Реферат. Исторические количественного понятия температуры. Логика и методология науки
 Скачать 27.46 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского» инженерный факультет Кафедра «ЭМТП, БЖД и ПО» Задание по дисциплине: «Логика и методология науки» Выполнил: студент 1 курса заочной формы обучения Направления: 35.04.06. Серов.С.С Проверил: к.т.н., доцент Ильин П.И. Иркутск 2018 Исторические количественного понятия температуры До изобретения такого обыденного и простого для нашей повседневной жизни измерительного прибора как термометр о тепловом состоянии люди могли судить только по своим непосредственным ощущениям: тепло или прохладно, горячо или холодно. История термодинамики началась, когда в 1592 году Галилео Галилей создал первый прибор для наблюдений за изменениями температуры, назвав его термоскопом. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной стеклянной трубкой. Шарик нагревали, а конец трубки опускали в воду. Когда шарик охлаждался, давление в нем уменьшалось, и вода в трубке под действием атмосферного давления поднималась на определенную высоту вверх. При потеплении уровень воды в трубки опускался вниз. Недостатком прибора было то, что по нему можно было судить только об относительной степени нагрева или охлаждения тела, так как шкалы у него еще не было. Позднее флорентийские ученые усовершенствовали термоскоп Галилея, добавив к нему шкалу из бусин и откачав из шарика воздух. В 17 веке воздушный термоскоп был преобразован в спиртовой флорентийским ученым Торричелли. Прибор был перевернут шариком вниз, сосуд с водой удалили, а в трубку налили спирт. Действие прибора основывалось на расширении спирта при нагревании, - теперь показания не зависели от атмосферного давления. Это был один из первых жидкостных термометров. На тот момент показания приборов еще не согласовывались друг с другом, поскольку никакой конкретной системы при градуировке шкал не учитывалось. В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять в качестве двух крайних точек температуру таяния льда и температуру кипения воды. В 1714 году Д. Г. Фаренгейт изготовил ртутный термометр. На шкале он обозначил три фиксированные точки: нижняя, 32 °F - температура замерзания солевого раствора, 96 ° - температура тела человека, верхняя 212 ° F - температура кипения воды. Термометром Фаренгейта пользовались в англоязычных странах вплоть до 70-х годов 20 века, а в США пользуются и до сих пор. Еще одна шкала была предложена французским ученым Реомюром в 1730 году. Он делал опыты со спиртовым термометром и пришел к выводу, что шкала может быть построена в соответствии с тепловым расширением спирта. Установив, что применяемый им спирт, смешанный с водой в пропорции 5:1, расширяется в отношении 1000:1080 при изменении температуры от точки замерзания до точки кипения воды, ученый предложил использовать шкалу от 0 до 80 градусов. Приняв за 0 ° температуру таяния льда, а за 80 ° температуру кипения воды при нормальном атмосферном давлении. В 1742 году шведский ученый Андрес Цельсий предложил шкалу для ртутного термометра, в которой промежуток между крайними точками был разделен на 100 градусов. При этом сначала температура кипения воды была обозначена как 0 °, а температура таяния льда как 100 °. Однако в таком виде шкала оказалась не очень удобной, и позднее астрономом М. Штремером и ботаником К. Линнеем было принято решение поменять крайние точки местами. М. В. Ломоносовым был предложен жидкостный термометр, имеющий шкалу со 150 делениями от точки плавления льда до точки кипения воды. И. Г. Ламберту принадлежит создание воздушного термометра со шкалой 375 °, где за один градус принималась одна тысячная часть расширения объема воздуха. Были также попытки создать термометр на основе расширения твердых тел. Так в 1747 голландец П. Мушенбруг использовал расширение железного бруска для измерения температуры плавления ряда металлов. К концу 18 века количество различных температурных шкал значительно увеличилось. По данным «Пилометрии» Ламберта на тот момент их насчитывалось 19. Температурные шкалы, о которых шла речь выше, отличает то, что точка отсчета для них была выбрана произвольно. В начале 19 века английским ученым лордом Кельвином была предложена абсолютная термодинамическая шкала. Одновременно Кельвин обосновал понятие абсолютного нуля, обозначив им температуру, при которой прекращается тепловое движение молекул. Возможные классификации научной теории 1. На основании форм движения материи – физической, химической, биологической, социальной – выделяют соответственно физические, химические, биологические и социальные теории. Но каждая из этих форм движения может изучаться несколькими науками, поэтому данная классификация допускает объединение в одной группе теорий, принадлежащих различным наукам. Но нельзя признать, что существует строгое, однозначное соответствие между научными теориями, с одной стороны, и формами движения материи – с другой. Остается открытым вопрос о математических теориях, так как математика не подпадает ни под одну форму движения материи. Действительно, какую форму движения материи представляют математические теории? Поэтому такая классификация имеет право на существование, но она не может быть исчерпывающей. 2. По степени общности теории делятся на специфические, отражающие отдельные части, стороны материального и духовного мира, общие, действие которых распространяется либо на всю природу, либо на все общественные явления или мышление, и всеобщие, распространяющиеся на все явления без исключения – природы, общества, человеческого мышления. Примером последних служит теория диалектики. Всеобщие, общие и специфические теории существуют не изолированно друг от друга, не независимо одна от другой, а в органической взаимосвязи и взаимозависимости, ибо все они в конечном счете отражают предметы, явления, события материального и духовного мира, их свойства, связи и отношения. 3. В зависимости от логической структуры теории делятся на дедуктивные и не дедуктивные. Эти теории различаются в зависимости от степени использования эмпирических данных и дедуктивных построений, но в разных теориях доминирующими выступают либо те, либо другие. Так, дедуктивные теории, как и все другие, формировались на эмпирическом материале, но в этих теориях опытные данные выступают лишь как исходные, а все дальнейшее развертывание теории осуществляется дедуктивно, относительно независимо от опыта. В формировании не дедуктивных теорий тоже невозможно обойтись без дедуктивных выводов и построений, поскольку без них вообще не может быть никаких теоретических конструкций, но в данном случае доминирующее место занимает обработка эмпирических данных преимущественно на основе индуктивных выводов и заключений по аналогии. Возможно более детальное разделение теорий по логической структуре на четыре группы: содержательные теории опытных наук, гипотетико-дедуктивные теории естественных наук, аксиоматические теории математических наук и математического естествознания и формализованные теории математики и логики. 4. Возможно деление теорий на формализованные и неформализованные в зависимости от того, насколько та или иная теория поддается математической обработке. Такое деление также относительно, так как полностью формализованных теорий вообще не существует. 5. Некоторые философы классифицируют научные теории в зависимости от того, какой метод или логический способ исследования был господствующим при формировании данной теории и оказал определенное влияние на ее содержание. По этому основанию теории делят на сравнительные, аналитические и синтетические К сравнительным относят такие теории, при формировании которых господствующим был сравнительный метод исследования, с помощью которого ученые раскрывают сущность явлений действительности, изучая истории или теории однотипных явлений, более доступных для исследования. Сравнительным от называется потому, что позволяет изучать объекты познания путем сравнения их отдельных свойств с соответствующими свойствами однотипных явлений или разных этапов одного и того же явления. Поскольку же это сравнение может осуществляться на разных ступенях развития данных явлений, то оно называется также и историческим. Однако особенно важную роль сравнительный метод играет на начальных ступенях формирования теории, когда необходимо обобщить и систематизировать накопленный эмпирический материал, или в процессе формирования таких теорий, которые еще не достигли высокой степени зрелости и разработанности, каковыми, как правило, и являются сравнительные теории. Сравнительные теории особенно большое распространение получили в социальной области при изучении исторических явлений, где они дают возможность мысленно, теоретически восстановить давно прошедшие события и процессы в результате изучения аналогичных событий и процессов, доступных непосредственному наблюдению. Сравнительные теории часто встречаются также в языкознании и в других науках. Другим видом теории является аналитическая. Если сравнительные теории охватывают большие предметные области, то аналитическая теория раскрывает сущность сравнительно небольшой области действительности или выделяя и абстрагируя отдельную ее часть или сторону. Они содержат более глубокие закономерности и распространяются во всех конкретных науках. Синтетические теории еще более содержательны, так как в них суммируются все знания о входящих в них явлениях. Они наиболее полны и завершённы. В естественнонаучной области синтетической будет, например, теория относительности, созданная на основе всех достигнутых физических и математических знаний в области материи, движения, пространства, времени, в математике – теория чисел, в физике – квантово-механическая теория и т. п. 6. Принято также делить теории на фундаментальные и прикладные. В первых находят объяснение наиболее общие, основные, сущностные вопросы, прикладные теории имеют выход в практическое применение и являются конкретизацией фундаментальных. Фундаментальные знания, как правило, не поддаются технологизации, но они оказывают преимущественно косвенное (через конкретно-прикладные разработки) воздействие на преобразование действительности, на процесс решения социально-практических проблем. Но и прикладная теория воздействует на ход практических процессов не непосредственно, а через опосредование технологическими разработками, которые и придают ей рабочее состояние. Именно на этапе технологизации совершается переход от научного описания к нормативной технической системе, имеющей целевое, практическое значение для производства материального продукта. Отсутствие (или их недостаточная разработанность) конкретно-прикладных теорий и технологий – одна из главных причин отрыва теории от практики. 7.Различают также естественнонаучные и технические теории. Утверждение самостоятельного места технических наук в системе научного знания связано с выработкой принципиально нового в сравнении с естественнонаучной характера технической теории. Здесь, пожалуй, скрыта ключевая проблема самоутверждения технических наук, их относительно независимого от естествознания существования в системе наук. Проводя методологический анализ технической системы, советский философ В.Г. Горохов отмечает внешнее сходство технической теории с естественнонаучной. Как та, так и другая состоят из онтологических схем, математического и концептуального аппарата. Однако, как подчеркивает В.Г. Горохов, при более глубоком анализе обнаруживаются внутренние различия в содержании названных элементов структуры теории. Так, онтологические схемы теорий технических наук состоят из описания элементов устройств, их функциональных и морфологических характеристик, а также из раскрытия процесса действия. Примерами могут служить схема электрического контура, принципиальная блок-схема ЭВМ и т. п. «Онтологические схемы естественных наук, - пишет, сравнивая, В.Г. Горохов, - представляют собой совокупность идеальных объектов теории, ориентированных, с одной стороны, на применение соответствующего математического аппарата, а с другой - на "мысленный эксперимент», то есть на проектирование возможных экспериментальных ситуаций. Они закрепляются, как правило, в определенном графическом изображении. В электродинамике, например, роль таких онтологических схем играют электрические и магнитные силовые линии, представления об электромагнитном поле и волнах и т. п.» Математический аппарат в технической теории выполняет следующие функции: во-первых, он предназначен для расчетов конструктивных и технологических параметров инженерных объектов; во-вторых, для дедуктивных преобразований идеальных объектов технической теории; в-третьих, для исследования естественных процессов, происходящих в инженерном объекте. Математический аппарат естественнонаучной теории обеспечивает: во-первых, раскрытие содержания, развертывание теории; во-вторых, позволяет рассчитывать экспериментальные ситуации, являющиеся средством обоснования и подтверждения полученных теоретических знаний; в-третьих, используется для дедуктивных выводов, не выходя за рамки теоретической деятельности. Что касается концептуального аппарата технических наук, то он имеет свои особенности, свой круг необходимых научных понятий как для описания онтологических схем, так и для математического аппарата наук. Он определяется характером онтологических схем, отсюда его своеобразие в технических теориях в сравнении с естественнонаучными. Значительно отличаются от естественных и технических наук социально-гуманитарные науки, поэтому вопрос об их статусе, специфике, методологии и т. д. требует специального рассмотрения, чему и будет посвящен следующий раздел пособия. Список литературы 1. Альтшуллер, Г.С. Творчество как точная наука / Г.С. Альтшуллер. – М.: Сов. радио, 1979. 2. Браже, Р.А. Современные проблемы науки / Р.А. Браже. – Ульяновск, УГТУ, 2008. 3. Вернадский, В.И. Размышления натуралиста. Научная мысль как планетарное явление. / В.И. Вернадский. - М., 1978. 4. Гемпель, К.Г. Логика объяснения / К.Г. Гемпель, - М.: 1998. 5. Голдстейн, М. Как мы познаем / М. Голдстейн, И.Ф. Голдстейн. – М.: Знание, 1984. 6. Готт, В.С. Философия и прогресс науки / В.С. Готт, В.Т. Сидоров. – М.: Знание, 1986. 7. Дружинин, Н.К. Выборочное наблюдение и эксперимент /Н.К.Дружинин. – М.: Статистика, 1977. |