Роль симметрии и асимметрии в научном познании

Министерство  образования и науки РФ

Институт  экономики управления и права

(г. Казань)

Набережночелнинский филиал 
 

Реферат по дисциплине

Концепция современного естествознания

На тему: Роль симметрии и асимметрии в  научном познании 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

учебный год 2010-2011 г. Набережные Челны

Содержание

Резюме……………………………………………………………………...3

1. Сущностные особенности симметрии и асимметрии…………....6
1. Понятие симметрии и ее виды……………………………...7
2. Асимметрия и ее виды……………………………………...11
3. Асимметрия внутри симметрии……………………………15
4. Антисимметрия……………………………………………..18
5. Дисимметрия……………………………………………......19
2. Роль симметрии и асимметрии в познании живой и неживой природы…………………………………………………………….20
1. Значение симметрии в познании природы………………..22
2. Значение симметрии в научном познании………………...25

Терминологический словарь…………………………………………...27

Список использованной литературы…………………………………. ..28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Резюме

  В  настоящее время в науке преобладают  определения указанных категорий  на основе перечисления их  важнейших свойств: порядка, однородности, соразмерности, пропорциональности, гармоничности и т. д. Асимметрия  же обычно определяется как  отсутствие признаков симметрии,  как беспорядок, несоразмерность,  неоднородность и т. д. Все  признаки симметрии в такого  рода ее определениях, естественно,  рассматриваются как равноправные, одинаково существенные, и в отдельных  конкретных случаях при установлении  симметрии какого-либо явления  можно пользоваться любым из  них. Так, в одних случаях  симметрия — это однородность, а в других — соразмерность  и т. д.         

   «В симметрии,— пишет А. В.  Шубников,— отражается та сторона  явлений, которая соответствует  покою, а в дисимметрии (по  нашей терминологии в асимметрии) та их сторона, которая отвечает  движению»

  Таким  образом, все свойства симметрии  рассматриваются как

проявления  состояний покоя, а все свойства асимметрии — как проявления состояний  движения. Если признать это правильным то очевидно, что соотношение симметрии  и асимметрии в таком случае таково же, как соотношение покоя и  движения. Мы, следовательно, можем  сказать, что симметрия относительна, а асимметрия абсолютна. Симметрию  мы должны, далее, рассматривать как  частный случай асимметрии, как ее момент. Поэтому ни о каком равноправии  симметрии и асимметрии и речи быть не может. Взаимоотношение симметрии  и асимметрии здесь явно асимметрично. Но вряд ли можно с таких позиций  правильно понять многие свойства симметрии  и асимметрии.

     Симметрия — это категория, обозначающая процесс существования и становления тождественных моментов в определенных условиях и в определенных отношениях между различными и противоположными состояниями явлений мира.

    Метод перехода от симметрии к асимметрии (или наоборот).                 Он позволяет осуществлять объясняющую и предсказывающую функции в развивающемся знании, а также в определенной мере оптимизировать поисковую деятельность. Этот метод оказывается тесно связанным с методами сходства и различия, предвидения и гипотезы, аналогии, экстраполяции.

   Если принять за симметрию  теоретической системы ее непротиворечивость, себе тождественность и инвариантность по отношению

к описываемым  объектам и явлениям, то развитие научного знания можно определить как переход  к симметрии (т. е. асимметрия- симметрия). В этом случае симметрия выступает как идеализированная цель познания. Поиск симметрии — это поиск единого и тождественного в том, что первоначально виделось различным, разобщенным.

   Всякая более высокая симметрия  реализует возможность переноса  научной теории для решения  новых познавательных задач.

Упрощая в некоторых случаях теоретические  системы, симметрия совсем не обязательно  выступает аналогом простоты научного знания. Поиск новых форм симметрии  интуитивно связан со стремлением к  порядку, гармонии. Однако нет достаточных  оснований для возведения антропоморфных понятий простоты и красоты теории в ранг методологических закономерностей (31. 1979. 12, 49 — 60).

Простота  и красота — особые варианты симметрии, связанные с рациональным и эмоциональным (образным) способами постижения человеком  объективного мира. Абсолютизация роли этих понятий в развивающемся  знании представляется нам необоснованной, поскольку связана с отрывом  симметрии от своей диалектической противоположности — асимметрии.

  Асимметрия  в познании проявляется как  несоответствие теории и эксперимента, как взаимная противоречивость  нескольких независимых теорий, либо как их внутренняя противоречивость.

Асимметрия  служит исходным пунктом в познании, на каждом из этапов его развития; именно с ней связан процесс научного поиска истины.

  Асимметрия  неоднократно играла эвристическую  роль в познании. Примерами являются; эпикурейское представление об  отклонении атомов от прямолинейного  движения, несогласие Кеплера с  симметрией движения планет по  Копернику и др. История науки  свидетельствует о том, что  именно асимметрия обусловливает  появление в познании новой  формы симметрии, которая и  выступает в качестве относительной  истины.

  Во  взаимосвязи с принципом единства  симметрии и асимметрии находится  принцип симметрии, согласно которому  всякая научная теория должна  быть непротиворечивой и инвариантной  относительно группы описываемых  объектов и явлений. Симметрия  теории выражает также адекватность  научного познания объективной  действительности. Многие видные  ученые (П. Дирак, П. Кюри, Л.  Пастер, А. Пуанкаре, А. Салам) интуитивно использовали принцип симметрии при получении важных теоретических результатов.

  Однако  принцип симметрии не учитывает  того обстоятельства, что всякой  научной теории присущи внутренние (не логические, а диалектические) противоречия, а также недостатки, не говоря уже о действительном  или возможном существовании  объектов, которые она описать  не в состоянии. Отрицая, по  сути дела, роль асимметрии (признается  только нарушение симметрии), данный  принцип не учитывает особенностей  научного познания как процесса  развития и становления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Сущностные  особенности симметрии  и асимметрии

  Симметрия — это упорядоченность, регулярность, единообразие предметов и явлений объективного мира. Это понятие однопорядковое такими понятиями, как закономерность, сохранение, инвариантность. Симметрия есть проявление устойчивости, равновесия в состоянии. 

 Асимметрия  — противоположное понятие. Оно  отражает нарушение  упорядоченности,   регулярности,   разнообразие.   В  асимметрии проявляются нарушения равновесия и устойчивости, связанные с применением в организации системы, составных частей целого.    

Понятие симметрии/асимметрии из понятия частной  науки превратилось в одну из всеобщих категорий познания, применимую в  разных областях. В науке не раз  наблюдались примеры перехода категорий  частных отраслей знания во всеобщие, общеметодологические. Так, понятие  информации, разработанное в кибернетике, распространилось на лингвистику, биологию и другие науки. Лингвистика сама способствовала формированию ряда общеметодологических понятий. Такие понятия как система / реализация системы, парадигматика/синтагматика впервые были глубоко разработаны  на материале языкознания, став затем  общеметодологическими категориям. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Понятие симметрии и ее виды

        С симметрией мы встречаемся всюду.   Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широко используют все без исключения направления современной науки.    

  Принципы симметрии играют важную роль в физике и математике, химии и биологии, технике и архитектуре, живописи и скульптуре, поэзии и музыке. Законы природы, управляющие неисчерпаемой в своем многообразии картиной явлений, в свою очередь, подчиняются принципам симметрии.    

 Что  же такое симметрия? Почему  симметрия буквально пронизывает  весь окружающий нас мир? Существуют, в принципе, две группы симметрий.    

  К первой группе относится симметрия положений, форм, структур. Это та симметрия, которую можно непосредственно видеть. Она может быть названа геометрической симметрией.     

 Вторая  группа характеризует симметрию  физических явлений и законов  природы. Эта симметрия лежит  в самой основе естественнонаучной  картины мира: ее можно назвать  физической симметрией.    

 На  протяжении тысячелетий в ходе  общественной практики и познания  законов объективной действительности  человечество накопило многочисленные  данные, свидетельствующие о наличии  в окружающем мире двух тенденций:  с одной стороны, к строгой  упорядоченности, гармонии, а с  другой - к их нарушению. Люди  давно обратили внимание на  правильность формы кристаллов, цветов, пчелиных сот и других  естественных объектов и воспроизводили  эту пропорциональность в произведениях  искусства, в создаваемых ими  предметах, через понятие симметрии.    

  «Симметрия, - пишет известный ученый Дж. Ньюмен, - устанавливает забавное и удивительное родство между предметами, явлениями и теориями, внешне, казалось бы, ничем не связанными: земным магнетизмом, женской вуалью, поляризованным светом, естественным отбором, теорией групп, инвариантами и преобразованиями, рабочими привычками пчел в улье, строением пространства, рисунками ваз, квантовой физикой, лепестками цветов, интерференционной картиной рентгеновских лучей, делением клеток морских ежей, равновесными конфигурациями кристаллов, романскими соборами, снежинками, музыкой, теорией относительности...".     

   Слово «симметрия» имеет двойственное толкование.    

 В  одном смысле симметричное означает  нечто весьма пропорциональное, сбалансированное; симметрия показывает  тот способ согласования многих  частей, с помощью которого они объединяются в целое.   Второй смысл этого слова - равновесие. Еще Аристотель говорил о симметрии как о таком состоянии, которое характеризуется соотношением крайностей. Из этого высказывания следует, что Аристотель, пожалуй, был ближе всех к открытию одной из самых фундаментальных закономерностей Природы – закономерности о ее двойственности.   

  Пристальное внимание уделяли симметрии Пифагор и его ученики. Исходя из учения о числе пифагорейцы дали первую математическую трактовку гармонии, симметрии, которая не потеряла своего значения и в наши дни. Взгляды Пифагора и его школы получили дальнейшее развитие в платоновском учении о познании. Особый интерес представляют взгляды Платона на строение мира, который, по его утверждению, состоит из правильных многоугольников, обладающих идеальной симметрией. Для Платона характерно соединение учения об идеях с пифагорейским учением о числе. Среди более поздних естествоиспытателей и философов, занимавшихся разработкой категории симметрии, следует назвать Р. Декарта и Г. Спенсера. Так, по Декарту, бог, создав асимметричные тела, придал им "естественное" круговое движение, в результате которого они совершенствовались в тела симметричные.