Неокатастрофизм (от греч. Неос — новый и катастрофе — переворот) — система взглядов, основанная на факте этапности развития жизни на Земле, то есть гипотеза катастроф. В 1864 p. Э.Зюсс (40.2) модернизировал взгляды Ж. Кювье для объяснения быстрой замены одних комплексов ископаемых организмов другими; именно его считают основателем неокатастрофизму.
Этапность исторического развития живого заключается в том, что в течение последующих этапов геологической истории Земли существовали определенные более или менее стабильные экосистемы со специфическими флорой и фауной, которые. на границах этих этапов относительно быстро (за несколько тысяч лет) заменялись другими.
Объективные подтверждения этого явления дает изучение темпов вымирания одних и появления других систематических групп организмов разного ранга. В течение определенного, достаточно длительного времени (миллионы и десятки миллионов лет) незначительное вымирание одних групп уравновешивается появлением экологически близких им других; на границах периодов и отдельных эпох (эпоха — геологический подразделение внутри периода, например ранняя, или нижняя, средняя, поздняя, или верхняя, мел — меловой период) несбалансированные вымирания зарегистрированы в конце предыдущего, а несбалансированное быстрый рост видового разнообразия — в начале следующего периода или эпохи.
Например, в конце среднемеловой эпохи произошло массовое вымирание многих групп голосеменных, насекомых, динозавров (исчезло 5 семей из 11), млекопитающих и значительного числа видов других организмов. Напротив, в начале второй половины мелового периода происходило бурное видообразование: возникают и несут значительной адаптивной радиации покрытосеменные и насекомые-опылители (мухи, некоторые группы жуков, пчел, дневные бабочки и т.д.), появляются 10 новых семей динозавров, несколько рядов настоящих птиц, сумчатых и плацентарных млекопитающих. В течение позднемеловой эпохи число этих новообразованных групп стабилизируется, а в ее конце вновь наблюдается несбалансированное вымирания, в частности динозавров, которое заменяется бурным видообразованием в начале следующего периода (палеоген). Вымирание динозавров стало основой для различных фантастических объяснений его причин. Так, одной из популярных гипотез вымирания динозавров является их внезапная гибель в результате столкновения Земли с астероидом. Однако никаких фактических подтверждений этого не найдено.
Итак, на границах геологических периодов и эпох происходят резкие изменения видового состава биосферы, то есть замена одних экосистем другими. Причины этого явления ученые видят в непериодические изменения интенсивности экологических факторов, превышающей пределы выносливости экосистем, — разрушая их, что и вызывает массовое вымирание специализированных видов. Неспециализированные виды как экологически пластичные овладевают пространство разрушенных экосистем и формируют там новые устойчивые биогеоценозы, адаптируясь к их условиям. Этим объясняют бурную адаптивную радиацию в начале периодов и эпох.
В жизни биосферы геологические катастрофы вызывают общие (глобальные) или местные (локальные), то есть в пределах определенной территории, биоценотическом кризиса. Они могут быть вызваны не только геологическими, но и биогенными причинами. Например кризис середины мелового периода вызвало появление покрытосеменных растений; современная экологический кризис — следствие действия антропогенного фактора, может катастрофически закончиться.
Происхождение жизни на Земле является одной из важнейших проблем естествознания. Еще в глубокой древности люди задавали себе вопросы, откуда произошла живая природа, как появилась жизнь на Земле, где грань перехода от неживого к жизни и пр. На протяжении десятков веков менялись взгляды на проблему жизни, высказывались разные идеи, гипотезы и концепции. Этот вопрос волнует человечество и по настоящее время.
Некоторые идеи и гипотезы о происхождении жизни получили широкое распространение в разные периоды истории развития естествознания. В настоящее время существует пять гипотез возникновения жизни:
Креационизм – гипотеза, утверждающая, что жизнь создана сверхъестественным существом в результате акта творения, то есть Богом.
Гипотеза стационарного состояния, согласно которой жизнь существовала всегда.
Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни, которая основывается на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества.
Гипотеза панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю из космического пространства.
Гипотеза исторического происхождения жизни путем биохимической эволюции.
Согласно креационистской гипотезе, которая имеет самую длинную историю, создание жизни есть акт божественного творения. Свидетельством этому является наличие в живых организмах особой силы, «души», управляющей всеми жизненными процессами. Гипотеза креационизма навеяна религиозными воззрениями и к науке отношения не имеет.
Согласно гипотезе стационарного состояния, жизнь никогда не возникала, а существовала вечно вместе с Землей, отличаясь большим разнообразием живого. С изменением условий жизни на Земле происходило и изменение видов: одни исчезали, другие появлялись. Эта гипотеза основывается в основном на исследованиях палеонтологии. По своей сущности эта гипотеза не относится к концепциям возникновения жизни, поскольку вопрос о происхождении жизни она принципиально не затрагивает.
Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни была выдвинута в древнем Китае и Индии как альтернатива креационизму. Представления этой гипотезы поддерживали мыслители Древней Греции (Платон, Аристотель), а также ученые периода Нового времени (Галилей, Декарт, Ламарк). Согласно этой гипотезе, живые организмы (низшие) могут появиться путем саморождения из неживого вещества, содержащего некое «активное начало». Так, например, по Аристотелю, насекомые и лягушки при определенных условиях могут заводиться в иле, сырой почве; черви и водоросли в стоячей воде, а вот личинки мух – в протухшем мясе при его гниении.
Однако уже с начала XVII в. такое понимание происхождения жизни стало подвергаться сомнению. Ощутимый удар по этой гипотезе нанес итальянский естествоиспытатель и врач Ф. Реди (1626–1698), который в 1688 г. раскрыл сущность появления жизни в гниющем мясе. Ф. Реди сформулировал свой принцип: «Все живое – от живого» и стал основоположником концепции биогенеза, утверждавшей, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни.
Французский микробиолог Л. Пастер (1822–1895) своими опытами с вирусами окончательно доказал несостоятельность идеи спонтанного самозарождения жизни. Однако, опровергнув эту гипотезу, он не предложил свою, не пролил свет на вопрос о возникновении жизни.
Тем не менее опыты Л. Пастера имели большое значение в получении богатого эмпирического материала в области микробиологии его времени.
Гипотеза панспермии – о неземном происхождении жизни путем занесения «зародышей жизни» из космоса на Землю – впервые была высказана немецким биологом и врачом Г. Рихтером в конце XIX в. Концепция панспермии (от греч. pan – весь, sperma – семя) допускает возможность происхождения жизни в разное время в разных частях Вселенной и переноса ее различными путями на Землю (метеориты, астероиды, космическая пыль).
Действительно, в настоящее время получены некоторые данные, указывающие на возможность образования органических веществ химическим путем в условиях космоса. Так, в 1975 г. предшественники аминокислот были найдены в лунном грунте. В межзвездных облаках обнаружены простейшие соединения углерода, в том числе и близкие к аминокислотам. В составе метеоритов найдены альдегиды, вода, спирты, синильная кислота и т. д.
Концепцию панспермии разделяли крупнейшие ученые конца XIX – начала XX в.: немецкий химик и агроном Ю. Либих, английский физик У. Томсон, немецкий естествоиспытатель Г. Гельмгольц, шведский физико-химик С. Аррениус. С. Аррениус в 1907 г. в своих трудах даже описывал, как с других планет в космическое пространство уходят с пылинками и живые споры организмов. Носясь в бескрайних просторах космоса под действием давления звездного света, они попадали на планеты и там, где были благоприятные условия (в том числе на Земле) начинали новую жизнь. Идеи панспермии поддерживали и некоторые русские ученые: геофизик П. Лазарев, биолог Л. Берг, биолог-почвовед С. Костычев.
Существует идея о возникновении жизни на Земле почти с момента ее образования. Как известно, Земля образовалась около 5 млрд лет назад. Значит, жизнь могла зародиться во время образования Солнечной системы, то есть в космосе. Поскольку длительность эволюции Земли и жизни на ней разнится незначительно, то существует версия, что жизнь на Земле – это продолжение вечного ее существования. Эта позиция близка к теории вечного существования жизни во Вселенной. В масштабе глобального эволюционного процесса можно полагать, что возникновение жизни на Земле может, по-видимому, совпадать с образованием и существованием материи. Академик В. Вернадский разделял идею вечности жизни не в контексте ее перераспределения в космосе, а в смысле неразрывности и взаимосвязанности материи и жизни. Он писал, что «жизнь и материя неразрывны, взаимосвязаны и между ними нет временной последовательности». На эту же мысль указывает и русский биолог и генетик Тимофеев-Ресовский (19001982). В своем кратком очерке теории эволюции (1977 г.) он остроумно заметил: «Мы все такие материалисты, что нас всех безумно волнует, как возникла жизнь. При этом нас почти не волнует, как возникла материя. Тут все просто. Материя вечна, она ведь всегда была, и ненужно никаких вопросов. Всегда была. А вот жизнь, видите ли, обязательно должна возникнуть. А может быть, она тоже была всегда. И не надо вопросов, просто всегда была, и все».
Для обоснования панспермии в научно-популярной литературе приводятся «факты» о неопознанных летающих объектах, прилете инопланетян на Землю, наскальные топологические рисунки.
Однако серьезных доказательств эта концепция не имеет, а многие доводы выступают против нее. Известно, что диапазон жизненных условий для существования живого довольно узок. Поэтому вряд ли живые организмы выжили бы в космосе под действием ультрафиолетовых лучей, рентгеновского и космического излучения. Но и не исключается возможность занесения отдельных предпосылочных факторов жизни на нашу планету из космоса. Следует отметить, что это принципиального значения не имеет, поскольку концепция панспермии в корне не решает проблемы происхождения жизни, а лишь переносит ее за пределы Земли, не раскрывая самого механизма ее образования.
Таким образом, ни одна из перечисленных четырех гипотез до настоящего времени не подтверждена надежными экспериментальными исследованиями.
Наиболее доказательно с точки зрения современной науки выглядит пятая гипотеза – гипотеза происхождения жизни в историческом прошлом в результате биохимической эволюции. Ее авторами являются отечественный биохимик академик А. Опарин (1923 г.) и английский физиолог С. Холдейн (1929 г.). Об этой гипотезе мы подробно будем говорить в следующем разделе.
Гипотеза происхождения жизни в историческом прошлом в результате биохимической эволюции А. И. Опарина
С точки зрения гипотезы А. Опарина, а также с позиций современной науки возникновение жизни из неживого вещества произошло в результате естественных процессов во Вселенной при длительной эволюции материи. Жизнь есть свойство материи, которое появилось на Земле в определенный момент ее истории. Это результат процессов, протекающих сначала многие миллиарды лет в масштабе Вселенной, а потом сотни миллионов лет на Земле.
А. Опарин выделил несколько этапов биохимической эволюции, конечной целью которых явилась примитивная живая клетка. Эволюция шла по схеме:
Геохимическая эволюция планеты Земля, синтез простейших соединений, таких как СО 2 ,1 ч[Н 3 ,Н 2 0 и т. д., переход воды из парообразного состояния в жидкое в результате постепенного охлаждения Земли. Эволюция атмосферы и гидросферы.
Образование из неорганических соединений органических веществ – аминокислот – и их накопление в первичном океане в результате электромагнитного воздействия Солнца, космического излучения и электрических разрядов.
Постепенное усложнение органических соединений и образование белковых структур.
Выделение белковых структур из среды, образование водных комплексов и создание вокруг белков водной оболочки.
Слияние таких комплексов и образование коацерватов (от лат. coacervus – сгусток, куча, накопление), способных обмениваться веществом и энергией с окружающей средой.
Поглощение коацерватами металлов, что привело к образованию ферментов, ускоряющих биохимические процессы.
Образование гидрофобных липидных границ между коацерватами и внешней средой, что привело к образованию полупроницаемых мембран, что обеспечивало стабильность функционирования коацервата.
Выработка в ходе эволюции у этих образований процессов саморегуляции и самовоспроизведения.
Так, по гипотезе А. Опарина, появилась примитивная форма живого вещества. Такова, по его мнению, предбиологическая эволюция вещества.
Академик В. Вернадский возникновение жизни связывал с мощным скачком, прервавшим безжизненную эволюцию земной коры. Этот скачок (бифуркация) внес в эволюцию столько противоречий, что они создали условия для зарождения жизни.
Современные научные гипотезы
В конце прошлого столетия и у нас, и на Западе независимо произошли сходные открытия в области теоретической демографии – науки о народонаселении. В России появилась феноменологическая теория С. П. Капицы. Он обнаружил, что на протяжении всего развития человечества рост его численности зависел только от самой численности, и предложил простое дифференциальное уравнение, описывающее эту зависимость известной всем со школы функцией – гиперболой.
Род Homo появился около двух миллионов лет тому назад. Численность его первых представителей составляла примерно 100.000 особей. Вообще удивительно, что имело место увеличение этого количества, потому что именно такова численность популяций животных, находящихся в той же экологической нише, но выше этого предела она не растет. Правда, до начала неолита (9 тысяч лет до н. э.) умножение было чрезвычайно медленным: за первый миллион лет количество наших предков всего лишь удвоилось, но с этого момента начался прямо-таки его взрывной рост. Однако рано или поздно он обязан был прекратиться, иначе в некой точке численность народа стала бы бесконечной.
Теперь внимание! – Завершение роста народонаселения приходится как раз на наше время. Буквально в наши годы происходит самое странное и загадочное: человечество вступает в так называемый демографический переход. За ничтожное по историческим меркам время рост численности (по теории Капицы) полностью прекращается и стабилизируется на некоторой предельной величине.
Выяснилось, что всю историю человечества можно разделить на одиннадцать периодов-эпох. В течение каждого из них на планете проживало примерно по 9 млрд. его представителей. Причём совершенно чётко прослеживается уменьшение длительности самих периодов. О последних из них широко известно: древний мир длился около трех тысяч лет, средние века – тысячу лет, новое время – триста лет, а новейшая история – чуть более ста лет.
Сейчас нас уже примерно 6.500.000 и буквально через несколько лет на Земле будет одновременно жить столько же людей, сколько раньше жили на протяжении целой такой эпохи. Однако длительность каждой следующей эпохи не может уменьшаться бесконечно – она просто-напросто не может быть меньше продолжительности самой человеческой жизни. Судя по всему в определённый момент должен наступить какой-то необычный поворот в развитии самого человечества: оно должно стать связанным не с численным ростом, а пойти по какому-то совсем другому пути.
Теория Капицы, с одной стороны, позволила ответить на множество важных вопросов, а с другой, как это часто бывает, – породила новые, к тому же вызвала массу возражений у самих демографов. Она явилась скорее удачным математическим описанием наблюдений, а не теорией, способной прогнозировать развитие событий. Но на её основе возникли интересные гипотезы, объясняющие демографические феномены. В одной из них – «О сети сознания» А. В. Молчанова – утверждается, что в 1978 году эволюция человека была закончена, а мы с вами находимся «внутри» первого цикла демографического перехода (1978–2022 годы), который займет 87 лет и закончится в 2065 году. Погрешность вычислений не превышает двух лет. Численность населения в этот момент составит 12,9 млрд. человек и многие тысячелетия меняться не будет. Самое удивительное, что все выводы этой чрезвычайно интересной гипотезы вытекают из идеальной математической схемы и безупречно соответствуют экспериментальным данным.
Суть гипотезы состоит в том, что каждый живущий человек, независимо от расы, пола, возраста и тому подобного, представляет собой ячейку в общей «сети сознания». Другими словами, наше индивидуальное сознание – это отражение неких ментальных структур, которые и представляет собой сеть. Мы ее порождение и наше существование немыслимо без нее. Данная глобальная сеть находится в непрерывном процессе эволюции, а циклическая природа развития человека, о которой свидетельствуют и антропологические и исторические данные, соответствует росту самой цепи. Оказалось, что фактический прирост численности населения за цикл соответствует математически вычисленному приросту элементов самой сети.
Гипотеза Молчанова объясняет практически все обнаруженные демографические закономерности, но не только. Дело в том, что рост сети вполне описывается известными законами информатики, поэтому стало возможным вычислить время её старта – он совпал со временем «Большого взрыва»! Таким образом, оказалось, что в момент «Большого взрыва» стартовал некий глобальный эволюционный процесс. С каждой эпохой эволюции была связана своя сетевая структура. Всего эпох шестнадцать, длительность каждой определяется по закону прогрессии, а продвижение эволюции внутри эпохи идет по равномерно нарезанной сетке циклов.
Было вычислено время старта эволюции человека. Оно оказалось равным 1,846 млн. лет. И это тоже хорошо согласуется с уже известными данными.
То есть получается, что Человек и его социальная ментальность были «запланированы» еще в момент «Большого взрыва» или даже до того, так что точная подгонка физических параметров мира к факту нашего существования может наконец перестать вызывать удивление.
Молчанов описал и вычислил циклы развития человечества. Из его работы следует, что каждому историческому циклу соответствует свой уровень ментальности, который связан скорее не с объемом информации, накопленной в социуме, а представляет собой как бы потенциальную способность социума к развитию. Эта способность характеризует социум в целом, и неприложима к отдельному человеку. В момент достижения растущей сетью гармонической стадии в человеческом обществе появляются люди, являющиеся носителями следующего по величине уровня ментальности. Сначала таких людей немного, но через некоторое количество поколений именно они составляют большинство и определяют общее развитие.
Из построенной модели следует, что в 2065 году состоится старт эволюции вида следующего за человеком. Его эволюция продлится ~920 тыс. лет. Затем, вероятно последуют еще два вида. Финал эволюции Вселенной произойдет через 1,6 млн. лет и будет отмечен «Взрывом сознания».
Кстати, из гипотезы следует, что сознанием обладают все уровни материи. А человеческое сознание, которое связано с сетью, имеет ментальную связь со всеми уровнями ее иерархии и может, следовательно, влиять на остальную материальную реальность. Квантовые физики всё уверенней говорят о том же. Однако в полной мере «активным» сознанием, обладает только сама сеть. Она создает законы и направляет процесс эволюции в нужном ей направлении, другими словами, в ней подтверждается идея существования глобального управляющего разума!
Из книги Индивидуальное и семейное психологическое консультирование автора Алешина Юлия Из книги Энциклопедия блефа автора Гарифуллин Рамиль Рамзиевич2.16.5. НАУЧНЫЕ СПЕКУЛЯЦИИ Плоха та наука, которая создается под красивую и простую идею. К сожалению, природа бывает сложнее и не соответствует идее. Это часто приводит к научным натяжкам, спекуляциям и подгонке
Из книги Пророческое предвидение будущего автора Емельянов ВадимВыдвижение гипотезы В истории бывали случаи, когда человек высказывал пророческие знания о будущем. Откуда они могли у него появиться? Мы знаем лишь одно место в пространстве-времени, где человек обладает этими знаниями. Это место во времени после совершения события. Тем
Из книги Стриндберг и Ван Гог автора Ясперс Карл ТеодорНАУЧНЫЕ ЗАНЯТИЯ Уже в юности интересы Стриндберга были весьма многообразны, и особую склонность он питал к науке. Поэтому то, что научные занятия со временем занимают все большее место в его жизни - а в течение ряда лет (примерно 1893–1897) поглощают его почти целиком, - не
Из книги Речь и мышление ребенка автора Пиаже Жан§ 12. Следствия и рабочие гипотезы Психоаналитики различают два основных типа мысли: мысль направленную, или разумную (имеющую целью понимание), и мысль ненаправленную, которую Блейлер предложил назвать аутистической мыслью. Мысль направленная сознательна, то есть она
Из книги Взгляд на аутизм изнутри автора Грэндин Темпл Из книги Принцип сперматозоида автора Литвак Михаил Ефимович2.4. Научные приметы Хочу предупредить вас, дорогой мой читатель, что это приметы, а не теория, хотя получены они научным путем, т. е. опираются на конкретные наблюдения и статистически достоверны. Как и всякие приметы, они не всегда сбываются. Но научные приметы нередко
Из книги Психоз и стигма [Преодоление стигмы - отношение к предубеждениям и обвинениям] автора Финзен Асмус3 Современные предубеждения - это научные представления в прошлом Опорочение матерейУчение о «шизофреногенной матери» имело для родственников больных шизофренией такие же фатальные последствия, как с легкостью употребляемое обозначение болезни «шизофрения» в
Из книги Бигуди для извилин. Возьми от мозга все! автора Латыпов Нурали НурисламовичОт гипотезы к индукции Продолжение и углубление анализа задачи состоит в попытках проложить в «пространстве проблемы» пути в виде гипотез. Однако каждая из них должна быть проверена при помощи подходящих критериев. Представьте, что перед Вами некоторая таблица чисел,
Из книги Система профилактики правонарушений несовершеннолетних автора Беженцев Александр Анатольевич Из книги Трансперсональная психология. Новые подходы автора Тулин АлексейНаучные степени Многие целители, эзотерики, гуру, духовные учителя изо всех сил стараются получить научную степень, некоторые из них становятся кандидатами или даже докторами наук, присваивают себе степень Ph., D. Но очень часто это происходит за пределами официальной
Из книги Психоанализ [Введение в психологию бессознательных процессов] автора Куттер Петер1.2. Естественно-научные основания Для создания своей теории Фрейду потребовалась смелость мышления. Интуитивно, но в полном соответствии с господствовавшим тогда естественно-научным мировоззрением и представлениями классической физики, Фрейд дал объяснение (Freud, 1895)
Из книги Язык тела. Впечатляйте, убеждайте и добивайтесь успеха с помощью языка тела автора Эггерт МаксСовременные гипотезы С учетом объектных отношений была выдвинута гипотеза, что реальные, а также внутренние объекты людей, страдающих неврозом страха, блокируют возникновение, а следовательно, и переживание сильных чувств защитными процессами (механизмами защиты),
Из книги Преодоление тревоги. Как рождается мир в душе автора Колпакова Марианна ЮрьевнаСсылки на научные труды Ссылки на научные труды даются по трем основным причинам.1. Некоторые люди от природы скептичны, и тема и выводы настоящей книги у них также могут вызвать сомнения. Например, у них есть все основания предположить, что если кто-то закладывает руки за
Из книги Перинатальная психология автора Сидоров Павел ИвановичГлава 2 Современные научные представления о тревоге Психоаналитические теории Довольно популярными до сих пор остаются психоаналитические концепции тревоги. В ее происхождении основная роль отводится детским конфликтам между инстинктами, влечениями и запретами
Из книги автораНаучные традиции Перинатальная психология первоначально появилась в рамках психоаналитических моделей Г. Х. Грабера – ученика З. Фрейда, в рамках психологии развития Р. Шиндлера и эмбриологии Э. Блехшмидта. В начале XX в. З. Фрейд обращал внимание на события периода
Понятие гипотезы (греч. ὑπόθεσις - "основа, предположение") представляет собой научное предположение, истинность которого еще не подтверждена. Гипотеза может выступать как метод развития научного знания (выдвижение и экспериментальная проверка предположений), а также как элемент структуры научной теории. Создание гипотетической системы в процессе осуществления тех или иных мыслительных операций позволяет человеку делать доступным для обсуждения и видимого преобразования предполагаемое устройство определенных объектов. Процесс прогнозирования по отношению к данным объектам приобретает более конкретный и обоснованный характер.
История развития метода гипотез
Возникновение гипотетического метода приходится на ранний этап развития античного математического знания. В Древней Греции математики использовали мысленного эксперимента для математических доказательств. Данный метод заключался в выдвижении гипотезы с последующим выводом из нее следствий с помощью аналитической дедукции. Цель метода заключалась в проверке изначальных научных догадок и предположений. Свой собственный аналитико-синтетический метод разрабатывает Платон. На первом этапе выдвинутая гипотеза подвергается предварительному анализу, на втором необходимо провести логическую цепь выводов в обратном порядке. Если это представляется возможным, исходное предположение считается подтвержденным.
В то время как в античном наукознании гипотетический метод применяется больше в скрытой форме, в рамках других методов, в конце 17-го в. гипотеза начинает использоваться уже как самостоятельный метод научного исследования. Наибольшее же развитие и укрепление своего статуса в рамках научного познания метод гипотез получил в работах Ф. Энгельса.
Гипотетическое мышление в детском возрасте
Процедура формулирования гипотез является одним из важнейших этапов развития мышления в детском возрасте. Об этом, например, пишет швейцарский психолог Ж. Пиаже в своей работе «Речь и мышление ребенка» (1923 г.).
Примеры гипотез для детей можно встретить уже на начальных этапах обучения в Так, детям может быть предложено ответить на вопрос о том, откуда птицы знают дорогу на юг. В свою очередь, дети начинают выдвигать предположения. Примеры гипотез: «они следуют за теми птицами в стае, которые уже летали на юг раньше»; «ориентируются по растениям и деревьям»; «чувствуют теплый воздух» и т. д. Изначально мышление 6-8-летнего ребенка отличается эгоцентричностью, в своих выводах же ребенок ориентируется прежде всего на простое интуитивное обоснование. В свою очередь, развитие гипотетического мышления позволяет снять данное противоречие, способствуя поиску ребенком доказательств при обосновании тех или иных своих ответов. В дальнейшем же, при переходе в среднюю школу, процесс порождения гипотез существенно усложняется и приобретает новую специфику - более абстрактный характер, опора на формулы и др.
Активно задания на развитие гипотетического мышления используются в рамках развивающего обучения детей, построенного по системе Д.Б. Эльконина -
Тем не менее, независимо от формулировки, гипотеза является предположением о связях двух и более переменных в определенном контексте и представляет собой обязательный компонент научной теории.
Гипотеза в системе научного знания
Научная теория не может формулироваться при помощи непосредственного индуктивного обобщения научного опыта. В качестве промежуточного звена выступает гипотеза, объясняющая совокупность тех или иных фактов или явлений. Это наиболее сложный этап в системе научного знания. Ведущую роль здесь играют интуиция и логика. Рассуждения сами по себе еще не являются доказательствами в науке - это только выводы. Об их истинности можно судить только в случае истинности тех посылок, на которые они опираются. Задача исследователя в данном случае заключается в выборе из множества эмпирических фактов и эмпирических обобщений наиболее важных, а также в попытке научного обоснования данных фактов.
Помимо соответствия гипотезы эмпирическим данным, необходимо также, чтобы она отвечала таким принципам научного знания, как разумность, экономичность и простота мышления. Возникновение гипотез обусловлено неопределенностью ситуации, объяснение которой является актуальным вопросом для научного знания. Также может иметь место наличие противоречивых суждений на эмпирическом уровне. В целях разрешения данного противоречия необходимо выдвижение определенных гипотез.
Специфика построения гипотез
В связи с тем что гипотеза в своей основе опирается на некое предположение (предсказание), следует иметь в виду, что это еще не достоверное, а вероятное знание, истинность которого еще необходимо доказать. При этом она должна охватывать все факты, относящиеся к данной научной области. Как отмечает Р. Карнап, если исследователь предполагает, что слон является отличным пловцом, то речь вовсе не идет об одном конкретном слоне, которого он мог наблюдать в одном из зоопарков. В данном случае имеет место английский артикль the (в аристотелевском смысле - множественное значение), то есть речь идет о целом классе слонов.
Гипотеза систематизирует уже имеющиеся факты, а также предсказывает появление новых. Так, если рассматривать примеры гипотез в науке, можно выделить квантовую гипотезу М. Планка, выдвинутую им в начале ХХ века. Данная гипотеза, в свою очередь, привела к открытию таких областей, как квантовая механика, квантовая электродинамика и др.
Основные свойства гипотезы
В конечном итоге любая гипотеза должна получить либо подтверждение, либо опровержение. Таким образом, мы имеем дело с такими свойствами научной теории, как верифицируемость и фальсифицируемость.
Процесс верификации направлен на установление истинности того или иного знания посредством их эмпирической проверки, после чего подтверждается гипотеза исследования. Примером может служить атомистическая теория Демокрита. Также следует различать предположения, которые можно подвергнуть эмпирической проверке, и те, которые, в принципе, непроверяемы. Так, утверждение: «Оля любит Васю» - изначально не поддается верификации, в то время как утверждение: «Оля говорит, что любит Васю» - может быть верифицируемо.
Верифицируемость также может иметь косвенный характер, когда заключение делается на основе логических выводов из прямо верифицированных фактов.
Процесс фальсификации, в свою очередь, направлен на установление ложности гипотезы в процессе эмпирической проверки. При этом важно отметить, что результаты проверки гипотезы сами по себе не могут ее опровергнуть - необходима альтернативная гипотеза для дальнейшего развития исследуемой области знания. Если таковой гипотезы нет, отказ от первой гипотезы невозможен.
Гипотеза в эксперименте
Предположения, выдвигаемые исследователем для экспериментального подтверждения, носят название экспериментальных гипотез. При этом они необязательно основываются на теории. В. Н. Дружинин выделяет три типа гипотез с точки зрения их происхождения:
1. Теоретически обоснованные - основывающиеся на теории (модели реальности) и являющиеся прогнозами, следствиями данных теорий.
2. Научные экспериментальные - также подтверждают (либо опровергают) те или иные модели реальности, однако за основу берутся не уже сформулированные теории, а интуитивные предположения исследователя («А почему бы не так?..»).
3. Эмпирические гипотезы, сформулированные относительно конкретного данного случая. Примеры гипотез: «Щелкни корову по носу, она махнет хвостом» (Козьма Прутков). После подтверждения гипотезы в процессе эксперимента она приобретает статус факта.
Общим для всех экспериментальных гипотез является такое свойство, как операционализируемость, то есть формулирование гипотез в терминах конкретных экспериментальных процедур. В данном контексте также можно выделить три типа гипотез:
- гипотезы о наличии того или иного явления (тип А);
- гипотезы о наличии связи между явлениями (тип Б);
- гипотезы о наличии причинной связи между явлениями (тип В).
Примеры гипотез типа А:
- Существует ли феномен «сдвига к риску» (термин социальной психологии) в процессе группового принятия решения?
- Есть ли жизнь на Марсе?
- Возможна ли передача мыслей на расстоянии?
Также сюда можно отнести периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева, на основе которой ученый предсказал существование еще не открытых на тот момент элементов. Таким образом, к данному типу относятся все гипотезы о фактах и явлениях.
Примеры гипотез типа Б:
- Все внешние проявления мозговой деятельности могут быть сведены к мышечным движениям (И.М. Сеченов).
- Экстраверты имеют бо́льшую чем интроверты.
Соответственно, данный тип гипотез характеризуют те или иные связи между явлениями.
Примеры гипотез типа В:
- Центробежная сила уравновешивает тяжесть и сводит ее к нулю (К.Э. Циолковский).
- ребенка способствует развитию его интеллектуальных способностей.
Данный тип гипотез имеет в своей основе независимую и зависимую переменные, отношения между ними, а также уровни дополнительных переменных.
Гипотеза, диспозиция, санкция
Примеры данных понятий рассматриваются в рамках юридического знания в качестве элементов правовой нормы. Следует также отметить, что сам вопрос структуры норм права в юриспруденции является объектом дискуссии как для отечественной, так и для зарубежной научной мысли.
Гипотеза в юриспруденции представляет собой часть нормы, определяющей условия действия данной нормы, на факты, при которых она начинает функционировать.
Гипотеза в рамках права может выражать такие аспекты, как место / время происшествия определенного события; принадлежность субъекта к определенному государству; сроки вступления правовой нормы в действие; состояние здоровья субъекта, влияющее на возможность реализации того или иного права, и др. Пример гипотезы нормы права: «Ребенок неизвестных родителей, обнаруженный на территории РФ, становится гражданином РФ». Соответственно, указывается место происшествия и принадлежность субъекта конкретному государству. В данном случае имеет место простая гипотеза. В праве примеры подобных гипотез являются достаточно распространенными. Простая гипотеза имеет в своей основе одно обстоятельство (факт), при котором она вступает в действие. Также гипотеза может быть сложной, если речь идет о двух и более обстоятельствах. Кроме того, существует альтернативный вид гипотез, предполагающий действия различного характера, приравненные законодательством друг к другу по тем или иным причинам.
Диспозиция направлена на закрепление прав и обязанностей участников правовых отношений, указание их возможного и должного поведения. Как и гипотеза, диспозиция может иметь простую, сложную либо альтернативную форму. В простой диспозиции речь ведется об одном юридическом последствии; в сложной - о двух и более, наступающих одновременно либо в совокупности; в альтернативной диспозиции - о разных по характеру последствиях («либо-либо»).
Санкция, в свою очередь, является частью нормы, указывающей на принудительные меры для обеспечения прав и обязанностей. Во многих случаях санкции направлены на конкретные виды юридической ответственности. С точки зрения определенности, выделяют два вида санкций: абсолютно-определенные и относительно-определенные. В первом случае речь идет о юридических последствиях, не предусматривающих никаких альтернатив (признание недействительности, передача прав собственности, штраф и т. д.). Во втором случае может рассматриваться несколько вариантов решения (например, в Уголовном кодексе Российской Федерации это может быть штраф либо лишение свободы; рамки действия срока наказания - например, от 5 до 10 лет, и т. д.). Также санкции могут быть штрафными и правовосстановительными.
Анализ структуры правовой нормы
Соответственно, структуру «гипотеза - диспозиция - санкция» (примеры правовой нормы) можно представить в следующем виде: ГИПОТЕЗА («если..») → ДИСПОЗИЦИЯ («то..») → САНКЦИЯ («иначе..»). Однако в реальности одновременно все три элемента в норме права встречаются достаточно редко. Чаще мы имеем дело с двучленной структурой, которая может быть двух видов:
1. Регулятивные нормы права: гипотеза-диспозиция. В свою очередь, могут подразделяться на обязывающие, запрещающие и управомочивающие.
2. Охранительные нормы права: гипотеза-санкция. Также могут быть трех видов: абсолютно-определенные, относительно-определенные и альтернативные (см. классификацию санкций).
При этом гипотеза необязательно должна находиться в начале правовой нормы. Соответствие определенной структуре отличает норму права от индивидуаль-ного предписания (рассчитанного на однократное действие), а также от общих принципов права (не выделяющие гипотезы и санкции, регулирующие отно-шения без особой определенности).
Рассмотрим примеры гипотезы, диспозиции, санкции в статьях. Регулятивные нормы права: «Трудоспособные дети, достигшие 18 лет, должны заботиться о нетрудоспособных родителях» (Конституция РФ, ч. 3, ст. 38). Первая часть нормы, касающаяся трудоспособных детей, достигших 18 лет - это гипотеза. Она, как и положено гипотезе, указывает на условия действия нормы - на порядок ее вступления в силу. Указание на необходимость заботы о нетрудоспособных родителях - это диспозиция, закрепляющая определенную обязанность. Таким образом, элементами правовой нормы в данном случае являются гипотеза и диспозиция - пример обязывающей нормы.
«Подрядчик, ненадлежащим образом выполнивший работы, не вправе ссылаться на то, что заказчик не осуществлял контроль и надзор за их выполнением, кроме...» (Гражданский кодекс РФ, ч.4, ст.748). Это примеры гипотезы и диспозиции запрещающей нормы.
Охранительные нормы права: «За вред, причиненный несовершеннолетним, не достигшим 14-ти лет, отвечают его родители...» (Гражданский кодекс РФ, ч.1, ст.1073). Это структура: гипотеза-санкция, пример абсолютно-определенной правовой нормы. Данный вид представляет собой единственно точное условие (вред, который причинил несовершеннолетний) в сочетании с единственно точной санкцией (ответственность родителей). Гипотезы в охранительных правовых нормах указывают на нарушения.
Пример альтернативной правовой нормы: «Мошенничество, совершенное группой лиц по предварительному сговору… наказывается штрафом в размере до 300 тыс. рублей, либо в размере заработной платы или иного дохода осужденного за период до 2 лет, либо обязательными работами на срок до 480 часов...» (Уголовный кодекс РФ, ст. 159 п. 2); «Мошенничество, совершенное лицом с использованием своего служебного положения... наказывается штрафом в размере от 100 тысяч до 500 тысяч рублей» (Уголовный кодекс РФ, ст. 159 п. 3). Соответственно, факты мошенничества, о которых идет речь, являют собой примеры научных гипотез, а те или иные альтернативы ответственности за данные преступления - примеры санкций.
Гипотеза в рамках психологического исследования
Если речь идет о психологическом научном исследовании, опирающемся на методы то гипотеза в данном случае должна соответствовать прежде всего таким требованиям, как четкость и лаконичность. Как отмечает Е.В. Сидоренко, благодаря данным гипотезам исследователь в ходе расчетов, собственно, и получает ясную картину относительно того, что он установил.
Принято выделять нулевую и альтернативную статистические гипотезы. В первом случае речь идет об отсутствии различий в исследуемых признаках, согласно формуле Х 1 -Х 2 =0. В свою очередь, Х 1 , Х 2 - значения признаков, по которым проводится сопоставление. Соответственно, если цель нашего исследования - доказать статистическую значимость различий между значениями признаков, то мы хотим опровергнуть нулевую гипотезу.
В случае же с альтернативной гипотезой утверждается различий. Таким образом, альтернативная гипотеза - это то утверждение, которое мы стремимся доказать. Также ее называют экспериментальной гипотезой. Следует отметить, что в некоторых случаях исследователь, напротив, может стремиться доказать нулевую гипотезу, если это соответствует целям его эксперимента.
Можно привести следующие примеры гипотез в психологии:
Нулевая гипотеза (Н 0): Тенденция возрастания (убывания) признака при переходе от одной выборки к другой является случайной.
Альтернативная гипотеза (Н 1): Тенденция возрастания (убывания) признака при переходе от одной выборки к другой не является случайной.
Предположим, что в группе детей с высоким уровнем тревожности была проведена серия тренингов по снижению данной тревожности. Были сделаны замеры данного показателя до и после проведения тренингов соответственно. Необходимо установить, является ли различие между данными замерами статистически значимым показателем. Нулевая гипотеза (Н 0) будет иметь следующий вид: тенденция снижения уровня тревожности в группе после проведения тренингов случайна. В свою очередь, альтернативная гипотеза (Н 1) будет звучать как: тенденция снижения уровня тревожности в группе после проведения тренингов не является случайной.
После применения того или иного математического критерия (например, G-критерий знаков) исследователь может сделать вывод о статистической значимости / незначимости полученного «сдвига» в отношении исследуемого признака (уровня тревожности). Если показатель является статистически значимым, принимается альтернативная гипотеза, а нулевая, соответственно, отбрасывается. В обратном случае, наоборот, принимается нулевая гипотеза.
Также в психологии может иметь место выявление связи (корреляции) между двумя и несколькими переменными, что также отражает гипотеза исследования. Пример:
Н 0: корреляция между показателем концентрации внимания школьника и показателем успешности выполнения им контрольного задания не отличается от 0.
Н 1: корреляция между показателем концентрации внимания школьника и показателем успешности выполнения им контрольного задания статистически значимо отличается от 0.
Кроме того, примеры научных гипотез в психологическом исследовании, требующие статистического подтверждения, могут относиться к распределению признака (эмпирический и теоретический уровень), степени согласованности изменений (при сопоставлении двух признаков либо их иерархий) и др.
Гипотеза в социологии
Например, если речь идет о неуспеваемости студентов в вузе, необходимо проанализировать ее причины. Какие гипотезы в данном случае может выдвинуть социолог? А.И. Кравченко приводит следующие примеры гипотез в социологическом исследовании:
- Низкое качество преподавания ряда предметов.
- Отвлечение студентов вуза от учебного процесса на дополнительный заработок.
- Низкий уровень требовательности администрации вуза к успеваемости и дисциплине студентов.
- Издержки конкурсного приема в вуз.
Важно, чтобы примеры научных гипотез отвечали требованиям ясности и конкретности, касаясь только непосредственно предмета исследования. Грамотность формулирования гипотез, как правило, определяет грамотность выбора методов исследования. Данное требование одинаково для построения гипотез во всех формах научной социологической работы - будь то гипотеза в рамках семинарского занятия либо гипотеза дипломной работы. Пример с низкой успеваемостью в вузе, в случае выбора гипотезы о негативном воздействии подработки студентов, можно рассматривать в рамках метода простого опроса респондентов. Если же выбрана гипотеза о низком качестве преподавания, необходимо использовать экспертный опрос. В свою очередь, если речь идет об издержках конкурсного отбора, можно применить метод корреляционного анализа - при сопоставлении показателей успеваемости студентов данного вуза с разными условиями поступления.
Ответ редакцииПрофессор Оксфордского, Кембриджского и Эдинбургского университетов, а также лауреат почти десятка престижных премий в области математики Майкл Фрэнсис Атья представил доказательство гипотезы Римана , одной из семи «проблем тысячелетия», которая описывает, как расположены на числовой прямой простые числа.
Доказательство Атьи небольшое, вместе с введением и списком литературы оно занимает пять страниц. Ученый утверждает, что нашел решение гипотезы, анализируя проблемы, связанные с постоянной тонкой структуры, а в качестве инструмента использовал функцию Тодда. Если научное сообщество сочтет доказательство корректным, то за него британец получит $1 млн от Института математики Клея (Clay Mathematics Institute, Кембридж, Массачусетс).
На приз претендуют также другие ученые. В 2015 году о решении гипотезы Римана заявлял профессор математики Опиеми Энох (Opeyemi Enoch) из Нигерии, а в 2016 году свое доказательство гипотезы представил российский математик Игорь Турканов . По словам представителей Института математики, для того чтобы достижение было зафиксировано, его необходимо опубликовать в авторитетном международном журнале с последующим подтверждением доказательства научным сообществом.
В чем суть гипотезы?
Гипотезу еще в 1859 году сформулировал немецкий математик Бернхард Риман . Он определил формулу, так называемую дзета-функцию, для количества простых чисел до заданного предела. Ученый выяснил, что нет никакой закономерности, которая бы описывала, как часто в числовом ряду появляются простые числа, при этом он обнаружил, что количество простых чисел, не превосходящих x , выражается через распределение так называемых «нетривиальных нулей» дзета-функции.
Риман был уверен в правильности выведенной формулы, однако он не мог установить, от какого простого утверждения полностью зависит это распределение. В результате он выдвинул гипотезу, которая заключается в том, что все нетривиальные нули дзета-функции имеют действительную часть, равную ½, и лежат на вертикальной линии Re=0,5 комплексной плоскости.
Доказательство или опровержение гипотезы Римана очень важно для теории распределения простых чисел, говорит аспирант факультета математики Высшей школы экономики Александр Калмынин . «Гипотеза Римана — это утверждение, которое эквивалентно некоторой формуле для количества простых чисел, не превосходящих данное число x . Гипотеза, например, позволяет достаточно быстро и с большой точностью посчитать количество простых чисел, не превосходящих, к примеру, 10 млрд. Это не единственная ценность гипотезы, потому что у нее есть еще целый ряд довольно далеко идущих обобщений, которые известны как обобщенная гипотеза Римана, расширенная гипотеза Римана и большая гипотеза Римана. Они имеют еще большее значение для разных разделов математики, но в первую очередь важность гипотезы определяется теорией простых чисел», — говорит Калмынин.
По словам эксперта, при помощи гипотезы можно решать ряд классических задач теории чисел: задачи Гаусса о квадратичных полях (проблема десятого дискриминанта), задачи Эйлера об удобных числах, гипотезу Виноградова о квадратичных невычетах и т. д. В современной математике данной гипотезой пользуются для доказательства утверждений о простых числах. «Мы сразу предполагаем, что верна какая-то сильная гипотеза типа гипотезы Римана, и смотрим, что получается. Когда у нас это получается, то мы задаемся вопросом: можем ли мы это доказать без предположения гипотезы? И, хотя такое утверждение пока за пределами того, чего мы можем достигнуть, оно работает как маяк. За счет того, что есть такая гипотеза, мы можем смотреть, куда нам двигаться», — говорит Калмынин.
Доказательство гипотезы также может повлиять на совершенствование информационных технологий, поскольку процессы шифрования и кодирования сегодня зависят от эффективности разных алгоритмов. «Если мы возьмем два простых больших числа по сорок знаков и перемножим, то у нас получится большое восьмидесятизначное число. Если поставить задачу разложить это число на множители, то это будет очень сложная вычислительная задача, на основе которой как раз построены многие вопросы информационной безопасности. Все они заключаются в создании разных алгоритмов, которые завязаны на сложностях подобного рода», — говорит Калмынин.