Особенности естественнонаучного познания

2. Итальянский мыслитель Джордано Бруно (1548-1600) пошел дальше Коперника – бесконечность Вселенной, множественность миров. Сожжен на Площади Цветов в Риме в 1600 г. как нераскаявшийся еретик.
3. Появление методологии – Фрэнсис Бэкон, Рене Декарт (Картезий). Главная ценность – объективное познание мира.
4. Галилео Галилей (1564 – 1642). Новое механистическое естествознание. Блестящий экспериментатор. Естественнонаучное обоснование гелиоцентрической системы в труде «Диалог о двух системах мира – Птолемеевской и Коперниковой». Суд инквизиции, отречение от взглядов.
5. Первые теоретические концепции, объясняющие фундаментальные характеристики живого.

 

                                     Два направления

          преформизм                                               эпигенез

(Сваммердам, Левенгук,                               (Гарвей, Декарт )

Лейбниц и др.)

в зародышевой клетке                                 развитие организма

уже содержатся все                                      определяется воздействием

структуры  взрослого                                  внешних факторов

организма

овистическая             нималькулистская - разновидности преформизма

  в яйце  -                  организм преобразован –  в сперматозоиде

 

6. Научная революция XVII в. завершилась творчеством Исаака Ньютона (1643-1727)

 

6. Естествознание Нового времени (XVII – XIX вв.)

Исаак Ньютон – дифференциальное и интегральное исчисления, важные астрономические наблюдения, завершение дела Галилея по созданию классической механики. Три закона механики, закон всемирного тяготения. Основной труд – «Математические начала натуральной философии» – 1687 г. Предложил научно-исследовательскую программу, которую он назвал «экспериментальной философией» – механистическую.

 

Проблема философского метода.

Истоки противоположности  двух методов – в древности. Гераклит: «Все течет, все изменяется», Ксенофан, Парменид,Зенон – мир неподвижен, неизменен, так как всякое изменение  – это противоречие, что невозможно.

На определенном этапе научного познания природы метафизический метод  был неизбежен, так как облегчал процесс познания. В рамках метафизического  подхода проводилась классификация  явлений природы. Карл Линней «Система природы»- предложен принцип такой классификации для живой природы. Градация: класс, отряд, род, вид, вариация. 6 классов животного мира (млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, черви, насекомые) и 24 класса растительного. Однако Линней не  усмотрел в этой классификации развития.

Дальнейшее развитие естествознания требовало его диалектизации.

 

 

 

7.Научная революция  18-19 веков. Крушение механистической  картины мира

Сутью научной революции 18-19 вв. является диалектизация естествознания.

1. Немецкий философ Иммануил Кант (1724-1804) «Всеобщая естественная история и теория неба»- попытка исторического объяснения происхождения Солнечной системы.
2. Пьер Симон Лаплас «Изложение системы мира» – независимо от Канта пришел к тем же выводам. Космогоническая гипотеза Канта-Лапласа.
3. в XIX в идеи развития распространились на все естествознание. Английский естествоиспытатель Чарльз Лайель (1797-1875) «Основы геологии» - идеи геологического эволюционизма.
4. Чарльз Роберт Дарвин (1809-1882) «Происхождение видов в результате естественного отбора». Развитие- это условие существования вида, условие его приспособления к окружающей среде.
5. Ботаник Маттиас Якоб Шлейден (1804-1881), биолог Теодор Шванн (1810-1882)- создатели клеточной теории (все растения и животные состоят из клеток).
6. Широкомасштабное единство, взаимосвязь в материальном мире продемонстрирована с открытием закона сохранения и превращения энергии. Первооткрывателями его считаются немецкий врач Юлиус Роберт Майер (1814-1878) и  английский исследователь Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889). Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (1821-1894) увязал этот закон с принципом невозможности вечного двигателя.
7. Немецкий химик Фридрих Вёлер (1800-1882) – синтезировал первое искусственное органическое вещество – мочевину.
8. Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) - периодическая таблица элементов.
9. Французский биолог Жан Батист Пьер Ламарк (1744-1829)- гипотеза эволюции живой природы.

Принципы:

а) градации (стремление к совершенству),

б) прямого приспособления к условиям внешней среды.

Законы:

а) изменения органов  под действием упражнений,

б) наследования признаков  новыми поколениями.

Механистические взгляды на материальный мир господствовали до XIX века. Все закономерности материального мира сводились к законам механики. С открытием электрического заряда  пришлось пересматривать взгляды.

 

 

1. Француз Шарль Огюст Кулон (1736-1806) – закон взаимодействия  электрических зарядов.
2. Англичанин Майкл Фарадей (1791-1867) ввел в науку понятие электромагнитного поля. Кроме вещества, в природе существует еще и поле.
3. Англичанин Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) «Трактат об электричестве и магнетизме»- математическая теория электромагнитного поля.
4. Немец Генрих Рудольф Герц (1857-1894) экспериментально подтвердил теоретические выводы Максвелла.

 

8.Естественнонаучная  революция 20 века.

В конце XIX - начале  XX века был сделан каскад  научных открытий, которые привели к коренному пересмотру физической картины мира.

1. Французский физик Антуан Анри Беккерель (1852-1908) открыл явление спонтанного излучения солей урана.
2. Французские физики Пьер Кюри (1859-1906) и Мария Склодовская-Кюри (1867-1934) открыли новые радиоактивные элементы.
3. Английский физик Джозеф Джон Томсон (1856-1940) открыл первую элементарную частицу – электрон и предложил первую модель атома.
4. Английский физик Эрнест Резерфорд (1871-1937) предложил новую, планетарную модель атома. Она основывалась на экспериментах Ганса Гейгера (1882-1945) и Эрнста Марсдена (1889-1970).
5. Датский физик Нильс Бор (1885-1962) разработал квантовую теорию строения атома. Постулаты: в атоме существуют дискретные (стационарные) состояния, в которых атом не излучает. При переходе из одного состояния в другое атом излучает или поглощает квант энергии.
6. Немецкий физик Макс Планк (1858-1947) положил начало квантовой теории, выдвинув гипотезу о дискретном испускании электромагнитного излучения.
7. Альберт Эйнштейн (1879-1955) дополнил гипотезу Планка положениями, что электромагнитное излучение распространяется и поглощается порциями (квантами). Создал теорию относительности, основанную на том, что пространство и время не абсолютны.
8. Французский ученый Луи де Бройль (1892-1987) выдвинул идею о волновых свойствах материи. Корпускулярно-волновой дуализм.
9. Появилась электроника - наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов, используемых для передачи, обработки и хранения информации. В 1940 г американский математик Норберт Виннер предложил использовать в вычислительных машинах не десятичную, а двоичную систему счисления, разработанную Джоржем Булем в 19 в. На основе идей Виннера была создана общая теория информации и связи.
10. Этапы развития электронно-вычислительной техники.  1-е поколение – ламповые вычислительные машины. Второе поколение – полупроводниковые ЭВМ. В середине 60х годов появились интегральные схемы. На них основано третье поколение ЭВМ. В начале 80х годов стали выпускать микросхемы, содержащие до 100 тыс. элементов в кубическом сантиметре. Сейчас выпускают большие и сверхбольшие интегральные микросхемы (более млн. элементов). Один из путей развития электроники – создание микросхем на основе белковых структур.

 

Лекция 4. Современное естествознание.

9. Панорама современного  естествознания. Тенденции развития.

Новые явления и процессы, имевшие  место в развитии естествознания и техники в первой половине XX века (открытие цепной ядерной реакции - О.Ган, Ф.Штрассман, Л.Мейтнер и О.Фриш), подготовили уникальное событие, получившее наименование научно-технической революции (НТР), которая началась во второй половине XX века, когда совпали по времени и научная и техническая революции.

Первый этап НТР начался в 50х годах ХХ в.

1. В 1953 году была раскрыта структура дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), что послужило началом интенсивных исследований в химии и биологии.
2. В 1954 году была построена первая в мире атомная электростанция в Обнинске.
3. Появилась кибернетика. Электронно-вычислительная техника.
4. Космические исследования. Ракетно-космическая техника.

Второй этап НТР начался со второй половины 70х годов и продолжается до сих пор.

1. В последние десятилетия биология достигла грандиозных успехов, когда сумела заглянуть внутрь живой клетки и понять биологические механизмы на уровне молекулярных взаимодействий. Генная инженерия. Расшифровка генома человека.
2. Новые технологии: гибкие автоматизированные производства, лазерная технология, биотехнология и др.
3. Информатизация общества на основе персональных компьютеров. Интернет.
4. Нанотехнологии, оптоэлектроника, электроника высоких скоростей.

 

 

 

 

 

 

10.Корпускулярная  и континуальная концепции описания  природы. Корпускулярно-волновой дуализм.

 

                                                  Материя

             вещество            физический вакуум                      поле

частицы, фермионы       коллективные возбуждения        кванты, бозоны

s=±1/2                              хиггсовских скалярных          s=±1, s=2 (гравитоны)

статистика Ферми-         бозонов (s= 0 )                 векторные калибровочные

Дирака                                                                          бозоны, статистика Бозе-

                                                                                             Эйнштейна

                                 Наинизшее энергетическое состояние

                                 квантованного  поля, энергия  которого

                                 равна нулю только в среднем

                                 объект физического мира, выражающий

                                 неразложимость мира на отдельные

                                 элементы. Совокупность частиц и 

                                 античастиц.

Поле – сплошная среда, имеющая различные параметры (поле скоростей, температур и т.д.)

Дискретность – «зернистость»  – означает делимость пространства- времени, строения и форм движения (скачки). (Например, множество целых чисел).

Континуальность – непрерывность, целостность объекта. (Например, множество  действительных чисел).

Луи де-Бройль: все микрообъекты обладают корпускулярными  и волновыми  свойствами. E = hν,  E=mc²,  λ=h/mv.

 

11. Порядок  и беспорядок в природе. Хаос.

Существует различие между обратимыми и необратимыми процессами. Законы классической механики являются обратимыми.

Характер протекания процессов в природе определяется  II началом термодинамики, согласно которому в природе возможны процессы, протекающие только в одном направлении – в направлении передачи тепла только от более горячих тел к менее горячим.

В обратимых процессах  сохраняется некоторая физическая величина, названная Клаузиусом энтропией. В необратимых процессах энтропия возрастает. Людвиг Больцман связал энтропию S с натуральным логарифмом статистического веса W (или термодинамической вероятности макросостояния, то есть числом микросостояний, которыми может быть осуществлено каждое макросостояние). S = k lnW (k – постоянная Больцмана).

Энтропия – мера неупорядоченности системы (хаоса). Энтропия возрастает по мере увеличения беспорядка в системе. Любая изолированная физическая система обнаруживает с течением времени тенденцию к переходу от порядка к беспорядку.

По Эддингтону возрастание  энтропии, определяющее необратимые процессы, есть «стрела времени».

 

Лекция 5. Структурные уровни организации  материи.

12. Концепции  описания природы.

Сложился культурно-исторический подход к анализу развития естествознания.

 

                     Основные структурно-понятийные формации

научная парадигма    научно-исследовательская        физическая 

(Т.Кун)                     программа (И.Лакатос)    исследовательская  программа

                                                                          (М.Д.Ахундов,С.В.Илларионов)