КСЕ. Концепции Современного Естествознания 1 Натурфилософия
 Скачать 26.9 Kb.
|
|
Концепции Современного Естествознания 1)Натурфилософия Под натурфилософией обычно понимается философская и естественно-научная дисциплина, в рамках которой делается попытка свести все доступные на данный момент знания о природе в единую систему, основанную на некоторых исходных принципах. В круг интересов натурфилософов попадали вопросы космологии, космогонии, строения вещества, сущности движения. Пример: Первая научная программа древности – математическая программа Пифагора (580-500 до н.э.). Помимо известной «теоремы Пифагора» на счету этого античного ученого имеется и ряд других научных достижений. К их числу относится, например, введение понятия иррациональности. Превыше всего ставил Число. Считая, что мир состоит из пяти элементов (земли, огня, воздуха, воды и эфира), Пифагор увязал их с пятью видами правильных многогранников с тем или иным числом граней. Пифагор заложил основы развития естествознания, опираясь на числовые закономерности, на законы бытия. Автором второй научной программы древности – физической программы был Демокрит (ок. 460-370 до н.э.). Его атомистическое учение объясняло целое как сумму отдельно составляющих его идей . Основные принципы атомизма Демокрита: - вся Вселенная состоит из мельчайших материальных частиц — атомов и незаполненного пространства — пустоты. Наличие последней является обязательным условием для осуществления перемещения атомов в пространстве; - атомы неуничтожимы, вечны, а потому и вся Вселенная, из них состоящая, существует вечно; - атомы представляют собой мельчайшие, неизменные, непроницаемые и абсолютно неделимые частицы — последние, образно говоря, «кирпичики мироздания»; - атомы находятся в постоянном движении, изменяют свое положение в пространстве; - различаются атомы по форме и величине; - все предметы материального мира образуются из атомов различных форм и различного порядка их сочетаний. 2)Схоластика Период, отвергавший опыт как источник познания и признававший только визуальные наблюдения, основанные на ощущениях. Для него было характерно упрощение натурфилософии Аристотеля, приспособление ее к христианскому учению в качестве официальной религиозной философии. Схоластика была оторвана от реальной действительности, занятие естествознанием рассматривалось как пустое дело. Все, что противоречило учениям церкви и Аристотелю, преследовалось инквизицией. Для этого времени были типичны такие псевдонауки, как астрология,алхимия,магия,кабалистика . Николая Коперника (1473–1543), великого польского астронома, провозгласившего гелиоцентрическую систему, – модель строения Вселенной, согласно которой центром Вселенной является неподвижное Солнце, вокруг которого по строго круговым орбитам вращаются планеты, – Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, а за Сатурном на огромном расстоянии следует сфера неподвижных звезд. Леонардо да Винчи работал над изучением законов развития животных и растений. Он был первым, кто всерьез занялся проблемами анатомии и физиологии растений. В итоге многолетних наблюдений он раскрыл причины появления жилок на листьях, обобщил явление гелиотропизма (изменения направления роста органов растения в зависимости от источника света). Он работал над выяснением влияния солнца, воздуха, воды и почвенных солей на жизнь растений. Леонардо да Винчи считают первым исследователем, поставившим важную проблему биологии, – установление связи между живыми существами и окружающей их природной средой. 3.Механистическое естествознание Развитие механического естествознания, зародившегося в ХVI-XVII веках и связанное с революцией, произведенной двумя глобальными науками, которые заложили начало познания новым способом согласно мировым принципам, можно разделить на 2 ступени: а) ступень развития механического естествознания до Ньютона; б) ступень механического естествознания в период жизни Ньютона. Другой представитель механического естествознания, Иохан Кеплер (1571-1630) открыл три закона движения планет вокруг Солнца: Первый закон: каждая планета вращается по эллипсу Солнца, который находится в одном их фокусе (по Копернику планета вращается по кругу). Второй закон: Проведенный от Солнца к планете радиус-вектор за равные промежутки времени очерчивает равные области: с приближением планеты к Солнцу увеличивается скорость ее движения. Третий закон: Соотношение квадратов периодов вращения планет вокруг Солнца равно соотношению кубов их расстояния до Солнца. Кроме этих законов Кеплер предложил теорию затмения Солнца и Луны, разработал способы предсказывания этих явлений заранее, установил точное расстояние между Землей и Солнцем. Вместе со всем этим Кеплер не смог объяснить причину вращения планет вокруг солнца, таким образом динамика – физическое учение о силах и о их взаимном влиянии – была создана позднее Ньютоном Галилео Галилей рассказал всем, что Луна – это планета, сравнимая с Землёй. Он увидел на её поверхности равнины, кратеры и горы. Благодаря телескопу Галилей открыл четыре спутника у Юпитера, называемые сегодня «галилеевыми», а Млечный путь предстал для всех в виде полосы, рассыпающейся на множество звёзд. Приставив к телескопу закопчённое стекло, учёный смог рассмотреть Солнце, увидеть на нём пятна и доказать всем, что именно Земля вращается вокруг него, а не наоборот, как считал Аристотель и гласила религия и Библия. Он первым увидел у Сатурна окружение, принятое им за спутники, сегодня нам известные как кольца, нашёл разные фазы у Венеры и дал возможность наблюдать неизвестные прежде звёзды. Главный труд Ньютона — «Математические начала натуральной философии» (1687). В этой и других своих работах Ньютон сформулировал понятия и законы классической механики, дал математическую формулировку закона всемирного тяготения, теоретически обосновал законы Кеплера (создав тем самым небесную механику), и с единой точки зрения объяснил большой объем опытных данных (неравенства движения Земли, Луны и планет, морские приливы и др.). 4.Эволюционные идеи в естествознании Эволюционные идеи– представления об историческом развитии наблюдаемого разнообразия жизни – возникали еще тысячелетия назад. Все более обогащаясь фактами с прогрессом естествознания, они привели в конце XVIII в. к формированию эволюционного учения., Вскрытие Ч. Дарвином механизма естественного отбора выделило в эволюционном учении теорию эволюции. Теория эволюции занимает центральное положение в современном естествознании и биологии. Основоположниками эволюционной биологии как отдельной самостоятельной науки считаются Жан Батист Ламарк и Чарльз Дарвин , которые первыми обратились к вопросам теории эволюции. Ламарк на высшем уровне по сравнению с предшественниками разработал проблему неограниченной изменчивости (трансформизма) живых форм под влиянием условий существования: питания, климата, особенностей почвы, влаги, температуры и пр. Исходя из уровня организации живых существ Ламарк выделял две формы изменчивости: – прямую, непосредственную изменчивость растений и низших животных под влиянием условий внешней среды; – косвенную изменчивость высших животных, которые имеют развитую нервную систему, с участием которой воспринимается воздействие условий существования, вырабатываются привычки, средства самосохранения, защиты. Первый закон – закон изменчивости, в нем Ламарк акцентирует внимание на том, что степень развития того или иного органа зависит от его функции, интенсивности упражнения, что в большей мере способны изменяться молодые животные, которые еще развиваются. Ученый выступает против метафизического объяснения формы животных как неизменной, созданной для определенной среды. Вместе с тем Ламарк переоценивает значение функции и считает, что упражнение или не упражнение органа является важным фактором в изменении видов. Второй закон – закон наследственности; наследование индивидуальных изменений Ламарк связывает с длительностью влияния условий, которые обусловливают эти изменения, и вследствие размножения усилением их в ряде поколений. Ламарк одним из первых анализирует наследственность как важный фактор эволюции. Вместе с тем следует заметить, что положение Ламарка о наследовании всех приобретенных при жизни признаков было ошибочным: дальнейшие исследования показали, что в эволюции решающее» значение имеют только наследственные изменения. В самом конце 1859 года мир увидел первую гениальную работу Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь», в которой автор мастерски изложил и всесторонне обосновал научные предпосылки эволюционной теории. Путем реальных примеров из жизни животных и растений, которые были замечены в период его путешествия, Дарвин наглядно показал изменчивость экземпляров флоры и фауны, а также доказал их происхождение от более ранних видов. 5.Крушение механического естеств. V период (конец XIX начало XX в. ). Этап крушения механистического естествознания ► Классическая электродинамика (М. Фарадей, Д. Максвелл, Г. Герц) ► Радиоактивность (А. Беккерель, П. Кюри); ► Открытие электрона (Д. Томпсон); ► Открытие атомного ядра (Э. Резерфорд); ► Квантовая гипотеза (М. Планк); ► Квантовая теория атома (Н. Бор); ► Специальная теория относительности (А. Эйнштейн). Работы в области электромагнетизма положили начало крушению механистической картины мира и открыли путь к новому миропониманию, отличающемуся от механистического. Ломоносов установил несколько эмпирических закономерностей грозовых явлений, проведя многолетние блестящие исследования в области атмосферного электричества. В своей работе под названием «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих», которая была издана в 1753 году, ученый пояснил, почему возникает электричество в грозовых облаках. Он также разъяснил причину возникновения у поверхности планеты конвекцией теплого воздуха и появления в верхних слоях атмосферы холодного воздуха. На базе своих исследований и опытов Михаил Ломоносов выдвинул новую теорию света и разработал трехкомпонентную теорию цвета. Теория подробно поясняет механизмы цветовых явлений – они появляются под воздействием 3 родов эфира и 3 видов материи, которая составляет дно глаза. Теория цветового зрения, которую Ломоносов вывел в 1756 году, в истории физической оптики заняла должное время. В 1820 году Ампер установил правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку, известное ныне как правило Ампера. Он провёл множество опытов по исследованию взаимодействия между магнитом и электрическим током, обнаружил, что магнитное поле Земли влияет на движущиеся проводники. В том же году открыл взаимодействие между электрическими токами, сформулировал закон этого явления (закон Ампера), развил теорию магнетизма, предложил использовать электромагнитные процессы для передачи сигналов. 6.Развитие естеств. в ХХ веке 1. 1912 г. — Томас Морган предложил теорию локализации генов в хромосомах. Его генная теория основывалась на ряде законов, пополняющи законы Менделя (гены в хромосомах сцеплены друг с другом, число возможных комбинаций между генами внутри хромосом зависит от их удаленности друг от друга, гены одной и той же хромосомы образуют связанну группу, а число этих групп не превышает числа хромосомных пар). 2. Альберт Эйнштейн опубликовал свою работу в 1905 году, и она вызвала резонанс среди ученых. Эта теория практически полностью перекрывала многие пробелы и нестыковки в физике прошлого века, но и, ко всему прочему, перевернула представление о пространстве и времени. Во многие утверждения Эйнштейна современникам было сложно поверить, но эксперименты и исследования только подтверждали слова великого ученого. 3. 1913 г. — Нильс Бор, используя квантовую гипотезу Планка, разработал количественную модель атома водорода, создав, таким образом, первую квантовую теорию атома 4.Дж.Дрейер 1934г-жидкие кристаллы ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ, принцип получения, открыл и запатентовал английский ученый Дж. Дрейер, научный сотрудник фирмы Marconi Laboratories. (Фактически никто этим открытием не заинтересовался, и оно было забыто до 1960-х годов.) 5. 1911 г. - создание Чарльзом Вильсоном «камеры Вильсона», позволившей наблюдать различные виды излучений; следы которых в газово среде в комбинации с электрическими и магнитными полями становятся видимыми. При анализе этих треков удалось определить заряд и энергии составляющих их частиц; 7.Развитие естествознания в ХХI веке 1. Обнаружена вода на Марсе В 2005 году аппарат «Марс Экспресс» Европейского космического агентства обнаружил большие залежи водяного льда недалеко от поверхности — это очень важно для последующей колонизации Красной планеты 2. Создана первая синтетическая бактериальная клетка В 2010 году ученые из Института Крейга Вентера (был одним из лидеров гонки по расшифровке человеческого генома) создали первую полностью синтетическую хромосому с геномом. Когда ее встроили в бактериальную клетку, лишенную генетического материала, она начала функционировать и делиться по предписанным новым геномом законам. В перспективе синтетический геном позволит создавать вакцины против новых вирусных штаммов за часы, а не за недели, производить эффективное биотопливо, новые пищевые продукты и т. д. 3. Впервые записаны и перезаписаны воспоминания в мозг В 2014 г. исследователям из Массачусетского университета удалось внедрить в память подопытных мышей ложные воспоминания. Им в голову были вживлены оптоволоконные провода, присоединенные к участкам мозга, ответственным за формирование памяти. По ним ученые подавали лазерные сигналы, которые воздействовали на определенные участки нейронов. В результате удалось добиться как стирания некоторых воспоминаний мышей, так и формирования ложных. Например, грызуны забывали, что в определенном участке клетки у них когда-то были приятные встречи с самками и больше не стремились туда. В то же время, ученым удалось создать новые воспоминания о том, что «опасный» отсек клетки, на самом деле привлекателен и мыши старались оказаться именно там. Первым существом, которому удалось перезаписать память, стала лабораторная мышь, в мозг которой был вживлен оптоволоконный пачкорд На первый взгляд, эти результаты выглядят детской игрой, да еще и с сомнительным этическим подтекстом. Между тем, нейрофизиологам удалось главное – найти участки мозга, отвечающие за память (гиппокамп и префронтальная кора) и создать, пусть пока примитивные, методы воздействия на них. Это дает широкие перспективы для совершенствования путей воздействия на мозг, а в будущем позволит лечить фобии и душевные расстройства. Не исключено, что уже в обозримом будущем удастся создать приборы для пакетной закачки данных в человеческий мозг для быстрого обучения наукам, требующим запоминания большого количества данных, например, можно будет в кратчайшие сроки овладеть иностранным языком |