Контрольная работа по «Концепции современного естествознания»

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ БИЗНЕСА, УПРАВЛЕНИЯ И ПСИХОЛОГИИ 
 
 
 
 
 

Кафедра общественных наук 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа по дисциплине

 «Концепции современного естествознания» 

Вариант №3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

Красноярск  2011

 

1. Естествознание, его место в  системе знания.

 

    Слово «естествознание» (естество — природа) означает знание о природе, или природоведение. В латинском языке слову “природа”  соответствует слово natura, поэтому  появился термин «натурфилософия» —  общая философия природы.

    Естествознание  — система знаний и деятельности по их достижению, объектом которых  предстаёт природа.

    К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество  наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика  и т.д).

    Естественные  науки, как правило являются фундаментальными, т.е. лежат в основе всего сущего.

    Основной  принцип естествознания: знания о  природе должны допускать эмпирическую проверку (т.е. опыт). Естествознание в  полном смысле слова общезначимо  и дает истину, пригодную и принимаемую  всеми людьми.

    Целью естествознания является познание объективных  законов природы и содействие их практическому использованию  в интересах человека

    Хотя  естествознание уже имеет на данный момент огромную теоретическую базу, всё же оно не стоит на месте, а  всегда развивается. Ведь постоянно  перед человечеством встают новые  проблемы, требующие решения.

 
   

2. Система методов и подходов  в естественнонаучном знании.

 

    Структура научного познания, о которой мы говорили выше, представляет собой  способ научного познания или научный  метод. Метод это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого  результата. Современная наука основывается на определенной методологии – то есть совокупности используемых методов  и учений о методе. Система методов  научного исследования включает в себя, во-первых, методы применяемые не только в науке, но и в других отраслях знания, во-вторых, методы применяемые  во всех отраслях науки и. В-третьих, методы специфические для отдельных  определенных разделов науки, отдельных  научных дисциплин.

      Среди всеобщих методов, характерных  для всех сфер человеческого  познания можно выделить такие  методы как: 

    анализ  – расчленение целостного предмета на составные части (стороны признаки отношения) с целью их более глубокого  изучения.

    синтез  – соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое.

    абстрагирование – отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств  и отношений с одновременным  выделением интересующих нас свойств  и отношений.

    обобщение – прием мышления – в результате исследования, в результате которого общие свойства и признаки целого класса объектов.

    индукция.

    дедукция.

    аналогия  – прием познания при котором  на основе сходства объектов по одним  признакам делается заключение об их сходстве по другим.

    моделирование – изучение объекта (оригинала) путем  создания и исследования его копии (модели), воспроизводящей оригинал с определенной точки зрения интересующей исследователя.

    классификация – разделение всех изучаемых предметов  на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя  признаком ( особое значение имеет в  описательных науках6 геологии, географии, некоторых разделах биологии).

      Научный метод как таковой  разделяется на методы используемые  на каждом уровне исследования. Таким образом, выделяются эмпирические  и теоретические методы.

      Эмпирические методы:

    наблюдение  – целенаправленное восприятие явлений  объективной действительности.

    описание  – фиксация средствами естественного  или искусственного языка сведений об объектах.

    измерение – сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам.

    эксперимент – наблюдение в специально создаваемых  и контролируемых условиях, он позволяет  восстановить ход явления при  повторении условий.

      Научные методы теоретического  уровня исследования:

    формализация  – построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых  процессов действительности.

    аксиоматизацию  – построение теорий на основе аксиом (утверждений доказательства истинности которых не требуются).

    гипотетико-дедуктивный  метод – создание систем дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения  об эмпирических фактах.

      В конце XVII-XVIII веках сначала физика в исследованиях И. Ньютона, затем химия в лице Лавуазье встали на путь количественного исследования, затем то же произошло и в других естественно научных дисциплинах. Применения математики, столь же характерно для современного естествознания как применение экспериментальных методов, логическая стройность, строго дедуктивный характер построений, общеобязательность выводов математики, делали ее прекрасной опорой для естествознания. Достоинство математизации естество знания чрезвычайно многообразны. Во-первых, во многих случаях математика играет роль универсального языка естествознания, прекрасно подходящего для лаконичной и точной фиксации различных положений. Во-вторых, математика может служить источником моделей, алгоритмических схим, для связей, отношений и процессов, составляющих предмет естествознания. Разумеется любая математическая модель это своего рода упрощение, но упрощение в данном случае не тождественно огрублению, это скорее выявление сущностных особенностей объекта. Поскольку в математических формулах и уравнениях воспроизведены некие общие связи и отношения, реального мира, они могут повторяться в разных его областях. На этом построен метод естественно научного исследования, который называют математической гипотезой, в ней не создают математическое описание природных объектов, а пытаются готовой математической модели подобрать соответствие в природе. Часто исходная математическая формула заимствуется из смежной и даже не смежной области знания, в нее подставляются значения, иной природы, а затем проверяют, совпадение рассчитанного и реального поведения объекта. Разумеется, применимость этого метода ограничена теми дисциплинами, которые уже накопили, достаточно богатый математический арсенал. В целом значение математики в современном естествознании невозможно переоценить, сейчас ни одна теоретическая интерпретация не считается полностью завешенной, если не удается создать математическую модель изучаемого явления. Однако не следует думать, что все естествознание может быть сведено к математике, построение формальных систем, моделей, алгоритмических схем, это только метод, одна из сторон научного поиска. Развивается наука прежде всего как содержательное, неформализованное, неалгоритмизироанное знание.

      Большое значение в современной  науке приобрели статистические  методы, позволяющие определять  средние значения характеризующие  всю совокупность изучаемых явлений  или предметов. Применение статистического  метода не позволяет ученым  предсказывать поведение отдельного  индивида в совокупности, можно  лишь утверждать, что он будет  вести скбя определенным образом  с определенной вероятностью. Статистические законы применяются только к большим совокупностям.

 

3. Порядок и беспорядок в  природе. Хаос.

      

    Хаос  в переводе с греческого означает бесформенное состояние мира, бесконечное  пространство, неупорядоченную первопотенцию  мира. Хаос – понятие, происходящее от греческого «зев», «зияние», развернутое  пространство. Как первичное бесформенное состояние материи и первоматерия мира, хаос, разверзаясь, извергает из себя ряды животворно оформленных элементов. Хаос совмещает в себе принципы универсального порождения и универсального поглощения, является излюбленным образом античной философии на протяжении всей ее истории. Хаос – это не только буйство слепых стихий, это еще и рождение новых возможностей, их спонтанное появление в бурлящем, клокочущем вихре перемен.

         Хаос и мифы.

    Мифология – совокупность мифов, рассказов, преданий, повествований о жизни богов, героев, демонов, духов. Одна из существенных особенностей мифологического творчества заключается в стремлении компенсировать фундаментальную потребность всего живого способствовать понижению меры хаоса.

    Заполняя  пустоты неведомого, расширяя могущество человека до масштабов всеведения, миф всегда был направлен на упорядочивание чувственной сферы.

    Зло и мрак, хаос и бездна не вписываются  во всеобщую гармонию и мыслились изначально как чуждые. Неузнаваемо искажая зеркальное отражение божественной красоты, они пугали существо, устремленное к всеобщей благодати, и поэтому объявлялись запредельными и вытеснялись на «тот свет». Хаос всегда находил отражение в мифах. Например, первое историческое описание хаоса связано с сказанием о Всемирном потопе. В Греции, например, хаос олицетворен культом Диониса. Он жизнерадостный, жизнью упоенный, славящий вакханалии.

         Примеры хаоса.

    Хаос  – широко распространенное нелинейное явление, которое встречается во всех дисциплинах. Проявление хаоса разнообразно. Это и турбулентные клубы сигаретного дыма, и водный след за судном на подводных крыльях, и вихреобразное образование по ходу плывущего судна, и «штопор» самолет при выходе из «пике», и неожиданная выдача компьютером потока случайных данных, и разрушительное действие компьютерного вируса, и возникновение фибрилляции сердца у сердечного больного.

    Хаос  – это события, способные приводить  к катастрофам. Сообщения о тех  или иных проявлениях хаоса встречаются почти во всех научных дисциплинах: астрономии, физике, биологии, химии, геологии, медицине, математике, общественных науках и т.д.

         Причины хаоса.

    Можно выделить ряд причин, в результате которых происходит потеря устойчивости и переход к хаосу:

    1.шумы  и внешние помехи, возмущающие  факторы.

    2.Наличие  большого числа степеней свободы,  которыми обладает система в процессе своего функционирования.

    3.Достаточно  сложная организация системы

    4.«эффект  бабочки», суть которого сводится  к тому, что нелинейные системы чрезвычайно чувствительны к начальным условиям и обладать свойством быстро разводить первоначально близкие траектории (мушка, летящая перед носом короля может вызвать изменения в целом государстве).

         Роль энтропии как меры хаоса.

    Энтропия, в переводе с греческого означает превращение. Все процессы в природе протекают в направлении увеличения энтропии. Термодинамическому равновесию системы соответствует состояние с максимумом энтропии. Равновесие, которому соответствует максимум энтропии, называется абсолютно устойчивым. Таким образом, увеличение энтропии системы означает переход в состояние, имеющее большую вероятность. То есть энтропия характеризует вероятность, с которой устанавливается то или иное состояние, и является мерой хаотичности или необратимости. Это мера хаоса в расположении атомов, фотонов, электронов и других частиц. Чем больше порядка, тем меньше энтропия. 

         Порядок и беспорядок в природе.  Упорядоченность строения физических объектов. Два возможных подхода в объяснении порядка. Пространственная модель соотношения порядка и хаоса. Диалектическое единство 0-мерной точки.