Современное естествознание (состояние науки с середины 20 века до настоящего времени)

С середины 20 века революция в Естествознании органически слилась с революцией в технике, приведя к современной научно – технической революции.С точки зрения практики решающую роль приобретают фундаментальные науки, без которых не может развиваться современная техника. Бурное развитие всех отраслей Естествознания с середины 20 века породило создание и физической картины мира и биологической картины мира - было впервые пересажено искусственное сердце, открытие стволовых клеток, было совершено клонирование живого организма, наступило освоение космоса – был запущен спутник, произошло открытие пульсаров и квазаров.Раскрытие в середине XX века структуры ДНК послужило началом интенсивных исследований в химии и биологии. Было выяснено, что нуклеиновые кислоты, являющиеся носителем и передатчиком наследственных качеств и играющие основную роль в синтезе клеточных белков, образуют группы веществ, важность которых трудно переоценить. К началу 60-х годов у ученых – биологов уже сложилось четкое понимание основных процессов передачи информации в клетке при синтезе белка.Важной характеристикой развития современного естествознания стала невиданная ранее информатизация общества на основе персональных компьютеров (появившихся в конце 70-х годов) и Всемирной системы общедоступных электронных сетей («Интернет»). В результате человек, во-первых, получил доступ к объемам информации значительно большим, чем когда бы то ни было; а во-вторых, появился новый способ общения, который можно назвать горизонтальным. До его появления общение и распространение информации было в основном вертикальным (автор выпускает книгу – читатели читают, по радио и телевидению что – то передают – люди слушают это или смотрят; обратная связь ранее почти отсутствовала, хотя потребность в ней была исключительно высока). Интернет обеспечивает распространение информации для практически неограниченного круга потребителей, причем они всякого труда могут коммуникатировать друг с другом. Ведущие направления современного естествознания. Основные проблемы ведущих научных направлений.

Ведущими направлениями современного естествознания являются биология, физика, химия и психология.

Основными проблемами физики остаются:

- Распад метастабильного вакуума - почему предсказанная масса квантового вакуума мало влияет на расширение Вселенной?

- Квантовая гравитация. Можно ли квантовую механику и общую теорию относительности объединить в единую самосогласованную теорию (возможно, это квантовая теория поля)? Является ли пространство-время непрерывным или оно дискретно? Будет ли самосогласованная теория использовать гипотетический гравитон или она будет полностью продуктом дискретной структуры пространства-времени (как в петлевой квантовой гравитации)? Существуют ли отклонения от предсказаний ОТО для очень малых или очень больших масштабов или в других чрезвычайных обстоятельствах, которые вытекают из теории квантовой гравитации?

- Чёрные дыры, исчезновение информации в чёрной дыре, излучение Хокинга.Производят ли чёрные дыры тепловое излучение, как это предсказывает теория? Содержит ли это излучение информацию об их внутренней структуре, как это предполагает дуальность тяготение-калибровочная инвариантность, или нет, как следует из оригинального расчета Хокинга? Если нет и чёрные дыры могут непрерывно испаряться, то что происходит с информацией, хранящейся в них (квантовая механика не предусматривает уничтожение информации)? Или излучение в какой-то момент остановится, когда от чёрной дыры мало что останется?. Есть ли какой-либо другой способ исследования их внутренней структуры, если такая структура вообще существует?

- Размерность пространства-времени. Существуют ли в природе дополнительные измерения пространства-времени, кроме известных нам четырёх?

- Инфляционная модель Вселенной. Верна ли теория космической инфляции, и если да, то каковы подробные детали этой стадии? Что представляет собой гипотетическое инфлатонное поле, ответственное за рост инфляции? Если инфляция произошла в одной точке, является ли это началом самоподдерживающегося процесса за счёт инфляции квантово-механических колебаний, который будет продолжаться в совершенно другом, удалённом от этой точки месте?

Основными нерешенными вопросами химии являются:

- Сольволиз норборнильного катиона: Почему норборнильный катион так устойчив? Является ли симметричным? Если да, то почему? Для незамещённого норборнильного катиона ответы на все поставленные вопросы уже были найдены. Ситуация с замещённым катионом остается неясной.

- В водных реакциях: Почему некоторые органические реакции ускоряются на водно-органических поверхностях?

- Каково происхождение барьера вращения вокруг связи в этане - стерические препятствия или гиперконъюгация (сверхсопряжение)?

- Каково происхождение альфа-эффекта? Нуклеофилы с электроотрицательным атомом или же одной и более неподеленной парой, смежной нуклеофильному центру, особенно реакционноспособны.

- Многие механизмы, предложенные для каталитических процессов, с трудом поддаются пониманию и зачастую не объясняют природу всех сопровождающих явлений.

Главными проблемами биологии являются:

- Происхождение жизни: Точно, как и когда произошла жизнь на Земле? Какая из многих теорий верна?

- Биологическое старение: Различные теории старения приводят разные причины того, почему оно происходит. Существуют генетические, механистические и прочие теории. Точная причина старения пока неизвестна.

- Внеземная жизнь - может ли на других планетах зародиться жизнь, подобно тому, как это произошло на Земле?

- Кембрийский взрыв, во время которого произошли практически все биологические типы.

- Происхождение полового размножения: Как появилось половое размножение? Какие селективные преимущества способствовали развитию полового размножения? Как происходило само развитие?

Нерешенной проблемой психологии является отсутствие единой теории, целостно и исчерпывающе объясняющей функционирование психики человека, вместо чего существует целый комплекс теорий, каждая из которых ставит во главу угла различные аспекты работы психики; также существует некоторый отрыв теории психологии от практики, противоречивость различных психодиагностических методов; еще одной проблемой психологической науки является необходимость объяснения понятия духовного в жизни человека с одной стороны, и отсутствие естественнонаучных данных и объективного исследовательского аппарата для этого с другой.