Cunoaștere și comunicare

O descriere interesantă a organismelor vii aparține lui N. Botnariuc, care afirmă: “sistemele biologice sunt sisteme deschise, informaționale care, datorită organizării lor, au capacitatea de autoconservare, autoreproducere, autoreglare și autodezvoltare; ele au un comportament antientropic și finalizat, care le asigură stabilitatea în relațiile lor cu alte sisteme”.
Dezvoltarea sistemelor biologice este rezultatul interacțiunii dintre ereditate și mediul în care trăiesc. La nivel molecular, informația genetică este codificată biochimic prin intermediul acizilor nucleici (ADN, ARN). În procesul de sinteză a proteinelor, informația genetică din moleculele de ADN este transferată inițial într-o macromoleculă de ARN mesager, prin mecanismul de transcripție, după care este decodificată și transformată într-o secvență de aminoacizi prin mecanismul de translație.
          Având în vedere complexitatea sistemelor din natură și societate, în cercetarea teoretică și aplicativă se utilizează procedeul modelării, care presupune schematizarea realității după anumite criterii bine alese.
În acțiunea de modelare se utilizează diverse metode cognitive, precum: echivalența, analogia, similitudinea etc.
Modelul este deosebit de util pentru studiul unor structuri și fenomene, deoarece oferă o imagine simplificată, posibil de analizat, prin selectarea aspectelor esențiale și neglijarea celor nesemnificative.
Experimentarea pe model se poate face atât direct, cât și prin simulare numerică pe calculator.   Concluziile desprinse din analiza modelului au caracter probabilistic în privința adevărului, cu mențiunea că șansa de a obține informații corecte crește pe măsură ce relațiile de similitudine structurală și funcțională dintre sistem și modelul corespunzător   include un număr cât mai mare de aspecte esențiale.
În concepția lui Bennedetto Croce, “cunoașterea are două forme: este sau cunoaștere intuitivă, sau cunoaștere logică; cunoaștere prin imaginație, sau prin intelect; cunoașterea individualului, sau cunoașterea universalului; a lucrurilor considerate fiecare în parte sau cunoașterea relațiilor lor; ea este, în sfârșit, sau producătoare de imagini, sau producătoare de concepte ”.
Un salt calitativ în raportarea omului la Existență l-a avut dialectica, termen care are o semnificație multiplă:
– în accepția ontologică desemnează o concepție generală despre mecanismele devenirii Existenței;
– în accepția epistemologică reprezintă o teorie generală a cunoașterii;
– în accepția metodologică este un instrument general de organizare și evaluare a cercetării în diverse domenii.
Spre deosebire de metafizică, viziune perimată care prezintă   sistemele și fenomenele fără legături între ele și lipsite de contradicții interne, dialectica ia în considerare diversitatea calitativă, interdependența și interacțiunea sistemelor din perspectiva unor legități fundamentale, mai precis: unitatea și opoziția contrariilor, trecerea schimbărilor cantitative în schimbări calitative și negarea negației.
Este cunoscut că, în istoria științei, mecanica newtoniană a reprezentat o etapă importantă, însă la viteze apropiate de viteza luminii în vid și în domeniul microcosmosului își pierde valabilitatea, fiind înlocuită în aceste cazuri de teoria relativității, respectiv de teoria cuantică.
Referitor la procesul evolutiv al științei, filosoful Karl Popper a formulat două criterii raționale de progres, și anume:
a) “pentru ca o nouă teorie să constituie o descoperire sau un pas înainte, ea trebuie să intre în conflict cu predecesoara ei; adică, ea trebuie să ducă cel puțin la unele rezultate care o contrazic”;
b) “o nouă teorie, oricât de revoluționară, trebuie întotdeauna să fie capabilă să explice complet succesul predecesoarei ei; în toate acele cazuri în care predecesoarea ei a avut succes, ea trebuie să producă rezultate la fel de bune ca cele ale predecesoarei și, dacă este posibil, mai bune”.
Contrariile apar ca laturi sau tendințe interne opuse ale sistemelor, care coexistă, dar se exclud reciproc, fiind cauzele devenirii Existenței.
Pentru exemplificare, este suficient să amintim că materia se prezintă ca unitate a continuului și discontinuului, în organismele vii predomină două procese fundamentale opuse (asimilația și dezasimilația), activitatea psihică este rezultatul excitației și inhibiției, nașterea și moartea se repetă necontenit în manifestarea și devenirea vieții, iar la nivelul microcosmosului, mișcarea microparticulelor este descrisă în dialectica undă-corpuscul, traiectoria pierzându-și semnificația din mecanica clasică.
În cadrul mecanicii cuantice, comportamentul   microparticulelor se exprimă în termeni de probabilitate și mediere statistică, pătratul amplitudinii funcției de undă normate fiind egal cu probabilitatea de localizare a microparticulelor în unitatea de volum din spațiul configurațiilor, iar valoarea medie a unei mărimi fizice coincide cu valoarea medie a operatorului asociat.
În fizica statistică, pe lângă probabilitatea matematică , s-a introdus noțiunea de probabilitate termodinamică , care permite analiza sistemelor termodinamice pe baza analizei mișcării particulelor componente.
Fizica statistică stabilește relații între parametrii macroscopici și cei microscopici ai sistemelor termodinamice formate dintr-un număr foarte mare de particule, mai precis, mărimile fizice macroscopice se obțin prin medierea statistică a efectelor produse de mărimile microscopice corespunzătoare particulelor componente.
O stare macroscopică a unui sistem termodinamic este realizată prin diverse microstări, caracterizate prin coordonatele şi impulsurile generalizate ale particulelor componente. Totalitatea microstărilor compatibile cu o stare macroscopică dată formează un colectiv statistic sau un ansamblu virtual.
Datorită numărului mare de particule, cunoaşterea completă a unei microstări este practic imposibilă, mai ales că acestea se schimbă de la un moment de timp la altul, fără ca macrostarea să sufere vreo transformare.   Însă,   localizarea cu precizie în spațiul fazelor a fiecărei stări microscopice nu este necesară în fizica statistică, deoarece în demersul cognitiv interesează doar numărul de microstări corespunzătoare unei stări macroscopice care are energia cuprinsă în intervalul infinitezimal centrat pe o valoare   dată a energiei sistemului. Acest număr, deși nu are semnificația de probabilitate matematică, a fost denumit probabilitate termodinamică sau pondere statistică a stării macroscopice.
În istoria științei, există diverse opinii despre granițele cunoașterii Existenței de către om, de la determinism la impredictibilitate.
Determinismul este o concepție introdusă de Newton și promovată de Laplace, care consideră că starea unui sistem poate fi cunoscută la orice moment, atunci când sunt cunoscute condițiile inițiale și legea de evoluție.
Atât legile mecanicii clasice, cât și legile mecanicii analitice permit la viteze relativ mici predictibilitatea comportamentului unor sisteme macroscopice, atunci când modelul fizic este riguros și există metode matematice pentru rezolvarea exactă a ecuațiilor diferențiale corespunzătoare.
De exemplu, mișcarea a două puncte materiale care interacționează gravitațional poate fi determinată cu precizie, însă nu se cunoaște în prezent o metodă exactă pentru rezolvarea ecuațiilor diferențiale pentru un sistem de trei sau mai multe particule care interacționează gravitațional. În prezent, pentru a depăși această dificultate, se utilizează rezolvarea numerică pe calculator, care conduce la rezultate aproximative.
Încercarea matematicianului Feigenbaum de a rezolva pe calculator o ecuație neliniară aproximată printr-o relațea de recurență a condus la un comportament, denumit “haos determinist”, în care predicția este dificilă.             Rezultatele surprinzătoare obținute au permis introducerea în știință a teoriei haosului, concepție care abordează dinamica sistemelor descrise prin ecuații diferențiale neliniare.
Teoria haosului reprezintă o provocare pentu fizicieni, pentru că un sistem macroscopic cu un număr mic de grade de libertate poate avea un comportament haotic, fiind sensibil la condiții inițiale apropiate, deși ecuațiile de mișcare sunt deterministe.
Haosul determinist are altă semnificație decât noțiunea de haos molecular concepută la sfârșitul secolului al XIX-lea de către Ludwig Boltzmann.