Биологическое пространство и время

РЕФЕРАТ По дисциплине: философия На тему:

Биологическое пространство и время Выполнил: Тишаков Василий студент гр. МТЗб-13−1

Проверил: доцент Мозжухина Т.В.

Москва — 2014

• ВВЕДЕНИЕ
• Глава 1. Пространство и время в науке
• Глава 2. Необратимость процессов и стрела времени
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Признание движения как формы существования материи логично подразумевает, что материальные объекты, обладая размерами, определённым образом расположены сравнительно друг друга, образуют определенные устойчивые конфигурации. Другими словами, все тела, вещи, объекты имеют временные свойства и пространственные характеристики.

Пространство выражает протяжённость, структурность и сосуществование взаимодействующих материальных объектов. Время выражает объективную последовательность смены состояний объектов, их стадийность и чередование в развитии. Пространство и время представляют собой формы, выражающие определённые способы координации материальных объектов и их состояний. Содержанием этих форм является движущаяся материя и её особенности определяют их главные свойства.

Помимо того, наличие общего содержания — движущейся материи — указывает на взаимосвязь пространства и времени, на невозможность отдельного их существования. Философский смысл теории относительности состоит как раз в том самом, что она исключала из науки понятия абсолютного пространства и абсолютного времени, обнаружив тем самым несостоятельность субстанциальной точки зрения на пространство и время как независимых от материи форм бытия. Теория относительности выявила вместе с тем зависимость пространства и времени от характера взаимодействия и движения материальных систем, она отвергла субъективистские, априорные трактовки пространства и время.

Пространство и время — фундаментальные категории современного естествознания. Биологические, физические и географические величины непосредственно или опосредованно связаны с пространственно-временными характеристиками объектов. Ученые ведут дискуссии о сущности пространства и времени, об их главных свойствах. Проблемы пространства и времени во многом решаются в рамках господствующей в данную эпоху парадигмы. Картинам мира различных исторических эпох с присущими им культурами соответствовали свои пространственно-временные представления. Более того, выбор самих моделей пространства и времени зависит от более конкретных целей и масштабов, в которых, в свою очередь, существует изучаемое явление или объект.

Глава 1. Пространство и время в науке

Появление живой природы также было связано с формированием специфического типа ее пространственно-временной организации. Появляется специальное, биологическое пространство-время, словно вписанное во внешнее по отношению к нему пространство-время неживой природы. Особенности биологических пространственно-временных структур проявляются на различных уровнях организации живого. Пространственную организацию живых молекул характеризует асимметрия «левого» и «правого» в группировках атомов. Большая часть органических молекул способна существовать в двух формах, отличающихся пространственной ориентацией одних и тех же группировок атомов, причем форме с «правосторонней» группировкой соответствует зеркальная ей «левосторонняя» форма. Что же касается живых систем, то в составляющих их молекулах имеются только лишь «левосторонние» формы.

Хотя эта особенность пространственных характеристик живых систем известна уже давно, она не получила пока общепринятого объяснения. Еще Л. Пастер полагал, что асимметрия является результатом действия каких-то внешних природных факторов, к которым, в свою очередь, приспосабливается жизнь. Неравенство левизны и правизны проявляется не только лишь на молекулярном уровне, но и на уровне организмов, выражаясь в их строении и динамике.

Существует не только лишь симметрия, но и асимметрия в строении органов, в композиции частей тела проблематичных организмов. Подобное сочетание асимметрии и симметрии обеспечивает активно-приспособительные реакции организмов, разнообразие функций и движений, необходимое именно для их выживания.

Любое движение подразумевает так же или иначе понимаемое преобразование положения в пространстве, осуществляющееся в так же или иначе понимаемом времени. Невзирая на кажущуюся очевидность понятий пространства и времени, они принадлежат к количеству не только фундаментальных, но и лишь одних из самых проблематичных характеристик материи. Наука ХХ в. наполнила данные понятия столь неоднозначным содержанием, что они часто становились предметом самых ожесточенных философских дискуссий. В чем же причины и смысл подобного пристального внимания к этим категориям [6]?

Наиболее общее понимание пространства и времени опирается на наш непосредственный эмпирический опыт. Понятие пространства появляется как из характеристики отдельно взятого тела, всегда имеющего протяженность, так же и из факта внеположности множества существующих объектов, имеющих различное пространственное положение.

Существующее определение пространства таково: оно есть форма бытия материи, характеризуемая подобными свойствами, как структурность, протяженность, взаимодействие и существование. Понятие времени так же появляется как из сравнения разных состояний одного и того же объекта, который, в свою очередь, в результате продолжительности своего существования неизбежно меняет свои свойства, так же и из факта сменяющейся последовательности различных объектов в том же месте.

Время, подобным образом, тоже есть форма бытия материи, характеризуемая подобными свойствами развития и преобразования систем, как продолжительность, последовательность смены состояний. Понятия пространства и времени соотносительны: в понятии пространства влияет координация разных внеположных друг другу объектов в один и тот же момент времени, а в понятии времени влияет координация сменяющих друг друга объектов в том же месте пространства.

В.И. Вернадский, отмечая эту особенность пространственной организации живого, подчеркивал принципиально неевклидовый характер пространственной асимметрии, свойственной живым организмам. Именно для трехмерного Евклидова пространства макромира, в которое, в свою очередь, вписывается живой организм, «правое» и «левое» тождественны. Отсутствие этой тождественности, резкое проявление левизны в организации живого Вернадский оценивал как свидетельство особенностей биологического пространства.

Он выдвигал гипотезу, соответственно которой, в свою очередь, биосферу необходимо рассматривать как проблематичную композицию разных неевклидовых пространств организмов и локальных Евклидовых пространств неорганических объектов, с которыми, в свою очередь, взаимодействуют эти организмы.

Живая материя имеет специфику не только лишь пространственной, но и временной организации. Приспособительная активность организмов во многом связана с формированием во время эволюции внутри них своеобразных моделей временной организации внешних процессов.

Социальное время зависит от интенсивности всех форм человеческой жизнедеятельности. В истории время способно замедлять или «ускорять свой бег», события текут быстрее. К примеру, в Средние века в Европе время отмечалось ударом монастырского колокола, оно текло медленно.

Только лишь в конце средних веков были изобретены часы — символ убегающего времени. С появлением часов, машинного производства, достаточно крупных городов люди стали жить совсем в другом времени, в другом ритме — в ритме машин. Времени стало не хватать — его стали занимать у будущего. Мы проживаем жизнь с подобной интенсивностью, с подобным числом впечатлений, которых, в свою очередь, человеку прошлых эпох хватило бы на несколько жизней. Говоря о социальном времени, выделяют время индивида (жизненный путь более конкретного человека), время поколений, время истории.

Подобные модели являются уже известными нам биологическими часами. «Тиканье» подобных часов значит запуск и отключение внутри организма цепей химических реакций, которые, в свою очередь, обеспечивают его приспособление к некоторому ритмическому чередованию факторов внешней среды, связанному со сменой дня и ночи, времен года и т. д. Система подобных химических реакций предвосхищает наступление некоторых состояний внешней среды, обеспечивает готовность организма к целесообразному функционированию в условиях, которые, в свою очередь, обязаны с некоторой вероятностью наступить в будущем. Во внутреннем времени организма, в ритмах его биологических часов внешнее время словно сжимается, а потом происходит активный перенос на будущее этих «спрессованных» ритмов протекшего внешнего времени. Живой организм путем иерархической организации системы биологических часов (от клетки до работы отдельных органов и системы органов) запускает подобные реакции, которые, в свою очередь, предоставят его приспособление к будущим событиям.

Он словно обгоняет время. Спрессовывая прошлое в своей внутренней пространственно-временной организации, он живет и будущим и настоящим в то же время.

биологический геологический пространственный временный

Глава 2. Необратимость процессов и стрела времени

Время — лишь одно из самых загадочных понятий философии и естествознания. Это — лишь одно из фундаментальных понятий научной картины мира. Блаженный Августин, христианский теолог и церковный деятель (354−430) признавался: пока его никто не спрашивает о том, что подобное время, он это понимает, но когда хочет ответить на такой вопрос, попадает в тупик. «Душа моя горит желанием проникнуть в эту необъяснимую именно для нее тайну» — говорил он. Известно одно неотъемлемое свойство времени — его направленность от прошлого к будущему. Во время описания любых явлений, с которыми, в свою очередь, человеку приходится иметь дело, будущее и прошлое играют различные роли.

Это справедливо именно для физики, изучающей макроскопические явления (именно для микромира, на фундаментальном уровне описания этой направленности времени не существует), геологии, биологии, гуманитарных наук. Почему это именно так же и не иначе? Известный физик Эддингтон придумал яркое название «стрела времени». Лишь одной из главных проблем в классической физике долгое время остается проблема необратимости реальных процессов в природе. Если снять кинофильм о хаотическом движении одной частицы в определенном замкнутом объеме и показать этот фильм, прокручивая пленку в обратном направлении, то ничего неправдоподобного в поведении частицы не обнаружится. Более того, просто невозможно будет даже выявить, в какую сторону прокручивается пленка.

В этом случае говорят, что движение частицы обратимо. Практически ничего не изменится и в случаях, когда просматривается фильм о хаотическом движении двух, трех и вообще любого маленького количества независимых частиц.

Однако когда частиц становится довольно много, в их совместном поведении проявляется новая закономерность. Если в начале фильма все частицы находились в каком-то некотором месте объема, то в дальнейшем они распределяются по объему свыше или менее равномерно, и если во время демонстрация фильма обнаруживается, что частицы самопроизвольно скапливаются в каком-то месте, можно быть уверенным, что пленка прокручивается в обратном направлении. Подобное поведение, когда состояния системы могут появляться только лишь в некоторой последовательности, называется необратимым.

Почти все реальные процессы в природы являются необратимыми: это и затухание маятника, и эволюция звезды, и человеческая жизнь. Необратимость процессов в природе словно задает направление на оси времени от прошлого к будущему. Это свойство времени английский физик и астроном А. Эддингтон образно назвал «стрелой времени». Почему же, невзирая на обратимость поведения одной молекулы, ансамбль из достаточно большого количества подобных молекул ведет себя немаловажно необратимо? В чем природа необратимости? Как обосновать необратимость реальных процессов, опираясь на законы механики Ньютона? Эти и иные подобные вопросы волновали умы самых великих ученых XVIII — XIX веков.

Первоначально с проблемой необратимости столкнулись в области термодинамики, которая, в свою очередь, занимается тепловыми явлениями в природе. Необходимо отметить, что вплоть перед началом XVIII века считали, что эти явления обусловлены наличием в телах некоторой «жидкости» — теплорода. Этой концепции придерживаются многие выдающиеся ученые. Гипотеза теплорода, хорошо объясняла процессы нагревания тел, их теплового теплообмена, расширения, и многие иные явления, она не помешала великому С. Карно заложить основы термодинамики и сформировать теорию тепловых машин. Именно Карно первым обратил внимание на необратимость тепловых процессов, которая, в частности, проявляется в том, что тепло не способно самопроизвольно перетекать от холодного тела к горячему.

После отказа от гипотезы перехода и теплорода к молекулярно-кинетической модели тепловых явлений появилась надежда свести теплоту к механике, что на заре классического естествознания являлось конечной целью любой теории. Формально именно для данного необходимо было записать уравнения движения (maх = F) и задать начальные состояния каждой молекулы нагретого тела (к примеру, газа).

Английский астрофизик Фрейд Хойл высказал мысль о связи направления времени с направлением процесса повышение расстояния между галактиками по ходу расширения Вселенной, которое, в свою очередь, наблюдается на сегодняшний день. Эту идею поддержал и Эддингтон. Однако расширение Вселенной, о котором, в свою очередь, свидетельствует т.н. «красное смещение» спектральных линий в излучении удаляющихся друг от друга галактик («разбегания» галактик) не значит расширения в каждом месте, иначе расширяются размеры тел, а данного не наблюдается.

Связь с расширением Вселенной способна определять только лишь «космологическую шкалу времени». Существует и субъективное восприятие течения времени в результате психологических процессов, которые, в свою очередь, дают нам «психологическую шкалу времени». Вопрос о психологическом времени сам по себе крайне сложен. Именно для обычного — «природного» человека в первобытном, доцивилизованном племени время текло то быстро (к примеру, ночью), то медленно (в минуты томительного ожидания) и сосредоточивалось в настоящем (по принципу «здесь и сейчас»). Прошлое при этом было вечным и одномоментным. Мы сохранили немало пережитков субъективного восприятия времени. В частности, отмечая юбилейные даты, мы практически отождествляем их с первоначальным событием. У древних подобное слияние было в порядке вещей. Известный психолог Эллиот Аронсон считает, что человеческая память является реконструирующей: мы не записываем прошлые события подобно магнитофону, а воссоздаем воспоминания из фрагментов, заполняя пробелы тем, что по нашему мнению, должно было быть в тот момент. И эта реконструкция сильно зависит от внешнего мнения — человеку нетрудно внушить, что было в прошлом.

В рамках этого понимания выделяется психологическое время как специальное изменчивое состояние наблюдателя за соответствующими геологическими или биологическими процессами. Это связано с тем, что время протекания жизни наблюдателя не соотносится по масштабам, с периодами протекания геологических процессов.

Еще более проблематичная картина пространственно-временных отношений имеет место в социальных структурах. Здесь уместно говорить уже о социальном пространстве, как некотором отношении человека к миру, исторически обусловленном особенностями человеческой деятельности и практики. Оно наделено специальным человеческим смыслом и словно вписано в биосферное, космическое и планетарное пространство, выделяясь из него одновременно в виде созданной человеком инфраструктуры, освоенных недр и территорий, используемых водных и воздушного океанов, космических просторов, ставших в своей совокупности жизненным пространством человека. При этом пространственные структуры возникают не сами по себе, не хаотично, а являются результатом объективных процессов эволюции общества и отражают быт и культуру определенных народов, их социальный и экономический уровень развития, несут на себе печать некоторого времени.

В то же время во Вселенной идет необратимый процесс роста энтропии. Не он ли определяет стрелу времени? Действительно, соответственно Больцману, возрастание энтропии, значит, необратимость процесса и рассматривается как проявление возрастающего хаоса, постепенного «забывания» начальных условий. Подобным образом, термодинамические процессы определяют и «термодинамическую шкалу времени».

Три «стрелы времени»:

— космологическая (расширение Вселенной);

— психологическая (субъективное восприятие, опыт);

— термодинамическая (рост энтропии).

Тот факт, что эти «стрелы времени» на сегодняшний день в нашей Вселенной совпадают, является лишь одной из загадок современной картины мира.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Появление живой природы также было связано с формированием специфического типа ее пространственно-временной организации. Появляется специальное, биологическое пространство-время, словно вписанное во внешнее по отношению к нему пространство — время неживой природы. Особенности биологических пространственно-временных структур проявляются на различных уровнях организации живого. Пространственную организацию живых молекул характеризует асимметрия «левого» и «правого» в группировках атомов.

Большая часть органических молекул способна существовать в двух формах, отличающихся пространственной ориентацией группировок атомов, причем форме с «правосторонней» группировкой соответствует зеркальная ей «левосторонняя» форма. Что же касается живых систем, то в составляющих их молекулах имеются только лишь «левосторонние» формы.

С возникновением общества возникают социальные пространство и время. Социальное пространство — это всеобщая норма существования разных социальных субъектов, начиная от отдельного человека и кончая обществом в целом. Социальное пространство — это по существу «вторая природа», где люди организуют пространство в зависимости от условий всей жизнедеятельности. Так, современный город по своей пространственной планировке отличается от городов античности или средневековья.

Социальное время — это форма общественного бытия, которая, в свою очередь, характеризует становление человеческой деятельности и последовательность разных стадий в историческом развитии. В истории время способно «ускорять свой бег», события текут быстрее, т. е. увеличивается интенсивность всех форм жизнедеятельности людей.

1. Балашов Л. Е. Философия: Учебник. 2-я редакция, с дополнениями и преобразованиями. — М., Эксмо, 2005.

2. Бучило Н. Ф., Чумаков А. Н. Философия. Учебное пособие. — М.: ПЕР СЭ, 2011.

3.

Введение

в философию. Учебник именно для ВУЗов / Суворова А. Н. — М.: Наука, 2005.

4. Гулыга А. Немецкая классическая философия. — М.: Наука, 2004.

5. Канке В. А. Философия: Учебное пособие для студентов средних и высших специализированных учебных заведений.- М.: Логос, 2011.

6. Кириленко Г. Г., Шевцов Е. В. Философия. Высшее образование / Кириленко Г. Г., Шевцов Е. В. — М.: Филол. о-во «СЛОВО»: ООО «Изд-во «ЭКСМО» «, 2003.

7. Крюков В. В. Философия: Учебник именно для студентов технических ВУЗов.- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006.

8. Кузнецов В. Г., Кузнецова И. Д., Миронов В. В., Момджян К. Х. Философия: Учебник. — М.: ИНФРА-М, 2004.

9. Трубников А. Время человеческого бытия — Мн.: Народная асвета, 1987.

10. Философия. Учебник. Под общ. ред. Г. В. Андрейченко, В. Д. Грачева — Ставрополь: Изд-во СГУ, 2001.

11. Философия: Учебник / Под ред. проф. В. Н. Лавриненко. — 2-е изд., испр. и доп. — M.: Юристъ, 2004.

12. Философия: Учебник. 2-е изд., перераб. и доп. Отв. редакторы: В. Д. Губин, Т. Ю. Сидорина, В. П. Филатов. — М.: ТОН — Остожье, 2011.