Динамічною називають теорію. Динамічні та статистичні закони

Сторінка 42 з 42

Динамічні та статистичні закони

Наука виходить із визнання того, що все існуюче у світі виникає і знищується закономірно, внаслідок дії певних причин, що всі природні, соціальні та психічні явища пов'язані між собою причинно-наслідковими зв'язками, а безпричинних явищ не буває. Така позиція називається детермінізмом на противагу індетермінізму, що заперечує об'єктивну причинну обумовленість явищ природи, суспільства та людської психіки.

У сучасній фізиці ідея детермінізму виявляється у визнанні існування об'єктивних фізичних закономірностей. Відкриття цих закономірностей – суттєвих, повторюваних зв'язків між предметами і явищами – завдання науки, як і, як і формулювання в вигляді законів науки, які наші знання природних закономірностях.

Проте, як свідчить історія науки, ніяке наукове знання, жодна наукова теорія що неспроможні відобразити світ довкола себе, його окремі фрагменти повністю, без спрощень і огрублень дійсності. Те саме стосується і законів науки. Вони можуть лише більшою чи меншою мірою наближатися до адекватного відображення об'єктивних закономірностей, але спотворення під час цього процесу неминучі. Тому для науки дуже важливо, яку форму мають її закони, наскільки вони відповідають природним закономірностям.

Фізика знає два типи фізичних законів (теорій) - динамічні та статистичні закони.

Динамічний закон- Це фізичний закон, що відображає об'єктивну закономірність у формі однозначного зв'язку фізичних величин, що виражаються кількісно.

Динамічна теорія -фізична теорія, що становить сукупність динамічних законів.

Історично першою і найпростішою теорією такого роду стала класична механіка Ньютона. Вона претендувала опис механічного руху, тобто. переміщення в просторі з часом будь-яких тіл або частин тіл один щодо одного з будь-якою точністю. Про механіку Ньютона, як і про електродинаміку Максвелла, що є ще однією динамічною теорією, ми говорили вище. Іншими динамічними теоріями є механіка суцільних середовищ, термодинаміка та загальна теорія відносності (теорія гравітації).

Довгий час вважалося, що жодних інших законів, окрім динамічних, просто не існує. Це було з установкою класичної науки на механістичність і метафізичність, з прагненням побудувати будь-які наукові теорії на зразок механіки Ньютона. Уявлення у тому, що це об'єктивні закономірності повинні висловлювати однозначну зв'язок фізичних об'єктів, залишалося непорушним.

Така позиція, пов'язана із запереченням випадковостей будь-якого роду, з абсолютизацією динамічних закономірностей та законів, називається механічним детермінізмом. Формулювання цієї вимоги у твердій формі зазвичай пов'язують з ім'ям П'єра Лапласа. Згідно з проголошеним Лапласом принципом, всі явища в природі зумовлені «залізною» необхідністю. Випадковому як об'єктивній категорії немає місця у намальованій Лапласом картині світу. Лише обмеженість наших пізнавальних здібностей змушує розглядати окремі події у світі як випадкові. З цих причин, а також відзначаючи роль Лапласа, класичний механічний детермінізм називають ще жорстким, або лапласовським, детермінізмом.

Необхідність відмовитися від класичного детермінізму у фізиці стала очевидною по тому, як з'ясувалося, що динамічні закони не універсальні і єдині. Понад те, виявилося, що з описі руху окремих макроскопічних тіл, яке завжди вважалося сферою дії динамічних законів, здійснення ідеального класичного детермінізму практично неможливе.

Крім того, початкові параметри будь-яких механічних систем неможливо фіксувати з абсолютною точністю, тому точність передбачення зменшується. Для кожної механічної системи існує певний критичний час, починаючи з якого неможливо точно передбачити її поведінку.

Безперечно, що лапласовський детермінізм з певним ступенем точності відображає реальний рух тіл, і в цьому відношенні його не можна вважати хибним. Але ми маємо визнати, що жорсткий механічний детермінізм дуже сильно огрубує реальні природні процеси. Реальна дійсність набагато різноманітніша, а жорсткий детермінізм відбиває лише окремі її сторони. Ми маємо постійно пам'ятати про це і не допускати абсолютизації класичного детермінізму.

У ХІХ ст. у фізиці було сформульовано закони, передбачення яких є певними, лише ймовірними. Вони отримали назву статистичних законів.

Уявлення про закони та закономірності особливого типу, в яких зв'язки між величинами, що входять в теорію, неоднозначні, вперше ввів Максвелл в 1859 при побудові статистичної механіки - першої фундаментальної теорії нового типу. Він першим зрозумів, що при розгляді систем, що складаються з величезної кількості частинок (у даному випадку – молекули газу в посудині), треба ставити завдання інакше, ніж у механіці Ньютона. І тому Максвелл ввів у фізику поняття ймовірності, вироблене раніше математиками під час аналізу випадкових явищ, зокрема азартних ігор.

При киданні гральної кістки, як ми знаємо, може випасти будь-яке число очок від 1 до 6. Передбачити, скільки очок випаде при даному кидку кістки, не можна. Ми можемо підрахувати лише можливість випадання будь-якого числа очок. У цьому випадку вона дорівнюватиме 1/6. Ця можливість має об'єктивний характер, оскільки висловлює об'єктивні відносини дійсності. Справді, якщо ми кинемо кістку, якась сторона з певною кількістю очок випаде обов'язково. Це такий самий суворий причинно-наслідковий зв'язок, як і той, що відбивається динамічними законами, але має іншу форму, оскільки показує ймовірність, а чи не однозначність події.

Проблема в тому, що для виявлення таких закономірностей зазвичай потрібна не одинична подія, а цикл подібних подій. У разі ми можемо отримати статистичні середні значення. Так, якщо кинути кістку 300 разів, то середня кількість випадання будь-якого значення дорівнюватиме 300? 1/6 = 50 разів. При цьому абсолютно байдуже, кидати ту саму кістку або одночасно кинути 300 однакових кісток.

Статистичні закони, на відміну динамічних законів, відбивають однозначну зв'язок не фізичних величин, а статистичний розподіл цих величин. Результат, зміна стану, що визначається основі відповідних рівнянь, також виражається не значеннями фізичних величин, а ймовірностями цих значень всередині заданих інтервалів. Але це такий самий однозначний результат, як і в динамічних теоріях. Адже статистичні теорії, як і динамічні теорії, виражають необхідні зв'язки в природі, а вони не можуть бути виражені інакше, як через однозначний зв'язок станів. Розрізняється лише спосіб фіксації цих станів.

На рівні статистичних законів та закономірностей ми також стикаємося з причинністю. Але це інша, глибша форма детермінізму. На відміну від жорсткого класичного детермінізму він може бути названий імовірнісним (сучасним) детермінізмом. Ці закони менше огрублюють дійсність, мають менш сильні гносеологічні передумови, тому здатні враховувати і відбивати ті випадковості, які у світі.

Сьогодні будь-який відомий у природі процес більш точно описується статистичними законами. Але остаточно це стало зрозуміло після створення квантової механіки - статистичної теорії, що описує явища атомарного масштабу, тобто рух елементарних частинок і систем, що складаються з них. Тоді було з'ясовано принципову неможливість динамічного опису цих процесів.

Концепція системи, основні характеристики системи.

Система –це сукупність елементів, що у взаємодії і пов'язані певної структурою.

Базовий блок будь-якої системи – складові її елементи, кожен елемент характеризується набором станів, де він може бути.

Схема функціонування елемента системи:

Для багатьох систем характерний принцип зворотного зв'язку – вихідний сигнал можна використовуватиме корекції управління.

S(t) – стан елемента на момент t.

U(t) – керування елементом у момент t.

a(t) – зовнішнє середовище елемента на момент t.

E(t) – випадкові впливу елемента на момент t.

Y(t) – вихідний сигнал елемента на момент t.

У загальному випадку опис функціонування елемента системи здійснюється за допомогою системи диференціальних або різницевих рівнянь такого виду:

Y(t) = f(S(t), S(t-1), …, U(t), U(t-1),…,a(t),a(t-1),…,E (t), E(t-1), ...)

(Y(t) = g(S(t), a(t), E(t)) (1)

Приклади структури системи:

лінійна (послідовна):

ієрархічна (деревоподібна):

радіальна (зіркоподібна):

стільникова або матрична:

багатозв'язкова - з довільною структурою.

При аналізі динамічних систем розглянемо рішення наступних задач:

Завдання спостереження - полягає у визначенні стану системи в момент часу S(t) за даними вихідних величин (про їхню поведінку) у майбутньому.

Знайти S(t) , знаючи,
для системи із дискретним часом.

для систем із безперервним часом.

Завдання ідентифікації – у визначенні поточного стану S(t) за даними поведінці вихідних величин у минулому.

3. Завдання прогнозування – визначення майбутніх станів за даними точних і

минулих значень.

Знайти S(t+1), S(t+2),… знаючи

Завдання пошуку управління – знайти керуючу послідовність U(t), U(t+1),…, U(S), S > t, яка наводить систему із стану S(t) = X у стан S(S) = Y.

Завдання синтезу максимального управління – полягає у певній оптимальній послідовності керуючих впливів U*(t), що вирішує задачу 4 і максимальну цільову функцію або функціональну:

F(S(t)), t = 0,1,2,...

Типи систем:

За наявності випадкових факторів:

Детерміновані

Стохастичні – впливом випадкових чинників не можна нехтувати.

2. За врахуванням фактору часу:

Системи з безперервним часом

Системи з дискретним часом

3. За впливом минулих періодів:

Марківські системи – для вирішення 1 та 2 завдань потрібна інформація лише за безпосередньо попередній або наступний період. Для Марківської систем рівняння (1) набуває вигляду: G(S(t), S(t-1), U(t), U(t-1), a(t), a(t-1), E( t), E(t-1)) = 0

Немарківська.

Деякі загальні властивості систем:

причинність - можливість передбачати наслідки деяких наслідків у майбутньому. Частина. Випадок: зумовленість системи означає, що у сутності такі стану, котрим вся майбутня еволюція системи то, можливо обчислена з урахуванням попередніх спостережень.

керованість – у тому, що підходящим вибором вхідного впливу U можна домогтися будь-якого вхідного сигналу Y.

стійкість – система є стійкою, якщо за досить малих змін умов її функціонування поведінка системи значно зміниться.

інерційність – виникнення запізнювань у системі під час реакції (запізнювання) зміну управління та (або) довкілля.

адаптивність – здатність системи змінювати поведінки та (або) свою структуру у відповідь на зміну зовнішнього середовища.

Детерміновані динамічні системи із дискретним часом.

Багато програм в економіці вимагають моделювання систем у часі.

Стан системи на момент часу t описується мірним вектором X(t).

X(t) = ….. , X(t) R n (R – безліч усіх дійсних чисел)

t

Еволюція системи згодом описується функцією

G (X 0 , t, ), де

X 0 - Початковий стан системи;

t – час;

- Вектор параметрів.

Функція g(*) називають також перехідною функцією

Функція g(*) – це правило, що описує поточний стан як функцію від часу, початкових умов та параметрів.

Наприклад: X t = X 0 (1+ ) t = g (X 0 , t, )

Функція g(*) зазвичай не відома. Зазвичай вона задана неявно як розв'язання системи різницевих рівнянь.

Різнинне рівняння або система рівнянь - це рівняння в наступній формі: F (t, X t, X t +1, …, X t + m, ) = 0 (1), де

X t - Стан системи в момент часу t.

Рішення рівняння (1) – це послідовність векторів

X t = X 0 , X 1 ,…,

Зазвичай передбачається, що рівняння (1) можна вирішити аналітично щодо X t + m та переписати у формі так званих рівнянь – станів:

X t+m = f (t, X t , X t+1 , …, X t+m-1 , )(2)

Наприклад:

X t +2 = X t + X t +1 /2 + t

Будь-яку систему представляють у формі (2) чи завжди можна?

Різнисне рівняння (2)називається лінійним, якщо F(*) є лінійною фуекцією змінних станів (не обов'язково лінійно щодо )

У рівняннях (1) та (2) величина m називається порядком системиперестав бути серйозним обмеженням, оскільки системи вищого порядку шляхом запровадження додаткових змінних і рівнянь.

Приклад: X t = f (X t -1 , Y t -1) - Система 2-го порядку

Введемо Y t = X t -1

X t = f(X t -1 , Y t -1)

Таким чином, ми розглядатимемо лише системи 1-го порядку наступного виду:

X t -1 = f(t, X t , ) (3)

Рівняння (3) називається автономним, якщо t не входить до нього окремим аргументом.

Приклад:

Розглянемо динаміку основних фондів для підприємства

K t - Вартість основних фондів підприємства в період t.

- норма амортизації, тобто % основних фондів, які вилучили для підприємства протягом року.

I t = Інвестиції в основні фонди.

K t +1 = (1 - )K t + I t - рівняння 1-го порядку, лінійне, якщо I t = I, тоді

K t +1 = (1 - )K t + I – рівняння автономне

Якщо I t = I(t) – неавтономне (залежить від t)

Рішення рівняння (3) – це послідовність векторів стану (X t ), що задовольняють рівняння (3) всім можливих станів. Ця послідовність називається траєкторією системи. Рівняння (3) показує, як стан системи змінюється від періоду до періоду, а траєкторія системи дає її еволюцію як функцію початкових умов та стану зовнішнього середовища .

Якщо відомо початковий стан X 0 легко отримати послідовність рішень шляхом ітеративного застосування відносини (3), отримаємо перехідну функцію наступним чином:

X t +1 = f (t, X t , )

X 1 = f (0, X 0 , ) = g (0, X 0 , )

X 2 = f(1, X, ) = f (1; f (0, X 0 , );) = g (1, X 0 , )

X t+1 = f (t, X t , ) = f (t, g, (t - 1, X 0, ),) = g (t, X 0 , )

Якщо f (*) однозначна, всюди визначена функція, існує унікальне рішення рівняння (3) для будь-якого X 0 .

Якщо функція має вигляд f (t, X t , ) = / X t - не всюди визначена.

Якщо f (*) безперервна диференціальна функція, то рішення також буде гладким щодо та X 0

Отримане рішення залежить від початкового стану X0.

Завдання з граничною умовою складається з рівняння (3) та граничної умови, що задається у формулі:

X s = X s (4)

Якщо рівнянні (4) – S = 0 , воно називається початковим станом.

Рівняння (3) має багато розв'язків, а рівняння (3) + (4) – система – єдине рішення, тому розрізняють загальне та приватне рішення різницевого рівняння (3):

X t g = X(t, c, ) = (X t (X t +1 = f (t, X t , ))) , де параметр е індексує приватне рішення.

X t – розмір вкладу на момент t

Z - % я ставка

X t +1 = X t (1 + z); X 0 = …

X 1 = X 0 (1 + z)

X 2 = X 1 (1 + z) = X 0 (1 + z) 2 = g (X 0, t, z), де t = 2

Якщо можна знайти загальне рішення системи (3). у нас буде повна інформація про поведінку системи з часом, легко визначити, як система реагує на зміну параметрів.

На жаль, загальне рішення існує лише певних класів l – го порядку (зокрема для лінійних систем)

Автономні системи

Поведінка автономних систем задається різницевим рівнянням

X t +1 = f (X t , ) (1)

Автономні системи моделюють ситуації, де структура системи залишається незмінною з часом. Це дозволяє використовувати для аналізу графічний метод.

X t = 1 = f (t, X t )

X t = X t +1 - X t = f (t, X t, ) - X t = d (t, X t, ) (2)

Функція d (*) показує, наскільки зміниться стан системи від періоду до періоду. У кожній точці X t можна порівняти вектор X t у відповідному рівнянні (2) Функція d (*) у цьому контексті називається векторним полем

X 0 / t = 0

Для автономних систем
і

В автономних системах всі системи, що потрапили будь-коли в т. Х 0 згодом випливають однією і тією ж траєкторією. У неавтономних системах поведінка залежить і від того, коли система потрапила до т. х 0.

За початкової умови Х 0 для автономних систем застосуємо рівняння (1):

двічі послідовно застосована.

У наведеній вище системі f t означає результат t-кратного ітеративного застосування функції f () до свого аргументу. Функція f t показує, куди перейде система за періодів t з початкового стану.

X t – куди перейде система із т. х 0 за t періодів часу.

Функція ft іноді називається потоком системи.

Стійкі стани. Періодичні рівноваги. Стабільність.

З часом система переходить до сталого стану. Тому нас цікавитиме асимптотична поведінка системи при t → ∞.

Розглянемо систему

Отже, якщо
існує, то
.

Точка Х, яка задовольняє рівняння
називається нерухомою точкою відображення
.

Крапка називається у тих динамічних систем стійким станом чи стаціонарним станом.

Нерухомі точки широко використовуються вивчення довгострокового поведінки динамічних систем.

якщо
, то 1 або 0

Теорія стійкості Ляпунова

Крапка називається стабільною за Ляпуновим, якщо для будь-якого числа
існує така кількість ,
, що з умови
для всіх
.

–довжина вектор на площині.

-Рівноважний стан.

-норма вектора Х.

Крапка буде стабільною за Ляпуновим у тому випадку, коли система один раз потрапивши в околицю точки. і надалі залишиться на околиці .

Крапка називається асимптотично стійкою за Ляпуновим якщо:

Для асимптотично стійких систем з часом система підходить все ближче і ближче до свого рівноважного стану.

Система поводиться так:

-Потік системи

–куди перейде система через кроки

Періодичним рішенням динамічної системи
називається рішення у формі
де р - період системи або період траєкторії.

Таким чином, періодичне рішення є нерухомою точкою відображення.
.

Нерухома точка

Перевіримо, чи є нерухома точка
:

будь-яка точка є нерухомою.

Скалярні лінійні системи

Скалярні лінійні системи мають форму:
(1)

-Рівняння, піддане в момент t.

Якщо у рівнянні (1)
, то
, то воно називається однорідним.

Однорідні лінійні системи

Для скалярних систем зручно аналізувати поведінку системи з допомогою фазової діаграми. Фазова діаграма – це графік залежності

Випадок 1. 0

Є аналітично стабільною

-лінійна, якщо а = 1, під 450 - кут нахилу.

Для 0

Випадок 2. -1

Затухаючі коливання

Випадок 3. а>1

Випадок 4. а<-1

Випадок 5. а = 1

Випадок 6. а = 0

Випадок 7. а = -1 x t+1 = -x t

Якщо
, то

, то

Загальне рішення однорідних лінійних систем має вигляд:

При
,
,

Неоднорідні лінійні системи першого порядку

(1)

-Управління

При аналізі неоднорідних систем значної ролі грає принцип «суперпозиції».

Він полягає в тому, що загальне рішення рівняння (1) може бути записане у формі рівняння:

(2)

де – загальне рішення однорідного рівняння (1):
і називається комплементарною функцією.

- Будь-яке окреме рішення неоднорідного рівняння (1).

Автономне рівняння (1)

1.

2.

Доведення:

Якщо - Рішення рівняння (1), то
.

Якщо – інше рішення рівняння (1), то

Розглянемо функцію
і перевіримо, чи є розв'язком рівняння (1).

2. [Необхідність] Ми показали, що якщо ми почнемо з будь-якого рішення і додамо до нього
, ми отримаємо рішення рівняння (1). Виникає питання, чи ми отримаємо подібним чином усі рішення рівняння (1). Доведемо, що це справді так:

Нехай у нас є два рішення (1), і :

Позначимо

- однорідне,
z t = ca t

-= ca t
=+ca t

Автономні лінійні системи

Х t +1 = ax t +U (3)

=+ (2)

= ca t

= a + U
=

=+ ca t

Якщо

Якщо

У випадку, коли
з часом система досягає стану →та відповідним підбором рівняння U ми зможемо досягти будь-якого стану. Система (3) називається у разі керованої.

Якщо
, то з часом система прийме необмежені значення незалежно від рівняння і, отже, буде некерованою.

Загальне рішення (3) має вигляд:

(4)

Розглянемо граничну умову x s = x s:

(5)

Неавтономні лінійні системи

X t +1 = ax t + U t

X t+1 =ax t +U t =a(ax t-1 +U t-1)+U t =a 2 x t-1 +a U t-1 + U t = a 2 (ax t-2 +U t-2)+ aU t-1 + U t = a 3 x t-2 +a U t-2 + aU t-1 + U t)=

Якщо
, то

Якщо
, то

Припустимо, послідовність Ut є обмеженою, тобто. U t ≤ для будь-якого.

Тоді – прикордонне значення.

ЕКОНОМІЧНІ ДОДАТКИ ТЕОРІЇ ЛІНІЙНИХ СИСТЕМ

Павутиноподібна модель ринкової рівноваги.

Основні припущення моделі:

лінійний характер кривої попиту

лінійний характер кривої речення

рівність кривої попиту та пропозиції

де d 0 , d 1 >0

Пропозиція, запрошення, речення:

, де S 1 >0, S 0 ≤0 (оскільки за ціною 0 ніхто нічого не випускає).

Рівновага:

d 0 -d 1 P t =S 0 +S 1 P t-1

d 1 P t =d 0 -S 0 –S 1 P t-1 │:d 1

P t =
(*)

Для того, щоб ціни з часом сходилися до рівноважної ціни, необхідно, щоб ставлення абоS 1 d 1
в системі будуть коливання, що розходяться.

на графіку крива

пропозиції крутіші, ніж крива попиту.

d 1 p * = d 0 -S 0 -S 1 p *

Для більш раціональної поведінки виробники у своїх рішеннях повинні враховувати не тільки поточну, а й майбутню кон'юнктуру ринку. Таким чином, для нормального функціонування ринку важливою є здатність економічних агентів формувати очікування майбутнього (робити прогнози).

Динаміка цін фінансових ринках.

S – пропозиція нерухомості

D – попит на нерухомість

P t - Вартість акцій в момент t.

d t – дисиденті на момент t.

r-відсоткова ставка за депозитними рахунками.

- Очікувана вартість акцій у момент t+1.

Арбітражем називається ситуація, що дозволяє отримати інвестору негайний прибуток без ризику за рахунок купівлі активу за низькою ціною та його негайного перепродажу за вищою ціною.

Вважається, що ринок є ефективним, якщо на ньому відсутні можливості для арбітражу.

Скористаємося принципом відсутності арбітражу, щоб отримати балансове співвідношення вартості акцій.

(1)

На прикладі Харківської нерухомості:

P t = 30 тис. дол.

Dt = 2 тис.дол. на рік – плата за здачу житла

-Очікувана ціна на квартиру в наступному періоді.

= 33-2 = 31 тис. дол.

МЕХАНІЗМИ ФОРМУВАННЯ ОЧІКУВАНЬ

1. Модель адаптивних очікувань

=
, де 0≤≤1

0
=

1
=

- метод експонентного згладжування (2)

(1)

(2)

Припустимо, що d t =d=const для будь-якого t

0

Загальне рішення:
, де Р 0 - Початкова вартість акцій.

a<1,
a t P 0
0

фундаментальну вартість акцій.

a t P 0 – спекулятивна складова

2. Модель раціональних очікувань

Недолік – низька швидкість навчання учасників ринку. Це відкриває можливість інтертепорального арбітражу, тобто. спекуляції на прогнозованих змінах курсу акцій у наступних періодах.

Щоб усунути цю логічну суперечність, у 1970-х було запропоновано модель раціональних очікувань (Р. Лукас).

Суть моделі – у середньому ринок неспроможна систематично помилятися щодо оцінки курсу активів. Щодо нашої моделі це означає таке: інвестори не повинні систематично помилятися в оцінці вартості акцій.

- несмещенность оцінки, тобто.
- є незміщеною оцінкою P t +1; або
= P t +1 + E t

E t – помилка оцінювання

Розглянемо екстремальний варіант моделі раціональних очікувань (модель з повним передбаченням), де помилка оцінювання дорівнює 0.

З моделі з повним передбаченням припустимо, що E t =0, тобто.
= P t +1

Розглянемо динаміку цін на акції моделі з повним передбаченням.

Умова арбітражу:

(1+r) Pt = dt

(1+r) Pt=dtPt+1

=P t+1

P t+1 =(1+r) Pt-d (3)

P t є нестабільною, P t →, оскільки (1+r) >, якщо тільки не починаємо рух із нерухомої точки:

Якщо P t = , то P t + k =

d = 0, P t +1 = (1 + r) Pt

У моделі повного передбачення очікування інвесторів грають роль пророцтва, що самовиражається, ціни на активи можуть необмежено зростати, т.к. інвестори вважають, що вони зростатимуть. Таким чином, у такій моделі спекулятивний компонент вартості акцій домінує над її фундаментальним значенням.

Динамічні системи досить популярні у економічному моделюванні.

Типи процесів, що відбуваються в економічних системах:

• Детерміновані;
• Стохастичні;
• Хаотичні.

Для макрорівня, завдяки діям об'єктивних економічних законів та регуляторних впливів держави, характерніші детерміновані процеси. Для мікрорівня - стохастичні (імовірнісні).

При досить велику кількість спостережень і узагальнення досліджуваного явища більш рівні ієрархії детермінована компонента починає превалювати, а стохастична перетворюється на «шум».

При хаотичному характері досліджуваної системи застосування методів дозволяє дещо полегшити вивчення об'єкта з допомогою визначення детермінованого механізму поведінки. Це, своєю чергою, дозволяє зменшити невизначеність пізнання системи.

Динамічна система- Це така система, параметри якої явно чи неявно залежать від часу.

Отже, якщо поведінки системи задані функціональні рівняння, то них включені у явному вигляді змінні, які стосуються різних моментів часу.

Найважливіші властивості складних динамічних систем

Розглянемо найважливіші властивості динамічних систем.

1. Цілісність (емерджентність) динамічних систем

У системі окремі частини функціонують спільно, складаючи разом процес функціонування системи як цілого. Сукупне функціонування різнорідних взаємозалежних елементів породжує якісно нові функціональні властивості цілого, які мають аналогів у властивостях його елементів. Це означає важливу неможливість зведення властивостей системи до суми властивостей її елементів.

2. Взаємодія динамічної системи із зовнішнім середовищем

Система реагує на вплив навколишнього середовища, еволюціонує під цим впливом, але при цьому зберігає якісну визначеність та властивості, що відрізняють її від інших систем.

3. Структура динамічної системи

При дослідженні системи структура постає як спосіб опису її організації. Залежно від поставленого завдання дослідження здійснюється декомпозиція системи на елементи та вводяться суттєві для вирішуваної проблеми відносини та зв'язки між ними. Декомпозиція системи на елементи та зв'язку визначається внутрішніми властивостями цієї системи. Структура динамічна за своєю природою, її еволюція у часі та просторі відбиває процес розвитку систем.

4. Нескінченність пізнання динамічної системи

Під цим властивістю розуміється неможливість повного пізнання системи та всебічного уявлення її кінцевої безліччю описів, тобто. кінцевою кількістю якісних та кількісних характеристик. Тому система може бути представлена ​​безліччю структурних та функціональних варіантів, що відображають різні аспекти системи.

5. Ієрархічність динамічної системи

Кожен елемент декомпозиції системи може розглядатися як цілісна система, елементи якої, своєю чергою, можуть бути представлені як системи. Але, з іншого боку, будь-яка система лише компонент ширшої системи.

6. Елемент динамічної системи

Під елементом розуміється найменша ланка у структурі системи, внутрішня будова якої розглядається на обраному рівні аналізу. Відповідно до властивості 5 будь-який елемент є системою, але на заданому рівні аналізу ця система характеризується цілісними характеристиками.

Цілісність, структура, елемент, нескінченність та ієрархічність становлять ядро ​​системотворчих понять загальної теорії систем та є основою системного представлення об'єктів та формування концепцій системних досліджень.

Для більш детального вивчення властивостей динамічних економічних систем(ЕС) необхідно розглянути ще низку додаткових її властивостей характеристик.

1. Стан динамічної системи. Стан системи визначається станами її елементів. Теоретично можливий набір станів дорівнює кількості можливих поєднань усіх станів елементів. Проте взаємодія складових частин призводить до обмеження кількості реальних поєднань. Зміна стану елемента може відбуватися неявно, безперервно та стрибкоподібно.
2. Поведінка динамічних систем. Під поведінкою системи розуміється закономірний перехід із одного стану до іншого, обумовлений властивостями елементів і структурою.
3. Безперервність функціонування системи. Система існує, поки функціонують соціально-економічні та інші процеси у суспільстві, які можуть бути перервані, інакше система перестане функціонувати. Усі процеси в ЄС, як у живому організмі, взаємопов'язані. Функціонування елементів визначає характер функціонування цілого, і навпаки. Функціонування системи пов'язані з безперервними змінами, накопичення яких призводить до розвитку.
4. Розвиток динамічної системи. Життєдіяльність складної системи є постійною зміною фаз функціонування та розвитку, яка виявляється у безперервній функціональній та структурній перебудові системи, її підсистем та елементів. Еволюція економічних систем зумовлена ​​однією з найважливіших властивостей складних систем – здатністю до саморозвитку. Центральним джерелом саморозвитку є безперервний процес виникнення та вирішення протиріч. Розвиток, зазвичай, пов'язані з ускладненням системи, тобто. із збільшенням її внутрішньої різноманітності.
5. Динамічність системи. Економічна система функціонує та розвивається у часі, вона має передісторію та майбутнє, характеризується певним життєвим циклом, у якому можуть бути виділені певні фази: виникнення, зростання, розвиток, стабілізація, деградація, ліквідація чи стимул до зміни.
6. Складність динамічної системи. Економічна система характеризується великою кількістю неоднорідних елементів та зв'язків, поліфункціональністю, поліструктурністю, багатокритеріальністю, багатоваріантністю розвитку та властивостями складних систем, тому вона представляється як складна динамічна система.
7. Гомеостатичність. Гомеостатичність відображає властивість системи до самозбереження, протидію руйнівним впливам середовища.
8. Цілеспрямованість. Всім динамічним системам економіки властива цілеспрямованість, тобто. наявність певних цілей та прагнення її досягнення. Розвиток системи пов'язаний саме із зміною мети.
9. Керованість динамічної системи. Усвідомлена організація цілеспрямованого функціонування системи та її елементів називається керованістю. У процесі життєдіяльності система у вигляді цілеспрямованого управління вирішує постійно які у ній протиріччя і реагує зміну внутрішніх та зовнішніх умов свого існування. Відповідно до змін, вона змінює свою структуру, коригує мети розвитку та зміст діяльності елементів, тобто. відбувається цілеспрямована самоорганізація системи, яка практично реалізує здатність до саморозвитку. Однією з основних функцій самоорганізації є збереження якісної унікальності системи в процесі її еволюції. Властивості керованості виявляються також у таких особливостях, як відносна автономність та функціональна керованість. змінена за рахунок зміни вхідного сигналу, причому інші складові залишаються не зміненими. Функціональна керованість економічної системи означає, що відповідним вибором вхідного впливу можна досягти будь-якого вихідного сигналу.
10. Адаптивність динамічної системи. Адаптивна економічна система визначається двома видами адаптації — пасивної та активної. Пасивна адаптація є внутрішньою характеристикою економічної системи, яка має певні можливості саморегулювання. Активна адаптація представляє механізм адаптивного управління економічною системою та організацію його ефективної реалізації.
11. Інерційність динамічної системи. Інерційність економічної системи проявляється у виникненні запізнення в системі, що симптоматично реагує на обурення та керуючі впливи.
12. Стійкість динамічної системи. Система вважається відносно стійкою у певних межах, якщо за досить малих змін умов функціонування його поведінка істотно не змінюється. В рамках теорії систем досліджуються структурна стійкість та стійкість траєкторії поведінки системи. Стійкість ЄС забезпечується такими аспектами самоорганізації, як диференціація та лабільність (чутливість). Диференціація - це прагнення системи до структурної та функціональної різноманітності елементів, яка забезпечує не тільки умови виникнення та вирішення протиріч, але й визначає здатність системи швидко пристосовуватися до наявних умов існування. Більше розмаїття – більше стійкості, і навпаки. Лабільність означає рухливість функцій елементів за збереження стійкості структури системи загалом.
13. Стан рівноваги динамічної системи. Стійкість системи пов'язана з її прагненням стану рівноваги, яке передбачає таке функціонування елементів системи, у якому забезпечується підвищена ефективність руху до цілей розвитку. У реальних умовах система не може повністю досягти стану рівноваги, хоч і прагне до неї. Елементи системи функціонують по-різному за різних умов, та його динамічна взаємодія постійно впливає рух системи. Система прагне рівноваги, цього спрямовані зусилля управління, але, досягаючи його, вона відразу від нього йде. Таким чином, стійка економічна система постійно перебуває у стані динамічної рівноваги, вона безперервно коливається щодо положення рівноваги, що є не лише її специфічною властивістю, а й умовою безперервного виникнення протиріч як рушійних сил еволюції.

На різноманіттях та їх підмножинах. Тісно пов'язані з теорією диференціальних рівнянь, оскільки звичайне диференціальне рівняння задає однопараметричну групу диффеоморфизмов свого фазового простору.

Цю область вивчення часто називають просто "Динамічні системи", "Теорія систем", або довша як "Теорія математичних динамічних систем".

Шаблон:Системи

Wikimedia Foundation. 2010 .

• Теорія груп Лі
• Теорія диференціальних рівнянь

Дивитись що таке "Теорія динамічних систем" в інших словниках:

МЕТРИЧНА ТЕОРІЯ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ- те саме, що ергодична теорія... Математична енциклопедія

ЕНТРОПІЙНА ТЕОРІЯ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ- розділ ергодичної теорії, тісно пов'язаний з теорією ймовірності і теорією інформації. Природа зв'язку в загальних рисах така. Нехай (Tt) динамічний. система (зазвичай вимірний потік чи каскад)з фазовим простором Wі інваріантним заходом Нехай … Математична енциклопедія

Кафедра нелінійних динамічних систем та процесів управління ВМК МДУ- Кафедра Нелінійних Динамічних Систем та Процесів Управління факультету Обчислювальної математики та кібернетики МДУ ім. М. В. Ломоносова (ПДСіПУ ВМК МДУ). Завідувач кафедри (з 1989 року) – лауреат Ленінської, Державних (СРСР та РФ), … … Вікіпедія

Теорія катастроф (математика)- Теорія катастроф розділ математики, що включає теорію біфуркацій диференціальних рівнянь (динамічних систем) і теорію особливостей гладких відображень. Терміни «катастрофа» та «теорія катастроф» були запроваджені Рене Томом (René Thom) та… … Вікіпедія

Теорія біфуркацій- динамічних систем це теорія, що вивчає зміни якісної картини розбиття фазового простору в залежності від зміни параметра (або кількох параметрів). Зміст 1 Огляд 2 Біфуркація рівноваг … Вікіпедія

Теорія лінійних стаціонарних систем- розділ теорії динамічних систем, що вивчає поведінку та динамічні властивості лінійних стаціонарних систем (ЛСС). Широко використовується в процесі управління технічними системами, цифрової обробки сигналів та інших галузях інженерної справи.

Теорія випадкових матриць- Теорія випадкових матриць розділ математичної статистики, що вивчає властивості ансамблів матриць, елементи яких розподілені випадковим чином. Як правило, задається закон розподілу елементів. При цьому вивчається статистика власних ... Вікіпедія

Теорія вузлів- Теорія вузлів вивчення вкладень одновимірних різноманітностей у тривимірний евклідовий простір або у сферу. У ширшому значенні предметом теорії вузлів є вкладення сфер у різноманіття і взагалі вкладення різноманіття. Зміст 1… … Вікіпедія

Теорія Колмогорова- Теорія Колмогорова Арнольда Мозера, або теорія КАМ названа на честь її творців, А. Н. Колмогорова, В. І. Арнольда та Ю. Мозера, гілка теорії динамічних систем, що вивчає малі обурення майже ... Вікіпедія

Теорія катастроф (значення)- Теорія катастроф: Теорія катастроф розділ математики, що включає теорію біфуркацій диференціальних рівнянь (динамічних систем) і теорію особливостей гладких відображень. Катастрофізм (теорія катастроф) система… … Вікіпедія

Книги

• Синхронізація динамічних систем, . У цій книзі робиться спроба систематичного викладу фактів і результатів, що відносяться до галузі науки і техніки-синхронізації динамічних систем, що швидко розвивається. Книга… Купити за 735 руб
• Теорія динамічних систем, Г. А. Степаньянц. Ця книга присвячена викладу основ загальної теорії динамічних систем, створеної працями низки видатних вітчизняних та зарубіжних математиків. Знайомство з цією теорією дозволяє…

Динамічний закон - це фізичний закон, що відображає об'єктивну закономірність у формі однозначного зв'язку фізичних величин, що виражаються кількісно. Динамічною теорією є фізична теорія, що становить сукупність динамічних законів. Історично першою і найпростішою теорією такого роду стала класична механіка Ньютона. Вона претендувала на опис механічного руху, тобто переміщення в просторі з часом будь-яких тіл або частин тіл відносно один одного з будь-якою точністю.

Безпосередньо закони механіки, сформульовані Ньютоном, відносяться до фізичного тіла, розмірами якого можна знехтувати, матеріальної точки. Але будь-яке тіло макроскопічних розмірів можна розглядати як сукупність матеріальних точок і, отже, досить точно описати його руху.

Тому в сучасній фізиці під класичною механікою розуміють механіку матеріальної точки чи системи матеріальних точок та механіку абсолютно твердого тіла.

Для розрахунку руху має бути відома залежність взаємодії між частинками від їх координат та від швидкостей. Тоді за заданими значеннями координат та імпульсів всіх частинок системи у початковий момент часу другий закон Ньютона дозволяє однозначно визначити координати та імпульси у будь-який наступний момент часу. Це дозволяє стверджувати, що координати та імпульси частинок системи повністю визначають її стан у механіці. Будь-яка механічна величина, що представляє для нас інтерес (енергія, момент імпульсу тощо), виражається через координати та імпульс. Таким чином, визначаються всі три елементи фундаментальної теорії, якою є класична механіка.

Іншим прикладом фундаментальної фізичної теорії динамічного характеру може бути електродинаміка Максвелла. Тут об'єктом дослідження є електромагнітне поле. Тоді рівняння Максвелла є рівняннями руху для електромагнітної форми матерії. При цьому структура електродинаміки у найзагальніших рисах повторює структуру механіки Ньютона. Рівняння Максвелла дозволяють за заданими початковими значеннями електричного та магнітного полів усередині деякого об'єму однозначно визначити електромагнітне поле у ​​будь-який наступний момент часу.

Інші фундаментальні теорії динамічного характеру мають таку ж структуру, як і механіка Ньютона, і електродинаміка Максвелла. До них належать: механіка суцільних середовищ, термодинаміка і загальна теорія відносності (теорія гравітації).

Метафізична філософія вважала, що всі об'єктивні фізичні закономірності (і не тільки фізичні) мають такий самий характер, як і динамічні закони. Інакше висловлюючись, не визнавали ніякі інші види об'єктивних закономірностей, крім динамічних закономірностей, які виражають однозначні зв'язку фізичних об'єктів і описують їх точно за допомогою певних фізичних величин. Відсутність такого повного опису трактувалася як нестача наших пізнавальних здібностей.

Абсолютизація динамічних закономірностей і, отже, механічного детермінізму, зазвичай пов'язується з П. Лапласом, якому належить вже цитований нами знаменитий вислів про те, що якби знайшовся досить великий розум, якому були б відомі для будь-якого моменту всі сили, що діють на всі тіла Всесвіту (від найбільших його тіл до дрібних атомів), а також їх місцезнаходження, якби він зміг проаналізувати ці дані в єдиній формулі руху, то не залишилося б нічого, що було б недостовірним, і йому було б відкрито як минуле, так і майбутнє Всесвіту.

Згідно з проголошеним Лапласом принципом, всі явища в природі зумовлені «залізною» необхідністю. Випадковому, як об'єктивній категорії, немає місця у намальованій Лапласом картині світу. Лише обмеженість наших пізнавальних здібностей змушує розглядати окремі події у світі як випадкові. З цих причин, а також відзначаючи роль Лапласа, класичний механічний детермінізм називають ще жорстким або лапласовським детермінізмом.

Необхідність відмовитися від класичного детермінізму у фізиці стала очевидною після того, як з'ясувалося, що динамічні закони не є універсальними і не єдиними і що глибшими законами природи є не динамічні, а статистичні закони, відкриті в другій половині XIXстоліття, особливо після того, як з'ясувався статистичний характер законів мікросвіту.

Але навіть при описі руху окремих макроскопічних тіл здійснення ідеального класичного детермінізму практично неможливе. Це добре видно з опису систем, що постійно змінюються. Взагалі, початкові параметри будь-яких механічних систем неможливо фіксувати з абсолютною точністю, тому точність передбачення фізичних величин з часом зменшується. Для кожної механічної системи існує певний критичний час, починаючи з якого неможливо точно передбачити її поведінку.

Безсумнівно, що лапласовський детермінізм з певним ступенем ідеалізації відбиває реальний рух тіл і щодо цього його не можна вважати хибним. Але абсолютизація його як точного відображення дійсності неприпустима.

Із твердженням чільного значення статистичних закономірностей у фізиці зникає ідея всезнаючої свідомості, для якої абсолютно точно і однозначно детерміновано долі світу, той ідеал, який був поставлений перед наукою концепцією абсолютного детермінізму.

Що робитимемо з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Всі теми цього розділу:

Характерні риси науки
Про таке багатофункціональне явище як наука можна сказати, що це: 1) галузь культури; 2) спосіб пізнання світу; 3) спеціальний інститут (до поняття інституту тут входить не тільки вищий навчальний заклад

Відмінність науки від інших галузей культури
Наука відрізняється від міфології тим, що прагне не пояснення світу в цілому, а формулювання законів розвитку природи, що допускають емпіричну перевірку. Наука відрізняється від МІСТИКИ т

Наука та релігія
Зупинимося докладніше на співвідношенні науки і релігії, тим більше, що існують різні точки зору з цієї проблеми. В атеїстичній літературі пропагувалася думка, що наукове знання

Наука та філософія
Важливо правильно розуміти і взаємини науки з філософією, оскільки неодноразово, в тому числі і в недавній історії, різні філософські системи претендували на науковість і навіть на ранг «вище

Становлення науки
Наука в її сучасному розумінні є принципово новим фактором в історії людства, що виник у надрах новоєвропейської цивілізації в XVI - XVII століттях. Вона з'явилася не на порожньому місці. Н

Що таке природознавство?
З'ясувавши основні особливості сучасної науки, можна дати визначення природознавства. Це розділ науки, заснований на відтворюваній емпіричній перевірці гіпотез і створенні теорій або емпіричності.

Еволюція та місце науки в системі культури
Взаємини науки з іншими галузями культури були безхмарними. Була досить жорстка, часом жорстока боротьба за духовне лідерство. У середні віки політична і з нею духовна власність

Природничо-гуманітарна культура
Людина має знання про навколишню природу (Всесвіт), про саму себе і власні твори. Це ділить всю наявну в нього інформацію на два великі розділи: на природничо (є

Суперечності сучасної науки
Мить найбільшої урочистості науки, що свідчила про її могутність, була водночас початком її кризи, тому що створення та застосування атомної зброї вело до руйнування та знищення. Потім виник

Значення науки в епоху НТР
НТР (науково-технічна революція) характеризується, по-перше, зрощенням науки з технікою в єдину систему (цим визначається поєднання науково-технічна - через рису), внаслідок чого наук

Рівні природничо пізнання
Вивчення природознавства потрібне не тільки для того, щоб ми як культурні люди знали та розбиралися в його результатах, але й для розуміння самої структури нашого мислення. Отже, ми вирушаємо в без

Співвідношення емпіричного та теоретичного рівнів дослідження
Емпіричний і теоретичний рівні знання розрізняються по предмету (у другому випадку він може мати властивості, яких немає у емпіричного об'єкта), засобам (у другому випадку це розумовий експ

Методи наукового пізнання
Структура наукового дослідження, описана вище, є у широкому значенні спосіб наукового пізнання або науковий метод як такий. Метод - це сукупність дій, покликаних допомогти

Застосування математичних методів у природознавстві
Після тріумфу класичної механіки Ньютона хімія в особі Лавуазьє, який започаткував систематичне застосування ваг, стала на кількісний шлях, а за нею й інші природничі науки. «

Внутрішня логіка та динаміка розвитку природознавства
Розвиток науки визначається зовнішніми та внутрішніми факторами. До перших належить вплив держави, економічних, культурних, національних властивостей, ціннісних установок учених. Другі визнач

Природничо-наукова картина світу
"Перший крок - створення з повсякденного життя картини світу - справа чистої науки", - писав видатний фізик XX ст. М. Планк. Історично першою природничо картиною світу Нового часу була механіс

Походження Всесвіту
За всіх часів люди хотіли знати, звідки і яким чином походить світ. Коли культурі панували міфологічні уявлення, походження світу пояснювалося, як, скажімо, у «Ведах» розпадом

Модель Всесвіту, що розширюється.
Найбільш загальноприйнятою в космології є модель однорідного ізотропного нестаціонарного гарячого Всесвіту, що розширюється, побудована на основі загальної теорії відносності і релятивістської теорії т

Еволюція та будова галактик
Поет питав: «Послухайте! Адже, якщо зірки запалюють – значить – це комусь потрібно?». Ми знаємо, що зірки потрібні, щоб світити, і наше Сонце дає необхідну для нашого існування енергії

Астрономія та космонавтика
Зірки вивчає астрономія (від грецьк. «астрон» - зірка та «номос» - закон) - наука про будову та розвиток космічних тіл та їх систем. Ця класична наука переживає у XX столітті свою другу молодість

Будова та еволюція зірок
Існують дві основні концепції походження небесних тіл. Перша ґрунтується на небулярній моделі освіти Сонячної системи, висунутої ще французьким фізиком та математиком П'єром Лапласо

Сонячна система та її походження
Сонце - плазмова куля (щільність - 1,4 г/см3), добре нагріта (температура поверхні 6000 °). Має корону, в якій знаходяться смолоскипи, протуберанці. Випромінювання Сонця - сонячна акт

Будова та еволюція Землі
Радіус Землі 6,3 тис. км. Маса 621 тонн. Щільність 5,5 г/см3. Швидкість обертання довкола Сонця 30 км/сек. Земля складається з літосфери (земної кори), довжиною 10-

Фізика та редукціонізм
У цій темі ми дамо як би миттєву фотографію сучасної будови світу. Допоможе нам одна з найбільш давніх та фундаментальних наук – фізика. Фізика - головна з природничих наук, оскільки

Фізика та наочність
Дві обставини заважають зрозуміти сучасну фізику. По-перше, застосування найскладнішого математичного апарату, який треба попередньо вивчити. А. Ейнштейн зробив вдалу спробу подолати е

Теорія відносності
Ще в класичній механіці був відомий принцип відносності Галілея: «Якщо закони механіки справедливі в одній системі координат, то вони справедливі і в будь-якій іншій системі, що рухається прямол

Квантова механіка
Квантова механіка - це фізична теорія, яка встановлює спосіб опису та закони руху на мікрорівні. Її початок співпав із початком століття. М. Планк в 1900 році припустив, що світло випромінюється.

Вглиб матерії
У хімії елементом назвали субстанцію, яка не могла бути розкладена або розщеплена будь-якими засобами, які були на той час у розпорядженні вчених: кип'ятінням, спалюванням, розчиненням, смеш

Фізичні взаємодії
Відомі чотири основні фізичні взаємодії, які визначають структуру нашого світу: сильні, слабкі, електромагнітні та гравітаційні. I. Сильні взаємодії мають місце між

Поняття складної системи
Теорія відносності, що вивчає універсальні фізичні закономірності, що відносяться до всього Всесвіту, і квантова механіка, що вивчає закони мікросвіту, нелегкі для розуміння, проте вони

Поняття зворотного зв'язку
Якщо ми вдаримо по більярдній кулі, то він полетить у тому напрямку, в якому ми його направили, і з тією швидкістю, з якою ми хотіли. Політ кинутого каменю теж відповідає нашому бажанню, ес

Поняття доцільності
Активна поведінка системи може бути випадковою або доцільною, якщо «дія або поведінка допускає тлумачення як спрямоване на досягнення певної мети, тобто деякого кінцевого сос

Кібернетика
Кібернетика (від грец. kybernetice - мистецтво управління) - це наука про управління складними системами із зворотним зв'язком. Вона виникла на стику математики, техніки та нейрофізіології

ЕОМ та персональні комп'ютери
Так само, як різноманітні машини та механізми полегшують фізичну працю людей, ЕОМ та персональні комп'ютери полегшують його розумову працю, замінюючи людський мозок у його найбільш простих і р.

Моделі світу
Завдяки кібернетиці та створення ЕОМ одним з основних способів пізнання, нарівні зі спостереженням та експериментом, став метод моделювання. Застосовувані моделі стають все більш масштабними: від мо

Складні системи у хімії
На хімію у XX столітті покладалося багато надій, аж до проголошення в СРСР гасла: «Комунізм – це радянська влада плюс електрифікація всієї країни та хімізація народного господарства». Підвищення у

Нерівноважні системи
У хімії були також відкриті коливальні реакції, що отримали назву «хімічного годинника». «Адже, що справді відбувається? Основа коливальної реакції – наявність двох типів молекул, здатних

Еволюція та її особливості
Поняття хаосу на противагу поняттю космосу було відоме давнім грекам. Пригожий і Стенгерс називають хаотичними всі системи, які призводять до подання в термінах віроят

Від термодинаміки закритих систем до синергетики
Класична термодинаміка XIX століття вивчала механічну дію теплоти, причому предметом її досліджень були закриті системи, які прагнуть стану рівноваги. Термодинаміка XX століття вивчає

Гіпотеза народження матерії
Нова наука, яка спочатку називалася термодинамікою відкритих систем, а згодом отримала назву синергетика, змінила уявлення про світ. Ми говорили про моделі Всесвіту і могли розуміти, що В

Походження та еволюція життя
Відмінність живого від неживого. Концепція життя. Речова основа життя. Земля у період виникнення життя. Початок життя Землі. Еволюція форм життя

Відмінність живого від неживого
Отже, що таке живе та чим воно відрізняється від неживого. Є кілька фундаментальних відмінностей у матеріальному, структурному та функціональному планах. У речовому плані до складу живого обов'язково

Концепція виникнення життя
Існує п'ять концепцій виникнення життя: 1) креаціонізм – божественне створення живого; 2) концепція багаторазового мимовільного зародження життя з неживої речовини (її дотримувалася

Речова основа життя
XX століття призвело до створення перших наукових моделей походження життя. У 1924 році в книзі Олександра Івановича Опаріна «Походження життя» була вперше сформульована природничо концепція,

Земля у період виникнення життя
Наша планета – «золота середина» у Сонячній системі, яка найбільше підходить для зародження життя. Вік землі близько 5 млрд. років. Температура поверхні в початковий період була 4000-8000°С

Початок життя Землі
Початок життя Землі - поява нуклеїнових кислот, здатних до відтворення білків. Перехід від складних органічних речовин до простих живих організмів поки не зрозумілий. Теорія біохімічної еволюції

Еволюція форм життя
Клітини без ядра, але мають нитки ДНК, нагадують нинішні бактерії та синьо-зелені водорості. Вік таких древніх організмів близько 3 млрд. років. Їх властивості: 1) рухливість; 2) харчування та спос

Значення клітини
Переходячи від проблеми походження життя до проблеми будови живого, відзначимо, що наукове значення у цій галузі більшою мірою достовірне за рахунок успіхів, досягнутих новою наукою – молекулярний

Відтворення життя
Три найважливіші складові процесу розвитку організму: 1) запліднення (злиття статевих клітин) при статевому розмноженні; 2) відтворень

Генетика
Генетика пройшла у своєму розвитку сім етапів. 1. Грегор Мендель (1822-1884) відкрив закони спадковості. Схрещуючи гладкий і зморшкуватий сорти гороху, він отримав у першому поколінні

Відмінності рослин від тварин
Як вважає більшість біологів, приблизно 1 млрд. років тому стався поділ живих істот на два царства - рослин та тварин. Відмінності між ними можна розділити на три групи: 1) за структурою

Вчення Вернадського про біосферу
Існують два основні визначення поняття «біосфера», одна з яких відома з часу появи в науці даного терміна. Це розуміння біосфери як сукупності всіх живих організмів Землі

Емпіричні узагальнення Вернадського
1. Першим висновком із вчення про біосферу є принцип цілісності біосфери. «Можна говорити про все життя, про всю живу речовину, як про єдине загалом у механізмі біосфери» (Там же.-

Екологія
У буквальному значенні слово «екологія» означає науку про «будинок» (від грец. «ойкос» - житло, місце проживання). Як входить у біологічний цикл, екологія-наука про місцеперебування

Закономірності розвитку екосистем
Одним із основних досягнень екології стало виявлення тієї обставини, що розвиваються не тільки організми та види, а й екосистеми. Розвиток екосистем - сукцесія - це послідовність соо

Синтетична теорія еволюції
Стосовно живої природи еволюція сприймається як утворення складніших видів із найпростіших. Як воно відбувається? Чи існує доцільність у природі? Яка роль випадковості? Що є

Концепція коеволюції
Критика дарвінізму велася з його виникнення. Одним не подобалося, що зміни, за Дарвіном, можуть відбуватися у всіх можливих напрямках і випадковим чином. Концепція номогенезу стверджувала, що

Людина як предмет природничо пізнання
Коли ми говорили про відмінність природничо і гуманітарного знання, то визначили, що природознавство вивчає природу, як вона є, а гуманітарні науки вивчають духовні твори людини

Проблема появи людини Землі
Як і у питанні походження Всесвіту та життя, існує уявлення про божественне творіння людини. «І сказав Бог: Створимо людину за образом нашим, за подобою нашою... І створив Бог че

Подібності та відмінності людини від тварин
Перш ніж говорити про час появи людини ми повинні з'ясувати питання про відмінність людини від тварин, оскільки саме уявлення про те, що таке людина, формує висновки про її становлення

Антропологія
У широкому значенні «антропологія» – наука про людину (від грец. «Антропос» – людина). Але так як людину вивчає безліч наук, як природних, так і гуманітарних, то за антропологією у вузькому зми

Еволюція культури
Крім еволюції людини як біологічного виду, можна говорити про еволюцію культури. Тут було запропоновано шкалу, яка ґрунтувалася на матеріалі знарядь, створених і застосовуваних людиною. Виді

Подразливість та нервова система
Загальною властивістю живих тіл, що визначає їх активну реакцію на вплив навколишнього середовища, є дратівливість. У багатоклітинних тварин вся сенсорна інформація сприймається

Типи поведінки
На стадії дратівливості ми маємо справу з реагуванням організму на вплив довкілля найпростішим чином. З появою органів чуття та нервової системи поведінка стає більш складною

Рефлекси та біхевіоризм
Найпростішою реакцією нервової системи є рефлекс. Він являє собою швидку, автоматичну, стереотипну реакцію на подразнення, яка не під контролем свідомості. Нейрони, що утворюють

Інстинкт та навчання
На початку 30-х років XX століття зусиллями австрійського зоолога К. Лоренца (1903-1989) та інших вчених було закладено основи науки про поведінку тварин, яка отримала назву етології (від грецької).

Форми спільнот
Тварини живуть поодинці та спільно. Соціальна поведінка не випадковість, а еволюційний механізм, виникнення якого визначається перевагами, які забезпечує суспільне життя. Звичка

Поведінка та гени
З появою генетики будь-які дані про тваринний світ неминуче супроводжуються питанням: наскільки вони генетично виправдані та закріплені? Це стало предметом сформованої в 70-х роках XX ст.

Внесок соціобіології у вивчення людини
"Соціобіологія вивчає біологічні основи всіх форм суспільної поведінки, включаючи людину", - писав основоположник соціобіології Е. Вілсон. Як нейрофізіологія прагне пояснити фізіологічно

Етологія та людина
Етологія ще до соціобіології показала, що у людині багато властивого тваринам. Агресивність людини відповідає агресивності тварин, а садизм має коріння в інстинкті агресії. як і в

Етнологія
Оскільки багато відмінностей між людьми - національні, расові, статеві - є природними, остільки громадські об'єднання за цими ознаками можна розглядати з природничої точки

Соціальна екологія
Екологія, про яку йшлося вище, може розглядатися як модель взаємодії людини з навколишнім середовищем, оскільки людина єдність біологічного та соціального. У широкому значенні слова до

Ноосфера
Існують два розуміння ноосфери: 1) сфера панування розуму (Фіхте як провісник ноосфери у цьому сенсі); 2) сфера розумної взаємодії людини та природи (за Тейяром де Шарденом та Вернадськом)

Вивчення мозку людини
Деякі з сучасних наук мають цілком закінчений вигляд, інші інтенсивно розвиваються або лише стають. Це цілком зрозуміло, оскільки наука еволюціонує, як і природа, яку вона вивчає

Психоаналіз Фройда
Усі напрями вивчення психіки людини, які займаються виявленнями ролі несвідомого, настільки відносяться до природознавства, наскільки гуманітарне в них визначається як надбудова над б

Аналітична психологія Юнга
Фрейд йшов від дитинства індивіда, його учень К. Юнг, який назвав свій напрямок аналітичною психологією, – від первісної культури. За Юнгом, не тільки бажання людини становлять сферу несвідомих.

Свідомість та несвідоме
Юнг вивів із психіки культуру. Його учень Еге. Фромм (1900-1980) розгорнув психоаналіз у соціальному напрямі. Відмінність між Фроммом і Фрейдом аналогічна суперечці у соціобіології про наявність генів егої

Парапсихологія
Юнг пише про чотири засоби, завдяки яким свідомість отримує свою орієнтацію у досвіді. «Відчуття (тобто сприйняття органами почуттів) каже нам, що існує; мислення каже, що це

Особливості психології чоловіків та жінок
Одна із засновниць сучасної жіночої психології К. Хорні (1885-1952) вважає, що психоаналіз односторонній, тому що його об'єктом була переважно психіка чоловіків, тоді як псих

Розширюється свідомість і моральність, що поглиблюється
Класична та холотропна моделі свідомості. Природничо обгрунтування моральності Сучасне природознавство все ближче підходить до вивчення самого складного,

Природничо-обгрунтування моральності
До відмінностей людини від тварин крім прямоходіння, розвитку руки, виготовлення знарядь, праці, розуму, слова входить і моральність. Народження моральності – найважливіший етап антропогенезу.

Загальні закономірності сучасного природознавства
У цій темі зробимо деякі висновки з аналізу розвитку науки, представимо сучасну природничо картину світу і можливе майбутнє природознавства. 1. Перший висновок свідчить, що наука

Сучасна природничо картина світу
Можна виділити такі відкриття у природознавстві, які призвели до наукових революцій у XX столітті. Астрономія: модель Великого Вибуху і Всесвіту, що розширюється. Геологія: тектоні

Труднощі та парадокси у розвитку науки
Фундаментальною основою структури пізнання в найбільш розвинених галузях природознавства є аналіз предмета дослідження, виділення абстрактних елементарних об'єктів та наступний логічний

Наука як еволюційний процес
Наука не лише вивчає розвиток світу, а й сама є процесом, фактором та результатом еволюції. Якщо ми розглянемо науку як еволюційний механізм, то побачимо, що вона стає дедалі більшою мовою.

Висловлювання видатних учених
«Найдивовижнішим за новизною і за своїми нечуваними практичними наслідками в галузі техніки є з часу Каплера і Галілея природничо знання з його застосуванням математичної

Запитання до семінарів
Частина А I. Прокоментуйте такі висловлювання: 1. «Найцікавішими є ті факти, які можуть служити свою службу багаторазово, які можуть повторюватися». (

Теми для доповідей на семінарах та контрольних робіт
1. Що таке наука? Її основні риси та відмінності від інших галузей культури. 2. Що таке природознавство та його відмінності від інших циклів наук? 3. Сутність та основні особливості на

Питання до заліку та іспиту
1. Основні особливості науково-технічної революції. 2. Характерні риси науки та її відмінність з інших галузей культури. 3. Предмет природознавства та його від інших наук.

Словник термінів
АВТОКАТАЛІЗ – хімічні реакції, у яких синтезу певного речовини потрібна присутність цієї ж речовини, яке, прискорюючи хімічну реакцію, грає роль каталізатора. АНТИЧ

Персоналії
Амбарцумян Віктор Амазаспович (нар. 1908 р.), радянський фізик та астрофізик. Андерсон Карл Дейвід (нар. 1905 р.), американський фізик. Баум Вернер А. (нар. 1923 р), американський

Грушевицька Т. Г., Садохін А. П
Г90 Концепції сучасного природознавства: Навч. посібник-М.: Вищ. шк., 1998.-383 с. ISBN 5-06-003474 -7 Курс вивчається у всіх вузах країни як обидва

Проблема визначення науки
Протягом усієї своєї історії люди виробили кілька способів пізнання та освоєння навколишнього світу. Одним із таких найважливіших способів, безумовно, є наука. Нам добре знайоме е

Співвідношення науки, філософії та релігії
Історія знає приклади переважання одних сфер культури на шкоду іншим. Насамперед це стосується взаємин науки, філософії та релігії в Середні віки та в Новий час. Так, середньовічна н

Структура науки та її функції
Філософське поняття об'єктивного буття включає природу, суспільство і людину. Відповідно до цих трьох елементів об'єктивного буття в науці чітко виділяються три сфери знання про ці системи.

Критерії науковості знання
Одним із основних критеріїв науковості є системність знання. Система на відміну простої суми елементів характеризується внутрішнім єдністю, неможливістю вилучення будь-яких елементів.

Теорія як форма наукового знання. Теорія та наукові програми
Теорія постає як найбільш складна та розвинена форма наукового знання. Генетично їй передують інші форми, такі, як програми, типології, класифікації, що становлять основу її форми

Структура наукової теорії
Приступаючи до опису структури наукової теорії, слід зазначити, що його можна давати як із змістовної, так і з формальної сторони. З змістовної сторони теорія складається з ЕМП

Гносеологічні передумови науки
Під гносеологічними передумовами розуміються ті спрощення, огрубіння, ідеалізації реальності, що відображається, які приймаються тією чи іншою наукою на певній стадії її розвитку

Наукові поняття та спосіб їх утворення
Поняття - це відображення предметів та явищ з боку їх суттєвих властивостей та відносин, форма мислення, яка узагальнює та виділяє предмети за їхніми загальними ознаками. Це означає

Теми доповідей та рефератів
1. Принцип верифікації наукових теорій та проблема істинності. 2. Фальсифікованість як критерій науковості. ЛІТЕРАТУРА 1. Вітгетітейн Л. Логіко-філософський трактат

Методи наукового пізнання
Кожна наука використовує різні методи, які залежать від характеру завдань, що вирішуються в ній. Проте своєрідність наукових методів у тому, що вони щодо незалежні від типу проблем,

Закони науки
Метою наукового пізнання є встановлення законів науки, які адекватно відображають дійсність. Вважають, що у природі діють об'єктивні закономірності -стійкі, повт

Розвиток наукового знання
Загальний хід розвитку науки (і особливо природознавства, яке і нас цікавитиме надалі) включає основні ступені пізнання природи та світу взагалі. Він проходить кілька основних студентів

Специфіка наукових революцій
Наукова революція - це специфічне явище, що виникає лише у певні періоди розвитку науки як вирішення її внутрішніх протиріч, зміни її змісту. Ре

Проблема початку науки
Наші уявлення про сутність науки не будуть повними, якщо ми не розглянемо питання про причини, що її породили. Тут ми одразу стикаємося з дискусією про час виникнення науки. До

Наукові знання на Стародавньому сході
Якщо ми розглянемо науку за критерієм (1), то побачимо, що традиційні цивілізації (єгипетська, шумерська), які мали налагоджений механізм для зберігання інформації та її передачі, не мали стіл

Початок науки. Антична наука
Отже, ми приходимо до висновку, що поява власне науки відбувається у Стародавній Греції у VII – VI ст. до н.е. Саме між VI та IV ст. до н.е. у накопичених греками знаннях виявляються ті хара

Перші наукові програми античності
Отже, ми з повною підставою можемо говорити про появу науки саме у Стародавній Греції. Проходило це у формі наукових програм. Першою науковою програмою стала математична програ

Теми доповідей та рефератів
1. Знання про природу та людину в античному світі (фізичні, хімічні та біологічні знання). 2. Поява наукової раціональності. 3. Міф як "наука конкретного". ЛІТЕР

Формування основ природознавства в епоху середньовіччя та відродження
На відміну від античності, середньовічна наука не запропонувала нових фундаментальних програм, але водночас не обмежувалася лише пасивним засвоєнням досягнень античної науки. Її внесок

Основні риси середньовічного світогляду
Середньовічне мислення сприймало світ як раціонально не оформленого, не представленого в строгих поняттях досвіду. Основний інтерес до явищ природи був у пошуку ілюстрацій до істини

Наука та наукове пізнання в середні віки
Середньовічна наука майже відповідає описаним нами раніше критеріям науковості. Це означало її безумовний крок назад, порівняно з античною наукою. У Середньовіччі проблеми істини вирішували

Революція у світогляді в епоху відродження
Епоха Відродження зробила величезний внесок у розвиток наукової думки завдяки новому розумінню місця та ролі людини у об'єктивному світі. Людина стала розумітися відтепер не як природна істота,

Теми доповідей та рефератів
1. Найважливіші відкриття Середньовіччя у сфері науки і техніки. 2. Герметичні науки Середньовіччя та його роль становленні сучасної науки. ЛІТЕРАТУРА 1. БерналДж.

Галілей та його роль у виникненні сучасної науки
Основи нового типу світогляду, нової науки було закладено Галілеєм. Він почав створювати її як математичне та досвідчене природознавство. Вихідною посилкою було висунення Галілеєм аргументу,

Основні аспекти наукової революції
На цей час припав сплеск інтересу до давньогрецької філософії, зокрема, до атомізму Левкіппа і Демокрита. Саме ця концепція підказала вірну відповідь на питання про небесний рух

Ісаак ньютон та завершення наукової революції
Завершити коперниківську революцію випало Ісааку Ньютону. Він довів існування тяжіння як універсальної сили - сили, яка одночасно змушувала каміння падати на Землю і була причиною

Теми доповідей та рефератів
1. Становлення наукового раціоналізму Нового часу. 2. Найважливіші відкриття у природознавстві XVI-XVIII ст. ЛІТЕРАТУРА 1. Аверінцев С.С. Два народження європейського ра

Тема 7 специфіка та природа сучасної науки
Сучасна наука, відлік якої ми ведемо з 10-20-х років. XX століття, - феномен дуже складний та неоднозначний. Її вже неможливо охарактеризувати одним словом, як це було з попередніми.

Наука XIX століття
Залишаючись в цілому метафізичною та механістичною, класична наука, і особливо природознавство, готують поступове крах метафізичного погляду на природу. У XVII-XVIII ст. в математик

Новітня революція у науці
Поштовхом, початком новітньої революції в природознавстві, що призвела до появи сучасної науки, була ціла низка приголомшливих відкриттів у фізиці, що зруйнували всю картезіансько-ньютонівську космологи.

Основні риси сучасної науки
Сучасна наука – це наука, пов'язана з квантово-релятивістською картиною світу. Майже за всіма своїми характеристиками вона відрізняється від класичної науки, тому сучасну науку інакше називають

Теми доповідей та рефератів
1. Наукова раціональність наприкінці ХХ століття. 2. Постмодернізм та наука. ЛІТЕРАТУРА 1. Бернал Дж. Наука історія суспільства. М., 1956. 2. Віргінські НС.

Тема 8 фізична картина світу
Історія науки свідчить, що природознавство, що виникло в ході наукової революції XVI – XVII ст., було пов'язане довгий час із розвитком фізики. Саме фізика була і залишається сьогодні найбільш

Механічна картина світу
Вона складається внаслідок наукової революції XVI-XVII ст. на основі робіт Г. Галілея та П. Гассенді, які відновили атомізм древніх філософів, досліджень Декарта та Ньютона, які завершили по

Електромагнітна картина світу
У процесі тривалих роздумів про сутність електричних і магнітних явищ М. Фарадей прийшов до думки про необхідність заміни корпускулярних уявлень про матерію континуальними, безперервними.

Становлення сучасної фізичної картини світу
На початку XX ст. виникли два несумісні уявлення про матерію: 1) чи вона абсолютно безперервна; 2) або складається із дискретних частинок. Фізики робили численні спроби поєднати

Теми доповідей та рефератів
1. В.Гейєєнберг про зв'язок фізики та філософії. 2. Сучасна фізика та східний містицизм. ЛІТЕРАТУРА 1. Ахієзер А.І., Рекало М.П. Сучасна фізична картина світ

Структурність та системність матерії
Найважливішими атрибутами матерії є структурність та системність. Вони виражають упорядкованість існування матерії та ті конкретні форми, у яких вона проявляється. Під структурою матерії

Поле та речовина
У літературі часто основні форми матерії поділяють на нулі та речовину. Такий поділ має певний сенс, але він обмежений. Під речовиною мають на увазі різні частинки та тіла, яким

Теми доповідей та рефератів
1. Історія відкриття основних елементарних часток. ЛІТЕРАТУРА 1. Ахієзер А.І., Рекало М.П. Сучасна фізична картина світу. М., 1980. 2. Вайнберг С. Одкр

Проблеми вчення про взаємодію та рух
Зв'язок, взаємодія і рух є найважливішими атрибутами матерії, без яких неможливе її існування. Взаємодія обумовлює поєднання різних матеріальних елементів

Загальна характеристика фізичних взаємодій
В основі кожної фундаментальної взаємодії лежить спочатку властива речовині особлива властивість, природу якої вдасться з'ясувати лише в ході подальших, дедалі глибших досліджень.

Гравітаційна взаємодія
Це найслабше з усіх взаємодій. У макросвіті воно проявляє себе тим сильніше, чим більша за масу взаємодіючих тіл, а в мікросвіті воно втрачається на тлі куди могутніших сил. Так, сі

Електромагнітна взаємодія
Цей вид взаємодії також має універсальний характер і існує між будь-якими тілами, але, на відміну від гравітаційної взаємодії, яка завжди виступає у вигляді тяжіння, е

Слабка взаємодія
Це третя фундаментальна взаємодія, що існує лише у мікросвіті. Воно відповідальне за перетворення одних частинок-ферміонів на інші, при цьому колір слабо взаємодіючих пептонів і кв

Сильна взаємодія
Основна функція сильної взаємодії - з'єднувати кварки та антикварки в адрони. Теорія сильних взаємодій перебуває у процесі створення. Вона є типовою польовою теорією та названа

Теорії великого об'єднання та супероб'єднання
Заповітна мрія всіх фізиків – виявити універсальність усіх фундаментальних сил, поєднати всі фізичні взаємодії в одній теорії. Об'єднання електромагнітної та слабкої взаємодії

Теми доповідей та рефератів
1. Рух у фізиці. 2. Проблема ефіру у сучасній фізиці. ЛІТЕРАТУРА 1. Ахієзер А.І., Рекало М.П. Сучасна фізична картина світу. М., 1980. 2.

Концепції простору та часу у сучасному природознавстві
Найважливішим завданням природознавства є створення природничо картини світу. У процесі її створення виникає питання про походження та зміну різних матеріальних продуктів та явищ

Розвиток уявлень про простір та час
У матеріалістичній картині світу поняття простору виникло на основі спостереження та практичного використання об'єктів, їх обсягу та протяжності. Поняття часу виникло на основі

Теорія відносності
Вихідним пунктом цієї теорії став принцип відносності. Класичний принцип відносності сформульовано ще Г. Галілеєм: у всіх інерційних системах відліку рух тіл відбувається

Єдність та різноманіття властивостей простору та часу
Оскільки простір і час невіддільні від матерії, правильніше було б говорити про просторово-часові властивості та відносини матеріальних систем. Але при пізнанні простору та часу

Теми доповідей та рефератів
1. Час та чорні дірки. 2. Нефізичні форми простору та часу. 3. Чи можлива машина часу? ЛІТЕРАТУРА 1. Аксьонов Г.П. Про причину часу/Питання

Детермінізм та причинність у сучасній фізиці. Динамічні та статистичні закони
Однією з найбільш актуальних проблем сучасного природознавства і, зокрема фізики, залишається питання про природу причинності та причинні відносини у світі. Більш конкретно це питання у фізик

Статистичні закони та теорії та імовірнісний детермінізм
Описані вище динамічні закони мають універсальний характер, тобто вони відносяться до всіх об'єктів, що вивчаються без винятку. Відмінна особливість такого роду законів полягає в тому,

Співвідношення динамічних та статистичних законів
Відразу після появи у фізиці поняття статистичного закону виникла проблема існування статистичних закономірностей та його співвідношення з динамічними законами. З розвитком

Тема 13 принципи сучасної фізики
Зміст розглянутих нами фундаментальних фізичних теорій показує, що кожна з них описує цілком певні явища нашого світу: механічний або тепловий рух, електромагніт

Принцип симетрії та закони збереження
Тією чи іншою мірою уявлення про симетрію є у всіх людей, тому що цією властивістю мають різні предмети, що відіграють важливу роль у повсякденному житті. Більше того, в силу самих р

Принцип відповідності
Фундаментальні фізичні теорії та приватні закони є абсолютно точним відображенням дійсності. Вони більшою чи меншою мірою відповідають об'єктивним закономірностям. По м

Принцип додатковості та співвідношення невизначеностей
Ще один фізичний принцип – принцип додатковості – виник зі спроб усвідомити причину появи суперечливих наочних образів, які доводиться пов'язувати з об'єктами мікросвіту.

Принцип суперпозиції
Цей принцип також має важливе значення у фізиці та особливо – у квантовій механіці. Принцип суперпозиції (накладення) - це припущення, згідно з яким результуючий ефект являє собою

Основи термодинаміки
Закон збереження енергії називають ще першим початком термодинаміки. Це фундаментальний закон, згідно з яким найважливіша фізична величина – енергія – зберігається незмінною в ізольовано

Теми доповідей та рефератів
1. Сучасні дослідження в галузі симетрії та суперсиметрії. 2. Вічні двигуни: історія проблеми. ЛІТЕРАТУРА 1. Андрєєв Е.П. Простір мікросвіту. М., 196

Що таке космологія?
Сучасна космологія - це астрофізична теорія структури та динаміки зміни Метагалактики, що включає і певне розуміння властивостей всього Всесвіту. Космологія ґрунтується на

Початок наукової космології
Засновником наукової космології вважається Микола Коперник, який розмістив Сонце в центрі Всесвіту і понизив Землю до положення рядової планети Сонячної системи. Звичайно, він був дуже далеким

Космологічні парадокси
Перша пролом у цій спокійній класичній космології була пробита ще у XVIII ст. У 1744 р. астроном Р. Шезо, відомий відкриттям незвичайної «п'ятихвостої» комети, висловив сумнів у просторі.

Неевклідові геометрії
Ми звикли, що у двомірному просторі, тобто на площині, є своя, властива лише площині геометрії. Так, сума кутів у будь-якому трикутнику дорівнює 180 °. Через точку, що лежить поза межами

Модель всесвіту, що розширюється.
Отже, повернемося до Ейнштейна, з розрахунків якого випливало, що наш світ є чотиривимірною сферою. Обсяг такого Всесвіту може бути виражений хоч і дуже великим, але все ж таки кінцевим числом

Деякі труднощі гіпотези всесвіту, що розширюється.
Все, що тут досі було сказано, - це лише гіпотези, що ґрунтуються на деяких реальних фактах. Однак ті самі факти можна трактувати і інакше. Так, неодноразово почати

Теми доповідей та рефератів
1. Неевклідові геометрії, їх роль у сучасній науці. 2. Відображення космологічних проблем у сучасній науково-фантастичній літературі. ЛІТЕРАТУРА 1. Вайнберг.

Народження всесвіту
Питання 6 про виникнення Всесвіту для багатьох поколінь вчених було предметом їх наукового пошуку. В історії науки існувало безліч гіпотез, які відповідають це питання. Сучасне природознавство

Ранній етап еволюції всесвіту
Доступний астрономічним спостереженням сучасний Всесвіт складається на 99% водню і гелію, але в початковому плазмоподібному згустку не було ні водню, ні гелію. Теорія великого вибуху

Структурна самоорганізація всесвіту
Передбачається, що в Всесвіті, що розширюється, виникають і розвиваються випадкові ущільнення речовини. Сили тяжіння всередині ущільнення проявляють себе помітніше, ніж поза ними. Тому, незважаючи на

Освіта сонячної системи
Як і у випадку з Всесвітом, сучасне природознавство не дає точного опису цього процесу. Але сучасна наука рішуче відкидає припущення про випадкову освіту та виняткове ха

Формування ідеї самоорганізації
Науковому світогляду принаймні з ХІХ століття була властива ідея розвитку. Але після відкриття Кельвіном і Клаузіусом другого початку термодинаміки панувало досить песимістичне п

Поняття самоорганізації
У широкому плані поняття самоорганізації відбиває фундаментальний принцип Природи, що лежить в основі розвитку, що спостерігається, від менш складних до більш складних і впорядкованих форм організації речей

Основи синергетики
Синергетика (це поняття означає кооперативність, співробітництво, взаємодія різних елементів системи) -за визначенням її творця Г. Хакена - займається вивченням систем

Нерівноважна термодинаміка в. Пригожина
Ця концепція має дещо інший аспект. Її основоположник І. Пригожин зазначив, що в теоретичній хімії та фізиці виник новий напрямок, що знаходиться на самому початку свого розвитку, в н

Виникнення хімії
Процес зародження та формування хімії як науки був тривалим у часі, складним та суперечливим за змістом. Витоки хімічних знань лежать у давнину. В їх основі лежить потр

Алхімія
Традиційно алхімія вважалася псевдонаукою, або езотеричним знанням, повним містики та таємниць. Метою її були пошуки філософського каменю, створення еліксиру довголіття і відкриття способів перетворення.

Арабська алхімія
У VІІ столітті на світовій арені з'явилися араби. У 641 р. н.е. вони вторглися до Єгипту і невдовзі зайняли всю країну. Наслідуючи древніх єгипетських фараонів, арабські халіфи стали заступатися на

Західноєвропейська алхімія
Поява алхімії у країнах стало можливим передусім завдяки хрестовим -походам. Тоді європейці запозичили в арабів багато науково-практичних знань і серед них алхімію, яка

Період зародження наукової хімії
Як було зазначено, цей період охоплює три століття, протягом яких відзначаються спроби надати хімії єдиного теоретичного змісту, як це випливає з праць Парацельса, Шталя,

Теорія флогістону
У сімнадцятому столітті почався бурхливий розвиток механіки, який виявився плідним і для хімії. Розвиток механіки призвів до створення парової машини і започаткував промислово

Закон збереження маси лавуазьє
Наприкінці XVIII в. у хімії було накопичено великий обсяг експериментальних даних, які необхідно було систематизувати у межах єдиної теорії. Творцем такої теорії став французький хімік А

Відкриття основних законів хімії
Проблема хімічного складу речовин була головною у розвитку хімії до 30 - 40 гг. минулого століття. У цей час мануфактурне виробництво змінилося машинним, а для останнього була потрібна

Хімія як наука
Однією з цілей нашого екскурсу історію хімії було показати її специфіку як науки. Ще Д.І. Менделєєв звернув увагу на те, що хімія, на відміну від багатьох інших наук (наприклад, біології),

Теми доповідей та рефератів
1. Ятрохімія як ступінь у розвитку хімії. 2. Періодичний закон Д.І.Менделєєва та його значення в науці. 3. Хімія та її роль у суспільстві. ЛІТЕРАТУРА 1. Будрейко

Структура хімії
До кінця XIX століття хімія здебільшого була єдиною цілісною наукою. Внутрішнє її поділ на органічну та неорганічну не порушувало цієї єдності. Але численні відкриті незабаром.

Взаємозв'язок хімії з фізикою
Крім процесів диференціації самої хімічної науки, нині йдуть і інтеграційні процеси хімії коїться з іншими галузями природознавства. Особливо інтенсивно розвиваються взаємозв'язки м

Проблема хімічного елемента
Концепція хімічного елемента виникла у хімічної науці внаслідок прагнення людини виявити першоелемент природи. Вона проіснувала понад дві тисячі років. Однак лише у XVII столітті

Концепція структури хімічних сполук
Характер будь-якої системи, як відомо, залежить не тільки від складу та будови елементів, а й від їхньої взаємодії. Саме така взаємодія визначає специфічні, цілісні властивості.

Вчення про хімічні процеси
Здатність до взаємодії різних хімічних реагентів визначається також й умовою перебігу хімічних реакцій. Ці умови можуть впливати на характер і рез

Еволюційна хімія
Ще донедавна, до 50 - 60-х років. про еволюційну хімію нічого не було відомо. На відміну від біологів, які змушені були використати еволюційну теорію Дарвіна для пояснення

Взаємозв'язок хімії з біологією
Хімія та біологія тривалий час йшли кожна своїм власним шляхом, хоча давньою мрією хіміків було створення в лабораторних умовах живого організму. Сама по собі ця ідея виникла ще

Теми доповідей та рефератів
1. Розповідь про відкриття рідкісних хімічних "елементів. 2. Нові матеріали в хімії та можливість їх застосування. ЛІТЕРАТУРА 1. Будрейко Н.А. Філософські питання хімії.

Історія проблеми
Питання про походження природи та сутність життя здавна стали предметом інтересу людини в її прагненні розібратися в навколишньому світі, зрозуміти самого себе та визначити своє місце у природі.

Концепція походження життя А.І. Опаріна
Однією з головних перешкод, що стояли на початку нашого століття на шляху вирішення проблеми виникнення життя, було тоді панування в науці і засноване на повсякденному досвіді переконання в тому

Сучасні концепції походження та сутності життя
Вчені-біологи, які сьогодні вирішують питання про походження життя, найскладнішим вважають характеристику структурних та функціональних особливостей протобіологічної системи, тобто

Сутність та визначення життя
Представлені вище гіпотези і теорії дають можливість зрозуміти сутність біологічних процесів, необхідні появи живих організмів. На повсякденному рівні ми всі інтуїтивно розуміємо,

Поява життя землі
Для появи життя Землі передусім були необхідні такі матеріальні основи - хімічні елементи-органогени і найважливіший їх вуглець, здатний створювати різноманітні (кілька

Формування біосфери землі
Існування всіх живих організмів нерозривно пов'язане з навколишнім світом. У процесі своєї життєдіяльності живі організми не тільки споживають продукти навколишнього середовища, а й корінним чином

Теми доповідей та рефератів
1. Письменники-фантасти про можливості інших форм життя. 2. Біосфера Землі та її еволюція. 3. В.І.Вернадський про початок та вічність життя на Землі. ЛІТЕРАТУРА ^.Афана

Еволюція органічного світу
Існування в живій природі систем із різним рівнем організації є результатом історичного розвитку. На кожному щаблі еволюції органічного світу виникали специфічні для неї

Становлення ідеї розвитку на біології
Перший етап охоплює період від античної натурфілософії до виникнення перших біологічних дисциплін у науці Нового часу. Він характеризується збором відомостей про органічний світ і держспо

Концепція розвитку ж.-б. Ламарка
Першу спробу побудови цілісної концепції розвитку органічного світу було зроблено французьким натуралістом Ж.-Б. Ламарком. На відміну від багатьох своїх попередників, теорія ево

Теорія катастроф ж. Кюв'є
У першій чверті XIX століття було досягнуто великих успіхів у таких галузях біологічної науки, як порівняльна анатомія та палеонтологія. Основні заслуги у розвитку цих обл

Еволюційна теорія ч. Дарвіна
У ході викладу попередніх тем ми часто користувалися поняттям «еволюція», яке найчастіше ототожнювалося з розвитком. У сучасній науці це поняття отримало дуже широке розповсюдження

Антидарвінізм кінця XIX-початку XX століття
Критика дарвінізму велася з його виникнення. Багатьом ученим не подобалося, що зміни, за Дарвіном, можуть відбуватися у всіх можливих напрямах і випадково. Так, одна з критичних

Теми доповідей та рефератів
1. Ж.Кюв'є та її місце історія біології. 2. Ч. Дарвін про походження людини. ЛІТЕРАТУРА 1. Афанасьєв В.Г. Світ живого: системність, еволюція та управління. М.,

Сучасні теорії еволюції
Сучасна теорія органічної еволюції значно відрізняється від дарвінівської за цілим рядом найважливіших наукових положень: - у ній ясно виділяється елементарна структура, з якою н

Основи генетики
Центральним поняттям генетики є "ген". Це елементарна одиниця спадковості, що характеризується низкою ознак. За своїм рівнем ген – внутрішньоклітинна молекулярна структура

Теми доповідей та рефератів
1. Генна інженерія, її можливості та перспективи. 2. Євгеніка – можливе майбутнє людства? 3. Наукова фантастика щодо проблеми зміни сутності людини.

Людина як предмет природознавства
З давніх-давен багато мислителів намагалися зрозуміти природу людини. Її досліджували ще представники різних шкіл античної філософії. Так, кініки бачили її в природному способі життя та огран

Походження людини
З XIX століття в науці панує концепція походження людини, що випливає з теорії Дарвіна, від високорозвинених предків сучасних мавп. Ця концепція в XX столітті отримала генетичне підтвердження

Сутність людини
Біологічна еволюція, як вважає більшість вчених, завершилася 30 – 40 тис. років тому після виникнення Homo sapiens. З того часу людина виділилася з тваринного світу, і біологічна евол

Тілесність та здоров'я людини
Сучасні біологи та антропологи, як ми вже зазначали, вважають, що біологічна еволюція людини як виду, тобто її видоутворення припинилося з часу появи Homo sapiens. У с

Людина, біосфера та космос
Розглядаючи питання про походження життя на Землі, ми коротко згадали про біосферу, живу речовину та її біогеохімічні функції, відкриті В.І. Вернадським. Справжня тема передбачає більше

Людина та космос
Вихідною основою існування біосфери і біогеохімічних процесів, що відбуваються в ній, є астрономічне становище нашої планети, в першу чергу її відстань від Сонця і нахил землі.

Космізація сучасної науки та філософії
Поступово уявлення про зв'язок біосфери та космосу, людини та космосу, суспільства та космосу увійшли до наукового обігу, ставши важливою частиною сучасного наукового світогляду, характерною рисою

Антропний принцип
Ідеї ​​космізму поступово поставили вчених перед питанням: чому наш Всесвіт такий, який він є? Суворіше це питання звучить так: чому фізичні постійні (універсальні: Планка

Теми доповідей та рефератів
1. А.Л.Чижевський про вплив Сонця на природні та суспільні явища. 2. В.І.Вернадський про біосферу і живу речовину. 3. Російський космізм як явище культури. ЛІТЕРАТУРА

На шляху до ноосфери
Дані антропології та палеонтології свідчать, що сучасна людина сформувалася близько 30 – 40 тис. років тому. Його поява стала вкрай важливою обставиною в еволюції біосфери.

Сучасні концепції екології
Як ми могли переконатися, життя Землі розвивається за суворими законами природи. Сучасне природознавство відкрило основні засади та закони, що визначають існування життя Землі. Людський

Концепція ноосфери та сталого розвитку
Сучасна біосфера є результатом тривалої еволюції всього органічного світу та неживої природи. У цій еволюції бере участь і сама людина, вплив якої на природу постає

Теми доповідей та рефератів
1. Концепція ноосфери П. Теіяра де Шарден. 2. Письменники-фантасти про можливі варіанти майбутнього людства. ЛІТЕРАТУРА 1. Бережний З. А., Романов У. У., Сєдов Ю. І.