iných „starších planétach“ je život oveľa dokonalejší 2 . Navyše aktívne ovplyvňuje ďalšie úrovne života, vrátane tej pozemskej.

Ciolkovskij je vo svojej filozofickej etike čisto racionalistický a konzistentný. Pozdvihnutím myšlienky neustáleho zlepšovania hmoty na absolútnu, Tsiolkovsky vidí tento proces nasledovne. Vesmír, ktorý nemá hranice, obývajú inteligentné bytosti rôznych úrovní vývoja. Sú planéty, ktoré z hľadiska rozvoja inteligencie a sily dosiahli najvyššiu úroveň a sú pred ostatnými. Tieto „dokonalé“ planéty, ktoré prešli všetkými mukami evolúcie a poznali svoju smutnú minulosť a minulú nedokonalosť,

" Ciolkovskij K.E. Sny o zemi a nebi. - Tula: cca. kniha. vydavateľstvo, 1986. -S. 380-381.

2 Ciolkovskij K.E. vyhláška. op. - S. 378-379.

morálne právo regulovať život na iných, doteraz primitívnych planétach, aby sa zachránilo ich obyvateľstvo pred bolesťami rozvoja.

Takto si Ciolkovskij predstavuje technológiu „humanitárnej pomoci“. O všetko sa postará „Perfect World“. Na iných, nižších vývojových planétach ich„iba dobro“ je podporované a povzbudzované. „Každá odchýlka od zla alebo utrpenia je starostlivo napravená. Akým spôsobom? Áno, selekciou: zlí, alebo tí, ktorí sa odchyľujú k zlému, ostávajú bez potomkov... Sila dokonalých preniká na všetky planéty, všetky možné miesta života a všade. Tieto miesta sú obývané vlastným zrelým druhom. Nie je to tak, že záhradník zničí všetky nepoužiteľné rastliny na svojom pozemku a nechá len tú najlepšiu zeleninu! Ak zásah nepomôže a nepredpokladá sa nič iné ako utrpenie, potom je celý živý svet bezbolestne zničený...“ 1 .

K. E. Ciolkovskij najhlbšie zo svojich súčasníkov študoval a pokrýval filozofické problémy prieskumu vesmíru. Veril, že Zem vo vesmíre má osobitnú úlohu. Zem sa vzťahuje na neskoršie planéty, „sľubné“. Len malý počet takýchto planét dostane právo na samostatný vývoj a trápenie, vrátane Zeme.

V priebehu evolúcie sa časom vytvorí spojenie všetkých inteligentných vyšších bytostí kozmu. Najprv - vo forme spojenia tých, ktorí obývajú najbližšie slnká, potom - spojenie odborov atď., ad infinitum, keďže samotný vesmír je nekonečný.

Morálnou, kozmickou úlohou Zeme je prispieť k zlepšeniu kozmu. Pozemšťania môžu ospravedlniť svoje vysoké poslanie v zlepšovaní sveta len tým, že opustia Zem a vydajú sa do vesmíru. Ciolkovskij preto vidí svoju osobnú úlohu v pomoci pozemšťanom organizovať presídľovanie na iné planéty a ich osídlenie v celom Vesmíre. Zdôraznil, že podstatou jeho kozmickej filozofie je „v migrácii zo Zeme a v osídľovaní Kozmu“. To je dôvod, prečo vynález rakety pre Ciolkovského nebol v žiadnom prípade samoúčelný (ako sa niektorí domnievajú, vidiac v ňom iba raketového vedca), ale spôsob preniknutia do hlbín vesmíru.

1 Ciolkovskij K.E. vyhláška. op. - S. 378-379.

Vedec veril, že mnoho miliónov rokov postupne zlepšuje povahu človeka a jeho spoločenskú organizáciu. V priebehu evolúcie prejde ľudský organizmus výraznými zmenami, ktoré z človeka urobia v podstate racionálnu „živočíšnu rastlinu“, umelo spracúvajúcu slnečnú energiu. Tým sa dosiahne plný priestor pre jeho vôľu a nezávislosť od okolia. Nakoniec bude ľudstvo schopné využívať celý cirkumsolárny priestor a slnečnú energiu. A časom sa pozemská populácia usadí v celom cirkumsolárnom priestore.

Myšlienky K. E. Ciolkovského o jednote rôznych svetov vesmíru, jeho neustálom zdokonaľovaní, vrátane človeka samotného, ​​o výstupe ľudstva do vesmíru, obsahujú dôležitý filozofický a humanistický význam.

Dnes už vyvstávajú praktické problémy vplyvu človeka na vesmír. V súvislosti s pravidelnými vesmírnymi letmi tak existuje možnosť neúmyselného zavlečenia živých organizmov do vesmíru, najmä na iné planéty. Množstvo pozemských baktérií je schopných dlhodobo odolávať najextrémnejším teplotám, žiareniu a iným podmienkam existencie. Teplotná amplitúda existencie niektorých druhov jednobunkových organizmov dosahuje 600 stupňov. Nedá sa predpovedať, ako sa budú správať v inom nadpozemskom prostredí.

V súčasnosti ľudia začínajú aktívne využívať priestor na riešenie konkrétnych technologických problémov, či už ide o pestovanie vzácnych kryštálov, zváranie, a iné práce. A vesmírne satelity sú už dlho uznávané ako prostriedok na zhromažďovanie a prenos rôznych informácií.

7.5. Rozpory v systéme: príroda-biosféra-človek

Vzťah medzi prírodou a spoločnosťou nemožno považovať mimo rozporov, ktoré medzi nimi nevyhnutne vznikajú a existujú. Dejiny spolužitia človeka a prírody sú jednotou dvoch tendencií.

Po prvé, s rozvojom spoločnosti a jej výrobných síl sa nadvláda človeka nad prírodou neustále a rýchlo rozširuje. Dnes sa prejavuje už v planetárnom meradle. Po druhé, rozpory a disharmónia medzi človekom a prírodou sa neustále prehlbujú.

Príroda, napriek všetkej nespočetnej rozmanitosti jej jednotlivých častí, je jeden celok. Preto má vplyv človeka na jednotlivé časti navonok submisívnej a mierumilovnej povahy zároveň vplyv, navyše bez ohľadu na vôľu ľudí, aj na jej ostatné zložky. Výsledky reakcie sú často nepredvídateľné a ťažko predvídateľné. Človek orá pôdu, pomáha rastu úžitkových rastlín, no chybami v poľnohospodárstve sa úrodná vrstva odplavuje. Odlesňovanie kvôli poľnohospodárskej pôde zbavuje pôdu dostatočnej vlahy a v dôsledku toho sa polia čoskoro stanú neplodnými. Ničením predátorov sa znižuje odolnosť bylinožravcov a zhoršuje sa ich genofond. V takejto „čiernej listine“ miestnych vplyvov človeka a odozvy prírody by sa dalo pokračovať donekonečna.

Ignorovanie integrálnej dialektickej povahy prírody človekom vedie k negatívnym dôsledkom pre ňu aj pre spoločnosť. F. Engels o tom svojho času prezieravo napísal: „Nedajme sa však príliš oklamať našimi víťazstvami nad prírodou. Za každé takéto víťazstvo sa nám mstí. Každé z týchto víťazstiev má, pravda, v prvom rade dôsledky, s ktorými sme rátali, no v druhom a treťom rade úplne iné, nepredvídané následky, ktoré veľmi často ničia následky toho prvého.

Medzery vo všeobecnej úrovni kultúry, ignorovanie vzorov a charakteristík živého sveta generáciami, je, žiaľ, aj dnes smutnou realitou. Trpkým dôkazom toho, ako tvrdohlavo sa ľudstvo nechce poučiť z vlastných chýb, môžu byť rieky, ktoré sa po odlesňovaní stali plytkými, soľnými v dôsledku negramotného zavlažovania a stali sa nevhodnými pre poľnohospodárstvo, suché moria (Aralské more) atď.

Negatívne pre prírodu aj spoločnosť je bezradné zasahovanie človeka do životného prostredia.

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

životné prostredie v súčasnosti, pretože jeho dôsledky v dôsledku vysokého stupňa rozvoja výrobných síl majú často globálny charakter a vyvolávajú globálne environmentálne problémy.

Termín „ekológia“, ktorý prvýkrát použil nemecký biológ E. Haeckel v roku 1866 označuje vedu o vzťahu živých organizmov k životnému prostrediu. Vedec veril, že nová veda sa bude zaoberať len vzťahom zvierat a rastlín k ich prostrediu. Keď však dnes hovoríme o problémoch ekológie (tento termín pevne vstúpil do našich životov v 70. rokoch 20. storočia), máme na mysli sociálna ekológia -veda, ktorá študuje problémy interakcie medzi spoločnosťou a prostredím.

Dnes možno ekologickú situáciu vo svete označiť za takmer kritickú. Prvá konferencia OSN o životnom prostredí v roku 1972 oficiálne konštatovala prítomnosť globálnej ekologickej krízy celej biosféry na Zemi. Dnes už neexistujú miestne (regionálne), ale globálne(celosvetovo) problémy životného prostredia:

tisíce druhov rastlín a živočíchov boli zničené a naďalej sa ničia; lesná pokrývka bola z veľkej časti zničená; dostupné zásoby nerastných surovín sa rýchlo zmenšujú; svetový oceán sa nielen vyčerpáva v dôsledku ničenia živých organizmov, ale prestáva byť aj regulátorom prírodných procesov; atmosféra na mnohých miestach je znečistená na maximálne prípustné normy, čistý vzduch sa stáva vzácnym; na Zemi prakticky nie je ani jeden meter štvorcový povrchu, kde by sa nenachádzali prvky umelo vytvorené človekom.

So začiatkom vesmírnych letov sa problémy ekológie presunuli do otvoreného vesmíru. Vo vesmíre sa hromadí nevyužitý odpad z ľudských vesmírnych aktivít, čo je tiež čoraz naliehavejší problém. Dokonca aj na Mesiaci objavili americkí astronauti početné úlomky a zvyšky umelých satelitov Zeme, ktoré tam svojho času poslalo ľudstvo. Dnes už môžeme hovoriť o probléme kozmickej ekológie Otázka vplyvu vesmírnych letov na vznik ozónových dier v zemskej atmosfére nie je vyriešená.

Vyskytol sa ďalší predtým neznámy problém - ekológie a ľudského zdravia. Znečistenie atmosféry, hydrosféry a pôdy

viedlo k rastu a zmene v štruktúre ľudských chorôb. Prichádzajú nové civilizačné choroby: alergické, radiačné, toxické. V tele sú genetické zmeny. V dôsledku mimoriadne nepriaznivej environmentálnej situácie vo veľkých priemyselných mestách mnohonásobne vzrástol počet ochorení horných dýchacích ciest. Ultravysoký životný rytmus a preťaženie informáciami viedli k tomu, že krivka kardiovaskulárnych, neuropsychiatrických a onkologických ochorení prudko vyskočila nahor.

Je celkom zrejmé, že konzumný vzťah človeka k prírode je škodlivý len ako predmet získania určitého bohatstva a výhod. Pre ľudstvo je dnes životne dôležité zmeniť postoj k prírode a v konečnom dôsledku aj k sebe samému.

Čo sú spôsoby riešenia environmentálnych problémov^. V prvom rade je potrebné prejsť od konzumného, ​​technokratického prístupu k prírode k hľadaniu harmónia s ňou. Na to sú potrebné najmä viaceré cielené opatrenia ekologizujúca výroba: využívanie technológií a priemyselných odvetví šetrných k životnému prostrediu, povinné environmentálne preskúmanie nových projektov av ideálnom prípade vytváranie bezodpadových technológií s uzavretým cyklom, ktoré sú neškodné pre prírodu aj ľudské zdravie. Je potrebná neúprosná, prísna kontrola výroby potravín, ktorá sa už vykonáva v mnohých civilizovaných krajinách.

Okrem toho je potrebná neustála starostlivosť na udržanie dynamickej rovnováhy medzi prírodou a človekom. Človek by mal z prírody nielen brať, ale aj dávať (výsadba lesov, chov rýb, organizovanie národných parkov, prírodných rezervácií atď.).

Uvedené a ďalšie opatrenia však môžu priniesť hmatateľný efekt len ​​vtedy, ak sa spoja snahy všetkých krajín o záchranu prírody. Prvý pokus o takéto medzinárodné združenie sa uskutočnil začiatkom nášho storočia. V novembri 1913 sa vo Švajčiarsku konala prvá medzinárodná konferencia o ochrane prírody za účasti predstaviteľov 18 najväčších štátov sveta. Medzištátne formy spolupráce dnes dosahujú kvalitatívne novú úroveň. Uzatvárajú sa medzinárodné koncepcie ochrany životného prostredia

životné prostredie, uskutočňujú sa rôzne spoločné projekty a programy. Aktívna činnosť „zelených“ (verejné organizácie na ochranu životného prostredia – „Greenpeace“). Green Cross Green Crescent Environmental International v súčasnosti vyvíja program na riešenie problému „ozónových dier“ v zemskej atmosfére. Treba však uznať, že vzhľadom na veľmi rozdielnu úroveň spoločensko-politického rozvoja štátov sveta je medzinárodná spolupráca v environmentálnej oblasti stále veľmi vzdialená od želanej a potrebnej úrovne.

Ďalším opatrením zameraným na zlepšenie vzťahu medzi človekom a prírodou je rozumné sebaobmedzenie vo výdaji prírodných zdrojov, najmä energetických zdrojov, ktoré majú pre život ľudstva prvoradý význam. Prepočty medzinárodných expertov ukazujú, že na základe súčasnej úrovne spotreby vydržia zásoby uhlia na 430 rokov, ropa - na 35 rokov, zemný plyn - na 50 rokov Obdobie, najmä z hľadiska zásob ropy, nie je až také dlhé. . V tejto súvislosti sú potrebné rozumné štrukturálne zmeny v globálnej energetickej bilancii smerom k rozšíreniu využívania jadrovej energie, ako aj k hľadaniu nových, efektívnych, bezpečných a najekologickejších zdrojov energie.

Ďalším dôležitým smerom pri riešení environmentálneho problému je formovanie v spoločnosti ekologické vedomie, chápanie prírody ako inej bytosti, nad ktorou nemožno vládnuť bez toho, aby si neublížil. Ekologická výchova a výchova v spoločnosti by mala byť postavená na štátnu úroveň a realizovaná už od raného detstva.

Ľudstvo si s veľkými ťažkosťami, bolestivými chybami, postupne čoraz viac uvedomuje potrebu prejsť od konzumného postoja k prírode k harmónii s ňou.

Kontrolné otázky

1. Aký je rozdiel medzi pojmami: "živá hmota", "biosféra", "biocenóza", "biogeocenóza"?

2. Aký je charakter vývoja a vývoja biosféry? Čo je podstatou učenia V. I. Vernadského o biosfére a noosfére?

3. Čo je podstatou pojmov geografického determinizmu? Čo je v nich racionálne a čo prehnané?

4. Aký je vzťah medzi pojmami: „príroda“, „geografické prostredie“, „životné prostredie“?

5. Čo je technosféra? Aká je jeho úloha vo vývoji biosféry?

6. Aký je vzájomný vplyv vesmíru a Zeme? Akú charakteristiku si v týchto vzťahoch všimli predstavitelia ruského kozmizmu?

7. V čom spočíva nesúlad vzťahu človeka a prírody?