WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 |

В 1927 г. Вернер Гейзенберг (1901—1976) сформулировал принцип неопределенно сти, согласно которому невозможно одно временно точно определить положение и скорость частицы, то есть поведение частиц можно предсказать с той или иной степенью ве роятности. Независимое измерение нескольких параметров части цы невозможно, поскольку само измерение вносит неподдающееся контролю изменение в измеряемую величину. Так, сам процесс из мерения положения частицы привносит неконтролируемую добав ку к ее скорости, и наоборот. В. Гейзенберг дал «матричную фор мулировку» квантовой механики. Эквивалентной теорией являет ся «волновая» механика Эрвина Шредингера (1887 1961). Он по стулировал систему уравнений, описывающих поведение кванто вых объектов во времени в зависимости от их энергии. Помимо ин терпретаций квантовой теории Гейзенберга и Шредингера сущест вует еще одна: «траектория по путям» П. Дирака и Р. Фейнмана.

Один из основоположников квантовой механики Н. Бор явля ется автором двух важных методологических идей – принципов дополнительности и соответствия. Согласно принципу дополни тельности (1927) на определенном этапе познания для полного описания квантово механических явлений необходимо применять взаимоисключающие друг друга, «дополнительные» наборы клас сических понятий. Од нако, только взятые вместе эти понятия ис черпывают всю информацию об изучаемых явлениях.. Принцип дополнительности позволяет учитывать двойственную, корпуску НЕКЛАССИЧЕСКАЯ И ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА (конец XIX – XX вв.) лярно волновую природу микроявлений. Принцип соответствия (1918) утверждает, что при смене одной научной теории другой вы являются не только различия между ними, но и связь, преемствен ность. Эта связь может быть выражена с математической точно стью. Так, законы СТО переходят в законы классической механи ки при обычных скоростях, далеких от скорости света. Хотя гипо теза де Бройля приписывает волновые свойства всем телам, но вол новыми свойствами макроскопических тел можно пренебречь и для них можно применить классиче скую механику Ньютона.

Квантовая механика обогатила современное естествознание кон цепциями неопределенности и вероятностного детерминизма.

Смысл концепции неопределенности состоит в том, что существует неопределенность результатов измерения и, следственно, невоз можность точного предвидения будущего. Эта неопределенность коренится в том, что поведение мельчайших частиц материи мож но предсказать лишь с той или иной степенью вероятности. После возникновения квантовой механики детерминизм (учение о всеоб щей, закономерной связи, причинной обусловленности всех явлений) выступает как в форме механистического детерминизма на основе законов классической физики, так и вероятностного.

Последний опирается на статистические законы, то есть законы, действующие тогда, когда данное состояние системы определяет все ее последующие состояния не однозначно, а лишь с определенной вероятностью.

В 1957 г. американские физики Дэвид Джозеф Бом (1917—1992), Жан Пьер Вижер и Ф. Кейпа разработали альтерна тивную квантовую теорию, избегающую какой либо случайности в описании физических объектов, а также неопределенности их положения в пространстве.

В 20 в. на научную основу была поставлена космология – наука о возникновении и эволюции Вселенной. В 1917 г. А. Эйнштейн выдвинул тезис о том, что Вселенная конечна, но безгранична.

Грубой аналогией такой модели является сфера – границ у нее нет, но ее площадь конечна. Александр Александрович Фридман (1888—1925) высказал гипотезу о том, что Вселенная непременно должна расширяться, причем расширяется само пространство.

Поскольку гравитационные силы положительны, выступают в виде притяжения, то Вселенная расширяется по инерции, вследст вие некоторых начальных условий. О расширении Вселенной сви НЕКЛАССИЧЕСКАЯ И ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА (конец XIX – XX вв.) детельствует красное смещение, открытое в 1912 г. В. Слайфером, и изученное в 1929 г. Эдвином Хабблом (1889—1953). Красное сме щение – это понижение частот электромагнитного излучения: в видимой части спектра линии смещаются к его красному концу.

Согласно обнаруженному ранее эффекту Доплера при удалении от нас какого либо источника колебаний, воспринимаемая нами час тота колебаний уменьшается, а длина волны соответственно уве личивается. При излучении происходит «покраснение», то есть линии спектра сдвигаются в сторону более длинных красных волн.

Для всех далеких источников све та красное смещение было зафик сировано, причем, чем дальше находился источник, тем в большей степени (закон Хаббла). Это подтверждает гипотезу о расширении Вселенной. В 1924—26 гг. Хабблу удалось на фотографиях обна ру жить звёзды, из которых состоят некоторые ближайшие к нам га лактики, и тем самым доказать, что они представляют собой звёздные системы, подобные нашей Галактике.

Согласно концепции, впервые высказанной Ж. Леметром, Вселенная возникла примерно 20 млрд. лет назад вне запно, в ре зультате Большого Взрыва из некоего начального состояния. Оно характеризовалось бесконечной плотностью массы и бесконечной кривизной. Причины возникновения начального состояния выхо дят за рамки современных физических теорий. После взрыва про исходила следующая последовательность событий: прекращение рождения нуклон антинуклонных пар гамма квантами; обособле ние нейтрино; обра зование в результате ядерных реак ций ядер ге лия и водорода, при этом ве ще ство сущест вовало в виде плазм;

присоединение ядрами гелия электронов с образова нием дозвезд ного газа из нейтральных атомов гелия и молекул водо рода; кон денсация дозвездного газа в более плотные сгущения – звезды;

формирование в звездах 1 ого поколения химических элементов, более тяжелые, чем водород и гелий; образование звездных систем с планетами; возникновение жизни на Земле. Эта модель предпо лагала существование реликтового излучения – «фона» радиочас тотного излучения, возникшего в момент Большого Взрыва и пронизывающего равномерно и по всем направлениям космиче ское пространство. Уменьшаясь с расширением Вселенной, эффек тивная температура этого излучения должна была составлять несколько градусов выше абсолютного нуля. Реликтовое излуче ние было открыто Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном в НЕКЛАССИЧЕСКАЯ И ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА (конец XIX – XX вв.) 1965 г., что явилось подтверждением концепции Большого Взрыва.

В 1934 г. Курт Гёдель (1906—1978) показал ограниченность возможностей замкнутых познающих систем. В 1936 г. Алан Ма тисон Тьюринг (1912—1954) описал гипотетический универсаль ный преобразователь дискретной информации, получивший впо следствии название машины Тьюринга. Эти два результата, буду чи полученными в рамках чистой математики, оказали и продол жают оказывать огромное влияние на становление основных идей кибернетики – науки об управлении, связи и переработке инфор мации. В 40 х гг. 20 в. сконструированы элек тронные вычисли тельные машины (Дж. фон Нейман и др.). Благодаря ЭВМ возник ли принципиально новые возможности для исследования и факти ческого создания действительно сложных управляющих систем.

Весь полученный к этому времени материал объединил Норберт Винер (1894—1964), опубликовавший в 1948 г. свою знаменитую книгу «Кибернетика».

Людвиг фон Берталанфи (1901—1972) выдвинул первую в со временной науке обобщённую системную концепцию (1968), зада чами которой, по его мнению, являются разработка математиче ского аппарата описания разных типов систем, установление изо морфизма законов в различных областях знания и поиск средств интеграции науки. Эти задачи, однако, нашли реализацию лишь применительно к некоторым типам открытых (то есть обмениваю щихся со средой веществом, энергией и информацией) биологиче ских систем.

В последней трети 20 в. выяснилось, что самоорганизация при суща неживой природе в той же степени, что и живой. Теория са мо организации развивалась по нескольким направлениям, включавшим си нергетику Германа Хакена, термодинамику не равновесных процессов Ильи Пригожина (1917—2003), теорию катастроф Рене Тома. Объект самоорганизации простых систем должен удовлетворять требованиям открытости (то есть обмени ваться энергией и веществом с окружающей средой) и существен ной неравновесности (то есть находится в критическом состоянии с потерей устойчивости). При соблюдении этих условий выход из критического состояния осуществляется скачком в качественно новое состояние с более высоким уровнем упорядоченности. С точ ки зрения парадигмы самоорганизации условием развития не НЕКЛАССИЧЕСКАЯ И ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА (конец XIX – XX вв.) только живых, но и динамических систем вообще, является взаи модействие системы и окружающей ее среды.

После переоткрытия и проверки на разных объектах законов Менделя следующим шагом в развитии генетики стала хромосом ная теория наследственности Томаса Гента Моргана (1866—1945).

Используя в качестве объекта исследований дрозофилу, он устано вил, что гены линейно располагаются в хромосомах. Гены, находя щиеся в каждой хромосоме, наследуются как единое целое.

Однако, такое сцепленное наследование может нарушаться в ре зультате обмена генетическим материалом между однотипными (гомологичными) хромосомами при так называемом кроссингове ре. Процент кроссинговера указывает на расстояние между генами в хромосоме и может служить основой для построения генетиче ских карт. В 1944 г. Освальд Теодор Эйвери, Колин Мак Леод и Маклин Мак Карти установили, что дезоксирибонуклеиновая ки слота (ДНК) является носителем генетической информации. Они показали, что с помощью чистой ДНК наследуемый признак мо жет быть перенесен из одной клетки в другую. В 1953 г. Джеймс Уотсон (р. 1928) и Френсис Крик (р. 1916) предложили модель, описывающую структуру ДНК. Молекула ДНК состоит из двух по линуклеотидных цепей, комплемен тарных друг другу и закручен ных одна вокруг другой. Структура стабилизируется взаимодействиями между азотистыми основаниями обеих цепей.

Такая структура хорошо объясняла процесс копирования (репли кации) ДНК путем достройки дочерних цепей на разъединивших ся роди тельских цепях. В 1961 г. благодаря работам Уоррена Ниренберга (р. 1927), Северо Очоа (1905—1993) и Хара Гобинда Кораны (р. 1922) стало ясно, каким способом последовательность нуклеотидов ДНК определяет расположение аминокислот в белко вой молекуле. Оказалось, что каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами, расположенными в определенном порядке.

Таким образом, был открыт гене тический код. Эти откры тия зало жили основу для работ по генетической инженерии – технологии по введению в жи вые организмы чужеродных генов. В 1972 г. Пол Берг впервые получил такую конструкцию, соединив ДНК двух разных вирусов. Генноинженерные технологии позволили в нача ле 21 в. определить полную нуклеотидную последовательность генома человека.

НЕКЛАССИЧЕСКАЯ И ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА (конец XIX – XX вв.) Достижения генетики популяций в первой трети 20 в. в значи тельной степени способствовали развитию эволюционной теории и, в частности, создании синтетической теории эволюции (СТЭ).

СТЭ – это совокупность эволюционных представлений на основе теории Дарвина, классической генетики и экологии. Среди уче ных, на работы которых опирается СТЭ, можно назвать Сергея Сергеевича Четверикова (1880—1959), Роналда Фишера (1890— 1962), Джона Холдейна (1892—1964), Николая Владимировича Тимофеев Рессовского (1900—1978), Сьюэлла Райта (1889— 1988), Феодосия Григорьевича Добжанского (1900—1975), Джорд жа Гейлорда Симпсона (1902—1984), Эрнста Майра (р. 1904). В 1942 г. выходит книга Джулиана Хаксли (1887—1975) «Эволю ция: современный синтез». С этого момента возник термин «синте тическая теория эволюции». Согласно СТЭ наименьшей единицей эволюции является популяция. Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, основанный на отборе случайных и мелких мутаций. В качестве других факторов эволю ции могут действовать изоляция и дрейф генов. Обмен генами воз можен лишь внутри вида, вид представляет собой генетически за щищенную систему. Эволюция за пределами вида практически прекращается, то есть образование родов семейств, отрядов и других систематических категорий высокого ранга происходит точно так же, как и видообразование. Эволюция непредсказуема и не направлена к конечной цели, то есть носит нефиналистический характер.

В 1928 г. Александер Флеминг (1881—1955), открыл сильное антибиотическое вещество, уничтожающее микробов даже при очень низкой его концентрации. Он назвал его пенициллином по наименованию выделяющей его плесени. Последующее получение чистого пенициллина Э. Б. Чейном и Х. У. Флори привели к тому, что в 1940 г. была создана реальная возможность для исполь зования этого антибиотика в качестве лекарства.

В 20 в. происходит объединение науки с техникой, что привело не только к революционным техническим изобретениям, но и к на учно технической революции в целом. Смысл научно технической революции заключается в коренном преобразовании производи тельных сил путем превращения науки в ведущий фактор произ водства. В 1903 г. братья Уилбер Райт (1867—1912) и Орвилл Райт (1871—1948) установили на своём планёре двигатель внутреннего НЕКЛАССИЧЕСКАЯ И ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА (конец XIX – XX вв.) сгорания собственной постройки мощностью 8,85 квт (12 л.с.) и 17 декабря 1903 г. выполнили первый в мире успешный полёт про должительностью 59 сек. В 1904—08 гг. они усовершенствовали свой самолёт в двух модификациях и совершили первый полёт по кругу продолжительностью 38 мин, а затем первый полёт с пасса жирами на борту. Генри Форд (1863—1947) В 1892—93 гг. создал свой первый автомобиль с 4 тактным двигателем внутреннего сго рания (4 л.с.). В 1903 г. он основал «Форд мотор», которая впослед ствии стала одной из крупнейших в мире автомобильных компа ний. На своих заводах Форд широко внедрял стандартизацию и ввёл конвейерную сборку. Во второй половине 20 в. началось ос воение космического пространства. В 1957 г. В СССР осуществлен запуск первого искусственного спутника Земли. Первый облет Луны и фотографирование ее обратной стороны осуществлены со ветской автоматической межпланетной станцией «Луна 3» в 1959 г.. 12 апреля 1961 г. Юрий Алексеевич Гагарин (1934—1968) впервые совершил облет земного шара на корабле «Восток». Спут ники и космические зонды неоднократно запускались к внутрен ним планетам: российская «Венера», американские «Маринер» к Меркурию и «Викинг» к Марсу. С 1969 по 1972 год космические корабли «Аполлон» совершили несколько полетов на Луну и дос тавили туда людей. Пер вую высадку на Луне осуществили 21 июля 1969 г. Нил Армстронг (р. 1930) командир американского косми че ского корабля «Аполлон 11», а также Эдвин Ол дрин (р. 1930).

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.