CC BY
89
Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)
Адрес статьи: pnojournal.wordpress.com/archive15/15-01/ Дата публикации: 1.03.2015 № 1 (13). С. 56-62. УДК 001.51: 528: 001.891.3
Космические исследования как средство формирования картины мира
Статья посвящена исследованию формирования картины мира с помощью космических исследований. Картина мира рассмотрена как сложная система, которая формируется на основе познания окружающего мира.
Выделены элементы, составляющие научное освоение мира: познавательная деятельность человека, приводящая к созданию новых концепций, прикладная активность человека, приводящую к созданию автоматизированных производств, обобщение накопленного опыта, позволяющего формировать модели мира, адекватные достигнутому уровню научного развития и познания окружающего мира.
Показана важность информационных технологий и методов для освоения космического пространства. Описана вложенность частей космического пространства, определены границы разных космических пространств.
Отмечена тенденция постоянного смещения границы околоземного пространства, что обусловлено освоением космического пространства. Границы, ближайших к Земле космических пространств: атмосфера, околоземное космическое пространство, подлунное космическое пространство, залунное комическое пространство.
Ключевые слова: философия информации, научная картина мира, космические исследования, интеграция наук, системный анализ, информационное пространство, информационное поле, системность космического пространства
В. П. Савиных
Perspectives of Science & Education. 2015. 1 (13)
International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334 (Online)
Available: psejournal.wordpress.com/archive15/15-01/ Accepted: 18 December 2014 No. 1 (13). pp. 56-62.
V. P. S AVi N YKH
Space research as a means of forming a picture of the world
The article describes the construction of the picture of the world with the help of space research. Picture of the world is considered as a complex system that is based on knowledge of the world.
Selected elements of the scientific study of the world: cognitive human activity, leading to the creation of new concepts, applied human activity, resulting in the creation of automated processes, the compilation of lessons learned to form models of the world, adequate to the achieved level of development of science and knowledge of the outside world.
Article shows the importance of information technologies and methods in the exploration of outer space. This article describes the nesting of parts of space. This article describes the boundaries of the various outer space.
There was a trend of constant displacement boundary of the near-earth space, which is caused by the exploration of space. Border closest to the Earth outer space: atmosphere, near-earth space earth space, under-moon cosmic space, behind-moon cosmic space.
Keywords: philosophy of information, scientific picture of the world, space exploration, the integration of science, systems analysis, information space, information field, system space
Введение
/^~У~у'<~артина мира — одно из основополагающих понятий в познании и науке. Научная картина мира строится как ^ложная система, на основе познания окружающего мира. Общенаучная картина мира строиться на единстве в различных научных направлений. Она реализуется на дисциплинарном и на междисциплинарном уровнях. Развитие наук и научных исследований, формирование множества моделей и методов направлено в итоге на построение научной картины мира или модели окружающего мира в той или иной форме [1, 2]. Система убеждений, утверждающая основополагающую роль науки как источника знаний и ¡суждений о мире называется сциентизм.
Информационный подход при построении картины мира
В процессе познания окружающей среды человечество, развивает различные научные направления. В процессе построения этих моделей в последние годы человек интенсивно использует информацию, методы информатики и другие подходы работы и манипулирования с информацией. Поэтому в настоящее время возрастает роль информационных технологий и подходов к анализу и построению картины мира [3, 4].
Статистика свидетельствует, что каждые 2-3 года объем информации, используемой в мировом сообществе, удваивается [5] . Принципиально новые качества по скорости передачи и обработки, объемов хранения, приобрели программно-технические средства коммуникаций и обработки информации. Растут масштабы и интенсивность информационного взаимодействия. Это создает информационные барьеры препятствующие усвоению растущего потока информации.
Активно расширяются, глобализируются действующие и возникают новые отрасли информационной индустрии. Существенно растет информационная составляющая экономической активности субъектов рынка и влияние информационных технологий на научно-технический, интеллектуальный потенциал и здоровье наций.
Информационная составляющая общества является основой развития. Она развивается и совершенствуется. Значение информатики и информационных технологий заключается не только в обработке информации, а в том, насколько развивается при этом модель мира человека и общества. Значение информатики и информационных технологий в сфере научных исследований заключается в том, насколько адекватны [Ърименяемые модели реальной среде проживания человека. Инструментом использования информационных технологий при построении картины мира являются информационные мо-Кели. По существу картина мира в информационном представлении — это сложная составная
®Цформ,ациойн^Ьймйййй&? Ощщий посщрошщ
простых и сложных информационных моделей являются информационные единицы и информационные объекты.
Информационные технологии — посредник полезный для анализа и обобщения информации. Создателем картины мира остается человек. Научное освоение мира включает в себя разные составляющие, из которых следует выделить [6]:
• познавательную деятельность человека, приводящую к созданию новых концепций, принципов, теорий, моделей, методов;
• прикладную активность человека, приводящую к созданию автоматизированных производств, т.е. процесс материализации научных исследований;
• обобщение накопленного опыта, позволяющего формировать модели мира, адекватные достигнутому уровню научного развития и познания окружающего мира.
Утилитарный подход рассматривает космические исследования как совокупность процессов сбора информации для дальнейшей обработки и анализа. При этом не уделяется должного внимания построению картины мира как задачи космического исследования. В тоже время, космические исследования играют важную роль в формировании картины мира. Она ориентирована на построение интегральной картины. Соответственно она оказывает воздействие и на науки прямо или косвенно связанные с космическими исследованиями.
Общая картина мира не исключает наличие персонифицированных картин мира, которые создает отдельный субъект при анализе и познании окружающего мира. Эти персонифицированных картины мира существенно различаются в зависимости от методов исследования, объема знаний, мировоззрения, ментальности, традиций и других факторов.
В процессе познания мира и создания его модели или картины возможны нехватка описательных средств, которыми располагает субъект. Эта ситуация характеризует так называемый семантический разрыв. В простейшей ситуации он характеризуется нехваткой языковых средств для описания действительности. В более широком смысле семантический разрыв характеризуется нехваткой средств научного описания мира [7]. Интеграция наук позволяет преодолевать этот разрыв, чем и создает интеграционные инструменты построения картины мира. Чем выше интеграция, тем адекватней картина мира отдельных наук общей научной картине мира.
Кроме того, сама картина мира мотивирует человека к различным действиям, в том числе и повышению уровня знаний в определенной области или к совершенствованию методов. Восприятие внешнего мира осуществляется человеком с использованием имеющихся у него знаний, опыта, информации о внешнем мире и
йриШнябмжХ ИйсТруМштШэдШнания. ЭтОИу®™ жит основой построения новых моделей мира или модификации существующей. Такой подход дает основание изобразить процесс построения ¡Модели мира в виде выражения (1).
ИМ(ц), Q(tи), Р } - Q(ti) (1)
М(£) — актуальные текущие сведения о внешнем мире, доступные человеку; Q(ti,) — опыт (модель мира предшествующая); Р (Ц,) — инструменты познания (концепции, теории, методы) полученные, на основе накопленного опыта изучения мира. Q(t.) — модель мира построенная на основе процесса моделирования.
F{M(ti), Q(tн), Р (^)} - функционал преобразования, описывающий способ преобразования информации о внешнем мире на основе актуальных сведений, предшествующего опыта, известных инструментов познания. Этот функционал зависит от принятой модели внешнего мира и принятых известных инструментов познания. На практике возможны разные процессы построения модели Q(ti). Эти процессы отражены выражениями (а), (Ь), (с),
Р{М(1), Р (11_1) } - Q(tl) (а)
Р{М(1), Р (tl_l) } - Q(tl) + 5Q (Q) (Ь)
Р{М(1), 0(11.1), [Р (11.1)+ §Р]} - Q(tl) + SQ (Р) (с)
Р{М(1), [Q(tl_l)+5Q], Р (1.1) } - Q(tl) + 5Q (Q, Р) (d)
Процесс (а) реализуется на основе накопленной информации о внешнем мире, предшествующего опыта и известных инструментов познания. Он приводит к новой модели Q(t.)
Процесс (Ь) реализуется на основе накопленной информации о внешнем мире, предшествующего опыта и модификации этого опыта 5Q и известных инструментов познания. Он приводит к новой модели Q(ti) + 5Q
Процесс (с) реализуется на основе накопленной информации о внешнем мире, предшествующего опыта, известных инструментов познания и модификации этих инструментов познания 5Р. Он приводит к новой модели Q(t.) + 5Q (Р).
Процесс реализуется на основе накопленной информации о внешнем мире, предшествующего опыта, модификации этого опыта 5Q, известных инструментов познания и модификации этих инструментов познания 5Р. Он приводит к новой модели Q(ti) + 5Q (Q, Р).
Процесс наиболее сложный. Таким образом, в зависимости от компонент функционала преобразования могут получаться различные модели. Таким образом, персонифицированная картина мира строится на отношениях индивида с окружающим миром
Космические пространства
Человек черпает информацию об окружающем мире в информационном поле [8]. Мир есть система систем, вложенных друг в друга. Эти
•сдавокушости систем можно строить по-разному! исходя из самой мелкой системы до самой крупной. Рассматривая процесс освоения космического пространства как процесс познания мира, можно связать его с познанием мира на планете Земля. Это дает основание построить схему вложенных пространств, приведенную на рис.1.
Подробная структуризация описана в работе [9]. Остановимся на космических пространствах. Следует также отметить, что новая наука геоинформатика изучает три пространства низших уровней. Из приведенных на рис.1 это следующие пространства: подземное пространство, наземное пространство и околоземное космическое пространство.
Следует обратить внимание на то, что по названию геоинформатика - наука, связанная с изучением Земли. Но по сущности ее методы исследований перешагнули земные рамки и распространились на исследование космического пространства. Можно определить геоинформатику как науку, интегрирующие другие науки о Земле с целью создания полной информационной картины мира.
Это также говорит о том, что для настоящего времени характерна междисциплинарность и стирание узких рамок одной науки как ограниченной области исследований. В частности, термин «география» также используется при описании не земных объектов [10]. Геодезия переводится как «деление Земли». Но в настоящее время с успехом применяют космическую геодезию.
В работе [11] даны границы некоторых пространства из приведенных на рисунке 1. Следует отметить тенденцию смещения границы околоземного пространства постоянно смещается, что обусловлено освоением космического пространства. В таблице 1 даны границы ближних к Земле пространств. Подробно их описание дано в [11, 12].
Следует отметить, что космос по международному праву начинается за 100 км от поверхности Земли. На высоте свыше 100 км любая страна может использовать космический объект и перемещать его над территорией другой страны, не нарушая ее границ и суверенитета. Высота 100 км трактуется как граница авиационных полетов, а выше начинаются космические полеты.
Говоря о познании окружающего мира, следует отметить процедуру наблюдения. В космических исследованиях функции наблюдения выполняет глобальный космический мониторинг [9, 13]. Кроме процедуры наблюдения в процессах познания используют сравнение. Одну из функций сравнения в космических исследованиях выполняет сравнительная планетология [14].
Говоря об околоземном космическом пространстве, следует отметить новую антропогенную проблему. Появление малых небесных
Таблица 1
Дальний космос
Ближний космос
Солнечная система
Залунное космическое пространство
Подлунное космическое пространство
Околоземное космическое пространство
Наземное пространство
Подземное пространство
Рис.1. Мир как совокупность вложенных пространств Границы, ближайших к Земле космических пространств (КП)
№ Среда или пространство Дальняя граница
1 Атмосфера примерно 100 км от поверхности Земли
2 ОКП примерно 51000 км от поверхности Земли или 9Re земных радиусов от центра Земли
3 Подлунное КП орбита Луны более 60Re
4 Залунное КП одна астрономическая единица, примерно 21481Re
объектов нового типа искусственного происхождения определяет новую область исследования космического пространства. Астрономы определяют эту область как специфическую область астрономии, которая является промежуточной между метеорной астрономией и планетной астрономией, изучающей вещество Солнечной системы за пределами так называемой сферы действия Земли. Экологи определяют эту область как новую зону экологического изучения, лежащую за пределами Земли в околоземном космическом пространстве. Как это часто бывает в последнее время, исследования в этой области были начаты военными. Первые исследования в систематическом слежении за объектами, находящимися в околоземном космическом про-Штранстве (ОКП), были предприняты военными в СССР и США в рамках решения задач противоракетной и противокосмической обороны.
В обеих странах были созданы системы контроля околоземного пространства, оснащенные радарами дальнего обнаружения и оптическими инструментами. Задачи служб контроля состояла в обнаружении, позиционировании, сопровождении, получении изображений объектов, их идентификации и анализе информационной ситуации.
Сейчас службами контроля космоса зафиксировано и непрерывно отслеживается более 10 тыс. объектов, находящихся в ОКП. В основном это довольно крупные тела размером более 10 см. Около 8 тыс. объектов занесены в официальные каталоги. Действующие спутники (около 500) составляют лишь незначительную часть общего числа каталогизированных объектов на околоземных орбитах. Этот факт также дополняет картину мира космическими объектами антропогенного характера.
Системный анализ при построении картины мира
Картины мира отдельных наук включают определенные способы понимания и трактовки каких-либо предметов, явлений и процессов объективного мира, в аспекте данной науки. Системный подход успешно применяется при изу-чёнии окружающего мира и анализа его свойств. Попытки методического осмысления, системного подхода к исследованию космического простран-¡ства предпринимались неоднократно. Можно отметить монографию [15]. В ней продолжается развитие теоретических и прикладных методов
системноте айШиЯг комплексов " тсошонав^— техника" и приводятся результаты исследований конкретных видов деятельности человека в космосе. Однако в более широком плане системный анализ используется для описания полной картины мира, а не отдельных научных задач.
Человек получает информацию и знания в информационном поле. Рассматривая мир как систему, следует говорить о системности получения информации. Если говорить о системности получения информации, то получается системная вложенность источников информации, изображенная на рис.2.
Информационное пространство
Информационное поле
Информационная среда
Информационное окружение Г Объект Л 1 исследованияу
Рис.2. Системная вложенность объекта исследования
На рисунке 2 приведены основные источники получения знаний и информации. Внешней субстанцией является информационное пространство, которое может быть естественным и искусственным. Естественное информационное пространство отражает внешний мир и служит источником информации и знаний для человека. Оно существует независимо от человека и содержит описания окружающего мира. Оно также имеет структуру, которая приведена на рис.1. Однако познание этого пространства осуществляется на основе инструментария, которым владеет человек. По мере развития науки и техники инструментарий совершенствуется. Это расширяет информационное пространство как источник познания окружающего мира.
Работа [16] анализирует отношения между понятиями информационное пространство, информационное поле, информационная среда. Показано, что информационное пространство делится на естественное и искусственное. Информационное поле также делиться на естественное и искусственное. Дается анализ каждого понятия и отношение между ними. Показано, что информационное поле вложено в информационное пространство. В свою, очередь информационная среда является частью информаци-
онного поля и информационного пространства. Информационная среда — эта часть пространства, которое оказывает существенное влияние на определенный для этой среды объект исследования. Локальной микросредой является информационное окружение. В реальной практике оно реализуется в виде инфраструктуры.
Всякая система имеет элементы и связи. Элементами Солнечной системы являются планеты Солнечной системы и их спутники. Если переходить к информационному описанию космических исследований [17], то приходим к важным понятиям информационные конструкции [18] и информационные единицы [19].
В аспекте структуры выделяют составные и простые информационные единицы. Простые не включают в свой состав другие единицы. Составные информационные единицы включают в свой состав другие информационные единицы. В аспекте построения картины мира, для любой предметной области, выделяют: субстанциональные, процессуальные, атрибутивные и комбинированные — информационные единицы. Субстанциональные информационные еди§| ницы характеризуют сущности, процессуальные — процессы, а атрибутивные единицы описывают свойства. Субстанциональные информаци-
онные единицы можно рассматривать как элементарные описания объектов, фактов, явлений - окружающего мира. Примером атрибутивной информационной единицы является реквизит в базах данных. Реквизиты - логически неделимые элементы, соотносимые с определением свойств отображаемого объекта или процесса.
В настоящее время информационные единицы представляют собой совокупность групп единиц, применяемых в различных направлениях. Пока отсутствует общая теория информационных единиц и общие принципы их построения и сопоставления. Все информационные единицы можно рассматривать как элементы информационного поля. Общим для всех ИЕ является признак неделимости информационной единицы по какому-либо критерию. Общим является то, что все информационные единицы являются ин-
струментом отображения внешнего мира и инструментом создания научной картины мира.
Заключение Космические исследования являются важным источником информации и построения картины мира [20]. Современные космические исследования и построение картины мира связаны с применением «земных» наук геоинформатики, географии, геодезии. Это с одной стороны служит развитием этих наук, с другой стороны требует внедрения новых методов анализа, обусловленных новыми задачами и требованиями. Только такой комплексный подход к исследованию космического пространства обеспечивает сопоставимость и анализ данных получаемых при этих исследованиях и дает возможность создания гармоничной, непротиворечивой картины мира.
ЛИТЕРАТУРА
1. Леонтьев А.Н. Образ мира // Избранные психологические произведения. М.: Педагогика, 1983. С. 251-261.
2. Цветков В.Я. Картина мира как образовательная парадигма // Европейский журнал социальных наук. 2013. № 10-1 (37). С. 28-34.
3. Тупик Н.В. Модель мира человека и информационные технологии // Успехи современного естествознания. 2009. № 4. С. 49-50.
4. Цветков В.Я. Информационное описание картины мира // Перспективы науки и образования. 2014. № 5. С. 9-13.
5. Поляков А.О. Информационная общность систем. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002.
6. Иванников А.Д., Тихонов А.Н., Соловьев И.В., Цветков В.Я. Инфосфера и инфология. М: ТОРУС ПРЕСС, 2013. 176 с.
7. V. Уа. Tsvetkov. Information Interaction as a Mechanism of Semantic Gap Elimination // European Researcher, 2013, Vol.(45), № 4-1, p.782-786.
8. Tsvetkov V.Ya. Information field // Life Science Journal. 2014. 11(5). рр. 551-554.
9. Бармин И.В., Данхем Д.У, Кулагин В.П., Савиных В.П., Цветков В.Я. Координатное обеспечение системы глобального мониторинга // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2014. № 3. С. 109-115.
10. Савиных В.П., Смирнов Л.Е., Шингарева К.Б. География внеземных территорий. М.: Дрофа, 2009.
11. I.V. Barmin, V.P. Kulagin, V.P. Savinykh, V.Ya. Tsvetkov. Near_Earth Space as an Object of GloDal Monitoring // Solar System Research. 2014. Vol. 48. No. 7. pp. 531-535.
12. Dunham D.W., Kulagin V.P., Tsvetkov V. Ya. Near-earth space as a habitat // International Journal of Astrophysics and Space Science. 2013. 1(3). pp. 12-15.
13. Бармин И.В., Лящук Б.А., Савиных В.П., Цветков В.Я. Принципы глобального космического мониторинга // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2013. № 4. С. 30-36.
14. Савиных В.П., Цветков В.Я. Сравнительная планетология. М.: МИИГАиК, 2012, 84 с.
15. Попович П.Р., Гусинский А.И., Колесников Г.М., Савиных В.П. Системный анализ комплексов "космонавт -техника" . М.: Машиностроение, 1994. 192 с.
16. Ожерельева Т.А. Об отношении понятий информационное пространство, информационное поле, информационная среда и семантическое окружение // Международный журнал прикладных и
Фундаментальных исследований. 2014. № 10. С. 21-24.
авиных В.П. Информационное обеспечение космических исследований // Перспективы науки и образования. 2014. № 2. С. 9-14.
18. Tsvetkov V.Ya. Information Constructions // European Journal of Technology and Design. 2014. Vol.(5). № 3. pp.147152.
19. Tsvetkov V.Ya. Information objects and information Units // Eurupean Journal of Natural History. 2009. № 2. P. 99.
20. Авакян С.В., Иванченков А.С., Коваленок В.В., Савиных В.П. Пилотируемая космонавтика исследованиям Земли из космоса (верхнее атмосферные и ионосферные явления) // Исследование Земли из космоса. 2011. № 2. С. 8-17.
REFERENCES
1. Leont'ev A.N. Obraz mira // Izbrannye psikhologicheskie proizvedeniia [The way of the world // Selected psychological works]. Moscow, Pedagogika Publ., 1983. pp. 251-261.
2. Tsvetkov V.Ia. Picture ofthe world as an educational paradigm. Evropeiskii zhurnal sotsial'nykh nauk - European journal of social Sciences, 2013, no. 10-1 (37), pp. 28-34 (in Russian).
3. Tupik N.V. The model of the world of man and information technology. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniia -Successes of modern natural science, 2009, no. 4, pp. 49-50 (in Russian).
4. Tsvetkov V.Ia. Information description picture of the world. Perspektivy nauki i obrazovaniia - Perspectives of science and education, 2014, no. 5, pp. 9-13 (in Russian).
5. Poliakov A.O. Informatsionnaia obshchnost' sistem [Information community systems]. Saint Petersburg, SPbGTU Publ., 2002.
6. Ivannikov A.D., Tikhonov A.N., Solov'ev I.V., Tsvetkov V.Ia. Infosfera i infologiia [Infosphere and infology]. Moscow, Torus press Publ., 2013. 176 p.
7. V. Ya. Tsvetkov. Information Interaction as a Mechanism of Semantic Gap Elimination. European Researcher, 2013, Vol.(45), № 4-1, pp.782-786.
8. Tsvetkov V.Ya. Information field. Life Science Journal, 2014, 11(5), pp. 551-554.
9. Barmin I.V., Dankhem D.U., Kulagin V.P., Savinykh V.P., Tsvetkov VIa. Coordinate the provision of global monitoring Sfcsystem. Vestnik NPO im. S.A. Lavochkina - Vestnik «NPO im. S.A. Lavochkin, 2014||np. 3, pp. 109-115 (in Russian).
10. Savinykh V.P., Smirnov sLE., Shingareva K.B. Geografiia vnezemnykh territorii [Geography of extrlterreSfrial territories], Moscow, DiOfa' Publ., 2009.
11. I.V. Barmin, V.P. Kulagin, V.P. Savinykh, V.Ya. Tsvetkov. Near_Earth Space as an Object of Global Monitoring. Solar System Research, 2014, Vol. 48, no. 7, pp. 531-535.
12. Dunham D.W., Kulag in V.P., Tsvetkov V. Ya. Near-earth space as a habitat. International Journal of Astrophysics and Space Science, 2013, 1(3), pp. 12-15.
13. Barmin I.V., Liashchuk B.A., Savinykh V.P., Tsvetkov V.Ia. Principles of the global space monitoring. Polet - Flight, 2013, no. 4, pp. 30-36 (in Russian).
14. Savinykh V.P., Tsvetkov V.Ia. Sravnitelnaiaplanetologiia [Comparative planetology]. Moscow, MIIGAiK Publ., 2012, 84 p.
15. Popovich P.R., Gusinskii A.I., Kolesnikov G.M., Savinykh V.P. Sistemnyi analiz kompleksov "kosmonavt - tekhnika" [System analysis of complexes "cosmonaut-technique"]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1994. 192 p.
16. Ozherel'eva T.A. On the concepts of information space, the information field, information environment and semantic environment. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii - International journal of applied and fundamental research, 2014, no. 10, pp. 21-24 (in Russian).
17. Savinykh V.P. Information support of space research. Perspektivy nauki i obrazovaniia - Perspectives of science and education, 2014, no. 2, pp. 9-14 (in Russian).
18. Tsvetkov V.Ya. Information Constructions. European Journal of Technology and Design, 2014, Vol.(5), no. 3, pp.147152.
19. Tsvetkov V.Ya. Information objects and information Units. European Journal of Natural History, 2009, no. 2, p. 99.
20. Avakian S.V., Ivanchenkov A.S., Kovalenok V.V., Savinykh V.P. Manned space studies of the Earth from space (upper atmospheric and ionospheric phenomena). Issledovanie Zemli iz kosmosa - Study of Earth from space, 2011, no. 2, pp. 8-17 (in Russian).
Информация об авторе Information about the author
Савиных Виктор Петрович Savinykh Viktor Petrovich
(Россия, Москва) (Russia, Moscow)
Профессор, доктор технических наук, Professor, doctor of technical Sciences,
Президент Московского государственного The President of the Moscow state University
университета геодезии и картографии of geodesy and cartography
Летчик-космонавт. Дважды Герой Советского Союза. Pilot-cosmonaut. Twice Hero Of The Soviet Union.
E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]
