реферат скачать
 

Концепция естествознания

Концепция естествознания

1. Роль естествознания в развитие общества. Наука, техника, гуманизация

Современная наука возникла в Европе в период 15-17 вв. в период

становления капиталистического способа производства. Наука — это форма

духовной деятельности человека по получению нового знания о природе,

обществе и самом знании. Наука разделена на множество отраслей знания

(частных наук), которые различаются между собой тем, какую сторону

действительности.

По предмету и методу познания можно выделить науки о природе —

естествознание, и обществе — обществознание (гуманитарные, социальные

науки), о познание, мышлении (логика, гносеология и др.). Отдельную группу

составляют технические науки. В свою очередь каждая группа наук может быть

подвергнута более подробному членению. Так, в состав естественных наук

входят механика, физика, химия, биология и др., каждая из которых

подразделяется на научные дисциплины — физическая химия, молекулярная химия

и т.д. Могут быть и другие критерии для классификации наук. Так, по своей

удаленности от практики науки можно разделить на два крупных типа:

фундаментальные, где нет прямой ориентации на практику, и прикладные —

непосредственно решающие практические задачи.

Наука представляет собой продукт развития мысли древних греков. Наука

в древнегреческой культуре представляла собой целостную науку. Зачатки

мышления, идущие в плане частных наук, появились под влиянием Аристотеля и

его школы, таких великих врачей, как Гиппократ, Гален. Но это не нарушало

целостность науки и картины мира. В эпоху христианского средневековья наука

так же разрабатывалась как гармоническое целое. Только в конце средних

веков произошла подмена понятия «наука» понятием «естествознание» Эта новая

наука начала свое триумфальное шествие с эпохи Возрождения, когда была

признана возможность математического описания результатов, полученных

экспериментальным путем. Эта новая форма приобрела столь большое значение,

что Кант оценивал частные науки в зависимости от степени применения в них

математики. Под влиянием экспериментально-математической науки коренным

образом изменилось мировоззрение европейца и усилилось его влияние на

духовную жизнь остального мира. В особенности оно возросло благодаря

подведению строгого строго научного фундамента под возникшую из медицины

технику, которая базировалась до этого исключительно на ремесленном опыте.

С развитием новой науки возникла необходимость более глубокого

разделения ее на специальные дисциплины, для более тщательного и глубокого

изучения отдельных явлений и процессов определенной области

действительности. Естественные науки, получившие свое гражданство с 18 в.,

— это совокупность всех наук, занимающихся исследованием природы. Главные

сферы естественных наук — материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная.

Взаимодействие естествознания и общества всегда было непростым.

Сначала науку рассматривали как средство покорения природы. Использование

достижений науки меняло само общество и его жизнь, прежде всего его

экономику. Но начиная со второй половины 20 в. в связи с угрозой ядерной и

биологической войны появилось негативное отношение к науке.

Наука, и в том числе естествознание становиться для общества основой

для практической деятельности. Со временем она становится производительной

силой общества. От развития науки зависит развитие техники — орудий труда,

мастерства, умения. Для современного общества характерна все более

крепнущая связь науки, техники и производства.

В настоящее время все большее значение приобретает гуманистический

аспект науки, складывается особая дисциплина — этика науки. В условиях

научно-технического прогресса особенно актуальны нравственные оценки

научных открытий — можно ли вмешиваться в генное строение человека,

совершенствовать биотехнологию и даже конструировать новые формы жизни?

2. Основные этапы развития естествознания. Революция в науке

Наука представляет собой продукт развития мысли древних греков. Наука

в древнегреческой культуре представляла собой целостную науку. Зачатки

мышления, идущие в плане частных наук, появились под влиянием Аристотеля и

его школы, таких великих врачей, как Гиппократ, Гален. Но это не нарушало

целостность науки и картины мира. В эпоху христианского средневековья наука

так же разрабатывалась как гармоническое целое. Только в конце средних

веков произошла подмена понятия «наука» понятием «естествознание» Эта новая

наука начала свое триумфальное шествие с эпохи Возрождения, когда была

признана возможность математического описания результатов, полученных

экспериментальным путем. Эта новая форма приобрела столь большое значение,

что Кант оценивал частные науки в зависимости от степени применения в них

математики. Под влиянием экспериментально-математической науки коренным

образом изменилось мировоззрение европейца и усилилось его влияние на

духовную жизнь остального мира. В особенности оно возросло благодаря

подведению строгого строго научного фундамента под возникшую из медицины

технику, которая базировалась до этого исключительно на ремесленном опыте.

С развитием новой науки возникла необходимость более глубокого

разделения ее на специальные дисциплины, для более тщательного и глубокого

изучения отдельных явлений и процессов определенной области

действительности. Естественные науки, получившие свое гражданство с 18 в.,

— это совокупность всех наук, занимающихся исследованием природы. Главные

сферы естественных наук — материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная —

позволили сгруппировать их следующим образом:

1. физика, химия, физическая химия

2. биология, ботаника, зоология

3. анатомия, физиология, учение о происхождении и развитии, учение о

наследственности

4. геология, минералогия, палеонтология, метеорология, география

5. астрономия вместе с астрофизикой и астрохимией.

Математика, по мнению ряда натурфилософов, не относится к естественным

наукам, но является решающим инструментом их мышления.

Дифференциация научного знания была необходимым этапом в развитии

науки. Частные науки классифицировались с точки зрения их предмета или

метода. В результате, в какой-то степени, утрачивалось понимание истинной

цели науки о мире в целом, а действительности — как единого целого.

Революция в науке — это переворот. Развитие науки долго шло

постепенного, непрерывного накопления знаний, но развитие не сводится

только к простому накоплению знаний. Наиболее радикальные изменения в науке

связаны с научными революциями, которые сопровождаются пересмотром,

уточнением и критикой прежних идей, программ и методов, т.е. всего, что

называется парадигмой науки. В последние десятилетия началась кардинальная

революция, принципиально изменяющая отношение мира человека и мира природы.

В марксистской терминологии — это «научно-техническая революция», по

цивилизационной типологии Тоффлера — это «социо-техническая революция».

Иногда ее называют информационно-компьютерной революцией. Основой этой

революции является создание и развертывание электронно-компьютерной и

биотехнологической технологий. Ее результатом может стать новая

информационная цивилизация.

3. Фундаментальное единство естественных наук. Наблюдение, эксперимент,

теория

Если окружающий нас мир един и образует единое и целостное

образование, то и знание о нем имеет фундаментальное единство. И хотя наука

разделена на дисциплины, но существуют фундаментальные законы отображающие

единство и целостность природы, законы составляющие фундаментальное

единство естественных наук.

Наблюдение — это первоначальный источник информации, но в основе

наблюдений лежит теория, идея.

Эксперимент — важнейший метод эмпирического исследования, для

наблюдения процессов в условиях, меньше всего подверженных воздействию

посторонних факторов. Измерения являются дополнением любого эксперимента.

На теоретической стадии строят гипотезы и теории, открывают законы

науки. Затем гипотезу проверяют экспериментом. Если результаты эксперимента

не совпадают с гипотезой, то опровергается сама гипотеза. Но это возможно

поспешный вывод, проводятся разнообразные эксперименты и их достоверность

зависит от уровня развития науки и техники.

Единство естественных наук подтверждает и междисциплинарные методы

исследования, например системный метод. Хотя системы, встречающиеся в

природе имеют разное строение и разные признаки, но все они

самоорганизующиеся системы, и нельзя противопоставлять живые и неживые

системы, новые результаты проливают свет на проблему возникновения живого

из неживого.

4. Разделение естествознания на научные дисциплины. Структурные уровни

организации материи. Микро, макро, мега мир. Их основные характеристики

В конце средних веков возникло понятия «естествознание» Эта новая

наука начала свое триумфальное шествие с эпохи Возрождения, когда была

признана возможность математического описания результатов, полученных

экспериментальным путем.

С развитием новой науки возникла необходимость более глубокого

разделения ее на специальные дисциплины, для более тщательного и глубокого

изучения отдельных явлений и процессов определенной области

действительности. Естественные науки, получившие свое гражданство с 18 в.,

— это совокупность всех наук, занимающихся исследованием природы. Главные

сферы естественных наук — материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная —

позволили сгруппировать их следующим образом:

1. физика, химия, физическая химия

2. биология, ботаника, зоология

3. анатомия, физиология, учение о происхождении и развитии, учение о

наследственности

4. геология, минералогия, палеонтология, метеорология, география

5. астрономия вместе с астрофизикой и астрохимией.

Математика, по мнению ряда натурфилософов, не относится к естественным

наукам, но является решающим инструментом их мышления.

Дифференциация научного знания была необходимым этапом в развитии

науки. Частные науки классифицировались с точки зрения их предмета или

метода.

В философии существует категория материи, которая обозначает

объективную реальность, независимую от восприятия. В физике под понятием

материи понимается любое вещество. Вещество может находиться в твердом,

жидком, газообразном и плазменном агрегатных состояниях. Принципиально

отличное от обычного «вещества» состояние материи в виде поля.

Материальный мир делиться на три сферы: неживая природа, живая

природа, социум. Структурность — внутренняя расчлененность реального мира.

Неживая природа представлена уровнями: субмикроэлементарном,

микроэлементарном, ядерном, атомном, молекулярном, макротел, планет, систем

планет, галактик, систем галактик, метагалактик, Вселенной или мира в

целом. Живая природа имеет свои уровни: доклеточный (ДНК, РНК, белки),

клетки, многоклеточные организмы, виды и популяции, биоценозы, биосфера.

Социум представлен уровнями: индивид, семья, коллективы, социальные группы,

этносы и нации, государство, союзы государств, человечество.

Материя имеет сложное строение, которое можно рассматривать на

нескольких структурных уровнях: на мега уровне материя рассматривается в

виде галактик, на макро уровне материя может представлять собой

определенное тело, например, стол, на микро уровне — этот стол уже

рассматривается как сложная система частиц (молекул, затем — атомов, затем

— элементарных частиц). Таким образом весь материальный мир можно

рассматривать как мега мир — мир галактик, звезд, комет и др. небесных тел,

макро мир — мир окружающих нас вещей, и микро мир — невидимый мир молекул,

атомов и элементарных частиц. При этом мега мир включает в себя микро мир

(галактики состоят из более мелких тел), макро мир включает в себя микро

мир (любое тело состоит из элементарных частиц). Какова структура материи

на уровне меньше чем макро уровень (с размерами меньше 10-16 см) пока не

ясно. В масштабах, превышающих тысячи мегапарсек, Вселенная бесструктурна.

В таких масштабах материя однородна и изотропна, т.е. св-ва везде

одинаковы. С развитием науки познания о материи расширяются и горизонты ее

изучения раздвигаются.

Для описания макро и мега мира используются уравнения и законы

классической физики, которые позволяют определить их положение, скорость,

траекторию и т.д. Но эти уравнения бессильны описать микро мир, для этого

необходима квантовая физика и статистическая физика, описывающая параметры

элементарных частиц вероятностными характеристиками с учетом их волновых

свойств. Распределение и структуру материи на мега уровне изучает

астрофизика, на микро уровне — атомная физика, ядерная, физика элементарных

частиц. Изучает материю на макро уровне физика твердого тела, физика

жидкостей и газов.

5. Развитие взглядов на физическую картину мира. Классическая физика,

электродинамика, квантовая и статистическая физика

Под картиной мира понимается система важнейших принципов и законов,

лежащих в основе окружающего мира. С развитием науки появляются новые

теории, открываются новые законы. Естественно те теории, которые

господствуют в определенный исторический период, формируют физическую

картину мира.

До 19 в. существовала физическая картина мира основанная на

классической физике. В основе ее лежали законы движения, которым

подчинялись и физические тела вокруг и небесные тела. Известно, что Ньютон

создал свой вариант дифференциального и интегрального исчисления для

решения этих задач: мгновенная скорость определялась как первая производная

пути по времени, ускорение — как первая производная от скорости по времени

или вторая производная пути по времени. Благодаря этому были сформулированы

законы динамики и закон всемирного тяготения. Эти законы проверялись

экспериментально. Таким образом в тот период в основе изучения природы

лежали основные законы механики сформулированные Ньютоном:

1. Закон инерции (всякое тело продолжает оставаться в состоянии покоя или

равномерного прямолинейного движения, пока под воздействие внешних сил не

изменит его).

2. Изменение количества движения пропорционально действующей силе и

происходит по прямой по которой действует эта сила.

3. Всякому действию есть равное и противоположно направленное

противодействие.

Такая картина мира давала представление о действующих на тела силах,

но не уточняло причину. Например, — «сила притяжения пропорциональна массам

тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния», но причины тяготения

этим законом не устанавливались.

Электродинамика дополнила существующую картину мира, установив

зависимость между электрическими и магнитными явлениями. Ученые 19 в.

обнаружили, что магнитная стрелка отклоняется над проводником с током, во

вращающемся в магнитном поле замкнутом контуре возникает ток. Было

показано, что существуют не только тела, но и поля (гравитационные,

электромагнитные). После того как объектом изучения стали не только тела,

но и поля картина мира приобрела более сложный характер.

В конце 19-20 вв. были сделаны крупные открытия, коренным образом

изменившие физическую картину мира. Прежде всего это открытия строения

вещества, взаимодействия поля и вещества и законов микромира. Оказалось,

что атом состоит из элементарных частиц, которые подчиняются законам не

классической физики, а квантовой механики и статистической физики. Кроме

того было обнаружено, что элементарные частицы обладают не только

корпускулярными свойствами, но и волновыми. Так было установлено, что между

веществом и полем нет непроходимой границы. Для объяснения процессов

микромира была создана квантовая механика. Квантовая механика не дает

однозначных ответов, а определяет лишь вероятность того или иного

результата. Ее главное открытие — вероятностный характер предсказаний.

Например вероятность нахождения электрона в определенном месте равняется

квадрату модуля волновой функции, которая описывает волновые свойства

частиц. Статистическая физика изучает свойства сложных систем и связь со

свойствами отдельных частиц. В ней используются методы рассматривающие

распределение частиц по скоростям с помощью функций распределения, которая

определяет вероятность определенной скорости для частицы. Таким образом с

развитием науки физическая картина мира становится все сложнее и

приобретает вероятностный характер.

6. Пространство и время. Понятие состояния. Принципы симметрии. Законы

сохранения

Пространство и время это формы существования материи. Представления об

этих понятиях изменялось по мере достижений науки. До появления теории

относительности их считали независимыми (ньютоновские представления), потом

поняли, что они органически связаны друг с другом. Согласно Ньютону

пространство и время абсолютны, т.е. св-ва не меняются со временем и не

зависят от распределения в-ва, время во всех точках течет равномерно и

одинаково. Распределение в-ва в таком пространстве и его движение

описывается законом всемирного тяготения. Это пространство называется

евклидовым или линейным. Положение тела в пространстве определяется тремя

координатами x, у, z, но для описания движения необходимо ввести четвертую

координату — время, координаты пространства и время рассматриваются

независимо. Процессы рассматриваются обратимые, т.е. знак этого параметра

(времени) может меняться на обратный. Для классической механики характерна

симметрия процессов во времени, которая выражается в обратимости времени.

Т.е. выходит, что время не влияет на процессы, что не соответствует

действительности (с течением времени неизбежно протекают различные

необратимые физические процессы).

Все эти положения о времени и пространстве остаются верными в

относительно небольших по астрономическим масштабам областях пространства и

для относительно коротких по этим меркам отрезков времени. Но когда речь

заходит об описаниях Вселенной в целом или ее части, или в условиях сильных

полей тяготения, то эти представления перестают соответствовать

действительности.

Из общей теории относительности Эйнштейна следует, что реальное

пространство во Вселенной неэвклидово, геометрия его меняется со временем,

а время течет с разной скоростью в разных точках Вселенной. Понятия

пространства и времени соединены в единое понятие пространственно-временной

непрерывности. В этом случае состояние любого тела описываются тремя

пространственными координатами и четвертой координатой — временной.

Самой простой симметрией является — однородность и изотропность

пространства. Это проявляется в том, что любой физический прибор работает

одинаково в любой точке пространства если не меняются окружающие физические

условия. Т.е. физические законы инвариантны (неизменны) относительно

перемещений и поворотов. Еще одна важная симметрия — однородность времени.

Все физические процессы протекают одинаково, когда бы они не начались. Но

эта симметрия нарушается в слабом распаде некоторых элементарных частиц. И

хотя эти нарушения очень малы, они играют важную роль в физике элементарных

Страницы: 1, 2, 3


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.