Садохин А.П. Концепции современного естествознания - файл n1.doc

приобрести
Садохин А.П. Концепции современного естествознания
скачать (2870 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2870kb.26.08.2012 15:40скачать

n1.doc

1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17
398

развития и темпов экономического роста человечество ожидает глобальная катастрофа уже в первой половине XXI в. Именно в докладах Римского клуба впервые прозвучали факты, подтверждавшие гибельный путь развития западной цивилизации. В этих докладах впервые было указано на то, что Земля не в состоянии разместить непрерывно растущее население и удовлетворить его постоянно растущие потребности, желания и прихоти. Именно Римский клуб отметил новый, все более глубокий раскол между сверхразвитыми и слаборазвитыми странами. Сегодня соотношение доходов 20% наиболее богатых жителей планеты и 80% всех остальных составляет 82,7 : 17,3 = 4,8. Чтобы поднять уровень жизни 80% населения до уровня 20%, при нынешних технологиях пришлось бы увеличить объем потребления ресурсов примерно в 20 раз, а с учетом грядущего к середине XXI в. удвоения численности населения — в 40 раз, что нереально, так как приведет к полному исчерпанию большей части природных ресурсов.

Также важно отметить, что Печчеи подчеркивал системный характер глобальных проблем, то, что они существуют в комплексе, — проблемы демографии, безработица, недоиспользование социальных и экономических возможностей общества, дефицит и нерациональное управление ресурсами, инфляция, отсутствие безопасности и гонка вооружений, загрязнение среды и разрушение биосферы.

Усилия, предпринятые как международными организациями, так и отдельными людьми, не прошли даром. И в июне 1972 г. в Стокгольме состоялась первая международная конференция ООН по проблемам окружающей среды, после которой прошли многочисленные совещания на уровне правительств и научных организаций. Именно тогда прозвучало предостережение об угрозе существования, с которой наша планета столкнулась впервые в своей истории. Как следствие, в Заключительном акте совещания в Хельсинки по безопасности и сотрудничеству в Европе (1975) много внимания было уделено проблемам охраны окружающей среды, и главы государств подтвердили, что защита окружающей среды, охраны природы и рациональное использование ее ресурсов — одна из важнейших задач.

В 1987 г. Всемирная комиссия ООН по окружающей среде и развитию опубликовала доклад «Наше общее будущее» премьер-министра Норвегии Г.Х Брундтланд, возглавлявшей работу комиссии. В нем впервые был употреблен термин «устойчивое развитие», под которым понималось такое движение вперед, при котором достигалась возможность удовлетворения потребностей нынешнего поколения людей без лишения подобной возможности будущих поколений.

Следующий шаг был сделан в 1992 г. на конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро. Она считается

399

вехой, отмечающей сознательный поворот нашей цивилизации на новый путь развития, при котором человек умерит свой эгоизм и постарается жить в ладу с Природой. Были проанализированы существующие экологические проблемы (их мы называли выше). Человечество осознало глобальную экологическую опасность и угрозу своей гибели, необходимость поиска новых путей выхода из создавшегося положения. Результатом этой конференции стала концепция устойчивого развития, т.е. переход мирового сообщества к развитию на базе экологически целесообразного природопользования, обеспечивающего высокое качество жизни для людей целого ряда поколений.

На этой конференции была принята Декларация по окружающей среде и развитию. В ней содержится 27 рекомендаций, раскрывающих суть устойчивого развития. Назовем наиболее важные из них:

400

• войны разрушительно воздействуют на процесс устойчивого развития и поэтому требуют обеспечения защиты окружающей среды во время вооруженных конфликтов;

• мир, развитие и сохранение окружающей среды взаимозависи
мы и неразделимы.

Конечно, перечисленные требования еще не стали обязательным руководством к действию для всех людей. Но определенные изменения к лучшему появились. С каждым годом увеличиваются затраты на природоохранные мероприятия, все более важной становится экологическая экспертиза новых инженерных сооружений. И, конечно, становится все более обоснованным с точки зрения науки рациональное природопользование.

14.7. Рациональное природопользование

Рациональное природопользование представляет собой возможность управления природными экосистемами с целью:

Важнейшим условием рационального природопользования является осуществление охраны природы — комплекса мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и сохранение природных ресурсов Земли и космического пространства.

Основные направления охраны природы и рационального природопользования

Основные направления охраны природы:

401

Рациональное использование природных ресурсов и природоохранные мероприятия специфичны для каждого вида ресурсов — воды, воздуха, земли, недр, растительного и животного мира. Все они сегодня закреплены в соответствующих разделах международного права и законодательствах отдельных государств. Тем не менее, этого мало. Необходимы меры воспитательного характера, чтобы каждый человек осознал свою личную ответственность перед потомками за состояние оставленной им среды обитания.

Рациональное использование и охрана земель

Рациональное использование и охрана земель предусматривает, прежде всего, охрану почвы. В систему мероприятий по ее защите входят:

• рекультивация земель — восстановление разрушенных земель.
Помимо перечисленных мероприятий очень важным является

повышение плодородия почвы, что предусматривает внесение в нее удобрений, прежде всего, минеральных — калийных, фосфорных, азотных удобрений, а также микроэлементов.

До недавнего времени внесение удобрений производилось «на глазок», что часто было неэффективным, а также приводило к загрязнению почвы химикатами. При таком подходе также было возможно отравление людей химикатами, сохранявшимися в продуктах сельского хозяйства. Сегодня дозы вносимых удобрений и сроки их внесения рассчитываются на основе биохимического анализа почвы с учетом специфики выращиваемой культуры, погодных и климатических условий и т.п. При этом практически исключено загрязнение окружающей среды и опасное накопление химических соединений в продукции. Напротив, оптимальное количество удобрений, внесенное в нужные сроки, служит основой выращивания высококачественной сельскохозяйственной продукции. Не следует забы-

402

вать, что сегодня более трети населения Земли питается за счет урожая, выращиваемого с применением минеральных удобрений.

Рациональное использование и охрана недр

Рациональное использование и охрана недр связана с тем, что минеральные ресурсы относятся к разряду исчерпаемых. Кроме того, разработка месторождений полезных ископаемых влияет на другие природные ресурсы — почвы, воды, леса и т.д. В этом направлении должны проводиться следующие мероприятия:

Рациональное использование и охрана водных ресурсов

Как уже было отмечено выше, запасы пресной воды, которая в основном используется для бытовых и промышленных нужд, не безграничны. Поэтому здесь предусматриваются следующие мероприятия:

403

• экономия воды — избежание ее потерь из-за неисправности
труб, оборудования, а также создание нового оборудования, ко
торому требуется меньшее количество воды для обслуживания.

Рациональное использование и охрана воздушной среды

Основными источниками загрязнения воздуха являются промышленная деятельность человека и автотранспорт (соединениями серы, фтора, углекислым и угарным газами. Содержание вредных веществ в атмосфере оценивается по предельно допустимым концентрациям (ПДК), которые установлены законодательно. Для избежания превышения ПДК требуются:

Рациональное использование и охрана растительности

Существование животных и человека невозможно без растений, дающих кислород и пищу. Поэтому охрана растений является одной из основных задач рационального природопользования, которое осуществляется в следующих направлениях:

404

Новые способы защиты растений, используемых человеком в качестве пищи и промышленного сырья, — это, по сути дела, проблема увеличения продовольственных ресурсов, так как традиционные способы ее решения, связанные с совершенствованием технологии производства и хранения продукции, уже исчерпаны.

Наиболее перспективным направлением являются исследования в области молекулярной биологии, в результате которых созданы новые средства контроля за размножением вредителей сельского хозяйства и получены питательные вещества нового типа. Еще недавно основное внимание уделялось поиску химических соединений для уничтожения вредных насекомых, при этом ученые мирились с тем, что эти вещества нарушают природный биологический баланс и засоряют окружающую среду. Сегодня же основное внимание уделяется таким способам контроля (а не уничтожения) за вредителями, которые не опасны для природы даже при длительном применении. С этой целью активно используется генная инженерия.

Результатом подобных исследований стало создание регуляторов роста (гормонов) — химических соединений, в небольших количествах влияющих на размер, внешний вид и форму растений и животных. Так, на основе синтеза гормона ауксина было налажено производство гербицидов. Синтезированы гормоны, стимулирующие быстрое развитие цветочных букетов (гиббереллин), ускоряющие прорастание семян и препятствующие процессу старения (цитокинин).

Поскольку многие насекомые наносят существенный вред сельскому хозяйству, очень важным направлением исследований является изучение биохимических процессов, управляющих ростом насекомых. Это позволяет организовать борьбу с вредителями, не прибегая к их полному уничтожению. Учеными были выделены, изучены, а затем синтезированы гормоны, вызывающие задержку в развитии насекомых на ранней стадии. Созданные таким образом вещества широко применяются для уничтожения личинок блох, мух и москитов.

405

Кроме того, были изучены вещества, которые вырабатываются самими растениями для защиты от насекомых, бактерий, грибов и вирусов, и на их основе созданы вещества-антифиданты, даже очень малые концентрации которых заставляют насекомых отказываться от пищи. Таков, например, препарат азадирактин, применяемый против саранчи.

Также были изучены феромоны — выделяемые в организме насекомых вещества, провоцирующие специфическое поведение: спаривание, поведение при опасности и т.д. Результатом этих исследований стало создание специальных ловушек с феромонами, которые были установлены в лесах Норвегии и Швеции. В них ежегодно попадало около 4 млрд. особей жучков, паразитирующих на коре хвойных деревьев.

Создаются учеными и новые виды пестицидов — веществ, применяемых для увеличения производства продуктов питания, волокна и профилактики против распространения насекомыми болезней человека и домашнего скота. Среди них — инсектициды, применяемые для борьбы с вредителями. Они представляют собой природные вещества, воздействующие на нервную систему насекомых. Получены также новые гербициды, применяющиеся для борьбы с сорняками. Есть вещества, препятствующие прорастанию семян, и вещества, блокирующие процесс фотосинтеза у сорняков. И, наконец, создаются фунгициды — средства для борьбы с болезнями растений, вызванными грибковыми и бактериальными микроорганизмами.

Следует отметить, что применение пестицидов регламентируется законодательством многих стран. Многие люди сегодня опасаются применять эти вещества. Но следует помнить, что пестициды опасны только при их нерациональном использовании в завышенных дозах. К сожалению, многие пестициды, применяемые до сих пор, опасны для здоровья человека и животных. Поэтому одним из основных направлений исследований ученых является создание таких средств борьбы с вредителями и болезнями растений, которые безопасны для биосферы и человека.

Рациональное использование и охрана животных

Охрана животных тесно связана с охраной растительности, почв, воздушной и водной среды. Вымирание видов животных обусловлено загрязнением среды, прямым истреблением, изменением ландшафта и т.п. Поэтому для охраны животных создаются заповедники, питомники для разведения исчезающих видов, устанавливаются нормы отлова и отстрела и т.д.

Все перечисленные меры нужно решать каждый день, совместными усилиями всех стран и народов. Это невозможно без научно-

406

го предвидения результатов природопреобразующей и социальной деятельности человека, а также без создания налаженной системы управления и контроля проведения подобных мероприятий.

Сегодня очевидно, что биосфера Земли — сложнейшая система — находится в сильно неравновесном состоянии. Мы знаем, что из таких состояний самоорганизующиеся системы, к числу которых принадлежит и биосфера, выходят скачком. Мы подходим к точке бифуркации, за которой лежат несколько возможных вариантов будущего. Среди них — возможность экологической катастрофы, полное исчезновение жизни на Земле или, по крайней мере, существование жизни, но уже без человечества. Наиболее благоприятным выходом из этой ситуации было бы образование ноосферы. Присутствие разума в системе, находящейся в ситуации перехода, меняет эту ситуацию. Предотвратить переходный процесс в биосфере человек не в силах, но есть возможность свести к минимуму или совсем устранить те неблагоприятные флуктуации, которые подталкивают неустойчивую систему к нежелательным для человека вариантам перехода.

Можно сказать, что в данной ситуации человечество держит экзамен на разумность. От нас зависит наше будущее, каким оно будет, и будет ли оно вообще. Другого пути нет. И в связи с этим вновь перед учеными и философами встает вопрос о том, каково место человека в мире, было ли случайным его появление. При изучении этих и других вопросов был сформулирован так называемый антропный принцип.

14.8. Антропный принцип в современной науке

Сущность антропного принципа

В самом широком плане интересующий ученых вопрос звучит так: почему наша Вселенная такова, какова она есть? Какую роль в существовании Вселенной играет или должен играть человек? Более строго данный вопрос формулируется иначе: почему физические постоянные — гравитационная, Планка, скорость света, заряд электрона и протона — имеют такие, а не иные значения, и что случилось бы со Вселенной, если бы они оказались другими?

Правомерность такого вопроса определяется тем, что численные значения физических констант никак не обоснованы теоретически, они получены экспериментально и независимо друг от друга.

407

Неопределенная ситуация с физическими постоянными вызвала желание проверить, какими окажутся для Вселенной последствия изменения значений отдельных физических констант или целой их группы. Проведенный анализ привел к ошеломляющему выводу. Оказалось, что достаточно совсем небольших, в пределах 10—30% отклонений значений констант в ту или другую сторону, и наша Вселенная окажется настолько упрощенной системой, что ни о каком направленном ее развитии не сможет быть и речи. Не смогут существовать основные устойчивые состояния — ядра, атомы, звезды и галактики.

Например, увеличение постоянной Планка более чем на 15% лишает протон возможности объединяться с нейтроном, т.е. делает невозможным протекание первичного нуклеосинтеза. Тот же результат получится, если увеличить массу протона на 30%. Изменение значений этих физических констант в меньшую сторону открыло бы возможность образования устойчивого ядра гелия, следствием чего явилось бы выгорание всего водорода на ранних стадиях расширения Вселенной. Таким образом, приходится признать, что существуют очень узкие «ворота» подходящих значений физических констант, в границах которых возможно существование знакомой нам Вселенной.

Но на этом «случайные» совпадения не заканчиваются. Напомним о других случайностях, с которыми мы уже встречались выше, когда говорили об эволюции Вселенной:

Совокупность многочисленных случайностей такого рода П. Девис метко назвал «тонкой подстройкой» Вселенной.

408

Таким образом, наука столкнулась с большой группой фактов, раздельное рассмотрение которых создает впечатление о необъяснимых случайных совпадениях, граничащих с чудом. Вероятность каждого подобного совпадения очень мала, а их совместное существование и вовсе невероятно. Тогда вполне обоснованной представляется постановка вопроса о существовании пока непознанных закономерностей, со следствиями которых мы столкнулись, способных организовать Вселенную определенным образом.

Итак, наличие «тонкой подстройки», определенных физических законов, свойств элементов и характера взаимодействий между ними определяют устройство нашей Вселенной. В ходе ее развития появились структурные элементы нарастающей сложности, а на одном из этапов развития — наблюдатель (разумное существо, человек), способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о породивших ее причинах.

У наблюдателя, обладающего нашей системой восприятия мира и нашей логикой, неизбежно возникнет вопрос: случайна ли обнаруженная им «тонкая подстройка» Вселенной, или она предопределена каким-то глобальным процессом самоорганизации? А это означает, что всплывает старая проблема, волновавшая человечество на протяжении всей его сознательной истории: занимаем ли мы особое место в этом мире или же это положение является результатом случайного развития. Признание «тонкой подстройки» закономерным природным явлением приводит к заключению, что с самого начала во Вселенной потенциально заложено появление «наблюдателя» на определенном этапе ее развития. Принятие такого вывода равносильно признанию существования у природы определенных целей. Иными словами, мы вновь возвращаемся к телеологиз-му, бывшему основой средневекового мировоззрения, а в Новое время отброшенному, как тогда казалось, навсегда.

В такой ситуации был выдвинут и в настоящее время широко обсуждается антропный принцип. В 1970-е гг. его в двух вариантах (слабом и сильном) сформулировал английский ученый Б. Картер.

Слабый антропный принцип

Слабый антропный принцип — то, что мы предполагаем наблюдать во Вселенной, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя.

Этот принцип интерпретируется так, что в ходе эволюции Вселенной могли существовать самые разные условия, но человек-

409

наблюдатель видит мир только на том этапе, на котором реализовались условия, необходимые для его существования. В частности, для появления человека понадобилось, чтобы в ходе расширения вещества Вселенная прошла все те стадии, о которых говорилось выше. Понятно, что человек не мог наблюдать их, так как физические условия тогда не обеспечивали его появления. Но, с другой стороны, все эти стадии могли протекать только в мире, где существовала «тонкая подстройка». Поэтому сам факт появления человека уже предопределяет то, что он должен увидеть — и современную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки». Короче говоря, раз человек есть, то он увидит вполне определенным образом устроенный мир, ибо ничего другого ему увидеть не дано.

Итак, слабый антропный принцип претендует на объяснение привилегированности той космологической эпохи, в которую мы живем (в которой во Вселенной существуют разумные существа). Правда, он в качестве условия предполагает, что появление разумных существ в принципе возможно в ту или иную эпоху, т.е. не противоречит законам природы и общему характеру космологической эволюции.

Сильный антропный принцип

Более серьезное содержание заложено в сильном антропном принципе.

Сильный антропный принцип — Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель.

По существу, в нем идет речь о случайном или закономерном происхождении «тонкой подстройки» Вселенной. Признание закономерного устройства Вселенной влечет за собой признание принципа, организующего ее. Если же считать «тонкую подстройку» случайной, то приходится постулировать множественное рождение вселенных, в каждой из которых случайным образом реализуются случайные значения физических постоянных, физические законы и т.п. В какой-то из них случайно возникнет «тонкая подстройка», обеспечивающая появление на определенном этапе развития наблюдателя, и он увидит вполне благоустроенный мир, о случайном возникновении которого первоначально не будет подозревать. Иными словами, в ансамбле вселенных реализуются все логически представимые типы физического устройства, а значит, существование хотя бы одного мира с благоприятным для эволюции жизни и

410

разума набором параметров становится вполне тривиальным. Наше появление в любом другом мире исключено.

Интересно отметить, что данная интерпретация сильного ан-тропного принципа напоминает слабый антропный принцип. Действительно, в слабом принципе идет «отбор» эпохи и места во Вселенной, пригодных для жизни. А в сильном случае из ансамбля миров «отбирается» подходящая для жизни Вселенная.

Если мы признаем «тонкую подстройку» изначально заложенной во Вселенной, то линия ее последующего развития предопределена, а появление наблюдателя на соответствующем этапе — неизбежно. Из этого следует, что в родившейся Вселенной потенциально было заложено ее будущее, а процесс развития приобретает целенаправленный характер. Появление разума не только заранее «запланировано», но и имеет определенное предназначение, которое проявит себя в последующем процессе развития. Это — телеологическая интерпретация сильного антропного принципа, возрождающая старые теологические споры о божественном замысле.

Финалистский антропный принцип

Существует финалистский антропный принцип, предложенный Ф. Типлером.

Финалистский антропный принцип — во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится.

Это очень необычное для физика предсказание, основанное на идее, что природе небезразлична судьба разума. В таком случае можно допустить, что существуют некие, пока неизвестные нам природные механизмы, обеспечивающие успешное прохождение Вселенной через все ключевые пункты эволюции вплоть до образования в ней Сознания. Данный принцип является еще более жестким, чем сильный антропный принцип. Ведь в соответствии с ним устройство Вселенной должно обеспечивать необходимые условия не только для возникновения жизни и разума, но и для их вечного существования. А ведь мы помним, что все существующие космологические модели говорят о неизбежности гибели жизни и разума или в конечной сингулярности (закрытая модель), или в холоде почти пустого пространства (открытая модель).

Пока мы еще слишком мало знаем о Вселенной, ведь земная жизнь — это только малая часть гигантского целого. Но мы имеем право строить любые догадки, если они не противоречат познан-

411

ным законам природы. И вполне возможно, если человечество продолжит свое существование, решив современные глобальные проблемы, если его способность познавать себя и окружающий мир сохранится, то одной из главных задач будущего научного поиска станет осознание своего предназначения во Вселенной.

Литература для самостоятельного изучения

  1. Антропный принцип в структуре научной картины мира (история и современность). Л., 1989.

  2. Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология. Тверь, 1993.

  3. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988.

  4. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. М., 1987.

  5. Гиренок Ф.И. Экология, цивилизация, ноосфера. М., 1987.

  6. Девис П. Случайная Вселенная. М., 1985.

  7. Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск, 1989.

  8. Комов С.В. Введение в экологию. Десять общедоступных лекций. Екатеринбург, 2001.

  9. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М., 1990.




  1. Радкевич В.А. Экология. Минск, 1997.

  2. Урсул А.Д., Урсул Т.А. Эволюция, космос, человек. Кишинев, 1986.

  3. Чижевский A.Л. Земное эхо солнечных бурь. М., 1973.

  4. Чижевский A.Л. Космический пульс жизни. М., 1995.

1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации