енкм конспекты. картинка мира.. все конспекты. Понятие и свойства науки

• Название: Понятие и свойства науки
• Анкор: енкм конспекты
• Дата: 29.11.2022
• Размер: 233.08 Kb.
• Имя файла: картинка мира.. все конспекты.docx
• Тип: Закон; #819036
• страница: 3 из 14

3.1. История развития естествознания. Наука. Техника. Технология

История развития естествознания

Основные понятия.

Натурфилософская картина мира, Механическая картина мира, Электромагнитная (релятивистская) картина мира. Квантово-механическая (современная) картина мира. Наука. Техника. Технология.

В истории естествознания насчитывается от четырех до пяти эпох, разделенных между собой крупнейшими открытиями и возникновением отличных представлений об основных естественно-научных категориях. Мы предлагаем выделять четыре таких эпохи. Поскольку история естествознания содержит огромный материал об истории физики, астрономии, химии, биологии и других естественных наук, мы решили ограничиться только двумя: физикой и астрономией. Именно поэтому в качестве основных естественно-научных категорий, рассматриваемых историей естествознания, мы выбрали: материю, движение, взаимодействие, причинность, пространство, время и космос.

Первая, самая древняя эпоха – донаучная, связана с трудами древних философов, в сохранившихся свидетельствах которых можно найти достаточно много мыслей, идей, а в некоторых случаях – измерений и исследований относительно вопросов естествознания. Эта эпоха, продолжавшаяся с VI века до н. э. по XVI век н. э., получила название «натурфилософская картина мира», ее представителями были философы Древней Греции и схоласты Средневековья. Для этой эпохи, как и для философского мировоззрения в целом, характерна абстрактность. Лишь немногие из философов делали попытки применения эмпирических методов: наблюдение, измерение, сравнение и описание. В большинстве своем их трактаты были умозаключениями, построенными на логике рассуждений и теоретических методах познания. Для периода Средневековья c V по XIV век н. э. характерно доминирование религиозного мировоззрения, причем в самых крайних формах – инквизиции. На смену схоластической философии в Средние века приходит период, получивший название «эпоха Возрождения» или «Ренессанс» с XIV века по XVI век при этом развивается искусство и доминируют идеи гуманизма.

Первые научные исследования появляются еще позже в XVI–XVII веках и связаны с появлением классической физики как основы естественных наук. Именно в этот период зарождается первая научная картина мира, получившая название «механическая». Первые научные исследования отличались метафизичностью и механицизмом, за счет этого за этой эпохой закрепилось это название. Полученные от наблюдений факты и выведенные закономерности с простых физических моделей механически, без изменений переносились на более сложные. В свою очередь, сложные явления рассматривались как совокупность простых. Механическая картина мира доминировала в мировоззрении человечества до второй половины XIX века, пока не произошла научная революция.

Новая эпоха естествознания была связанна с изучением объектов, обладающих движением со скоростью света или близких к ней, физика таких явлений получила название релятивисткой физики, а соответствующая картина мира называется «электромагнитная» (релятивистская). Ее название связано с изучением явлений электричества и магнетизма, представляющих собой полевое состояние материи. Появление в рамках этой картины мира знаменитой теории относительности Э. Эйнштейна привело в науку понятие «вероятность» как отличительный признак от Механической картины мира, в которой события строго детерминированы определенными законами.

В начале ХХ века на основе все той же теории относительности возникает новая картина мира – «современная». Концептуальная отличительная особенность современной картины мира – квантованность материи и энергии, поэтому другое характеризующее ее название – «квантово-механическая». Таким образом, основываясь на совокупности представлений человека об основных естественнонаучных категориях: материи, движении, взаимодействии, причинности, пространстве, времени и космосе, можно выделить следующие картины мира: натурфилософскую, механическую, электромагнитную и квантово-механическую, первая из которых не является собственно научной.

Общая характеристика картин мира

Натурфилософская

Противоположное представление о материи: непрерывной (континуальной) в учениях Аристотеля и его последователей и дискретной (корпускулярной) в учении Левкиппа – Демокрита. Основа материи первоначала (элементы, стихии): вода, земля, воздух, огонь.

Взаимодействие как таковое отсутствует, есть только одностороннее воздействие движущего на движимое. Передача такого воздействия – только прямой контакт тел (принцип близкодействия).

Учение Аристотеля о насильственном и естественном движении. Представление Гераклита Эфесского о сохранении материи при движении: «Все течет и движется, и ничего не пребывает».

Принцип причинности в первоначальной форме (каждое событие имеет естественную причину) и его позднейшее уточнение (следствие) причина должна предшествовать следствию.

У Аристотеля пространства без тел не бывает, следовательно, в природе нет пустоты. У каждого тела есть место. У Демокрита пространство заполнено атомами и пустотой. Атомы движутся в пустоте.

Представление о вечности (Платон), некой неметризованной абсолютной длительности. Частное время рассматривалось как движущийся образ вечности. Это время получает числовую оформленность и метризуется с помощью вращения неба. У Аристотеля время выступает как мера движения через систему отношений («раньше», «позже», «одновременно»).

Геометрическая модель мира. Геоцентричная планетная система. Земля круглая (свободно находится в космосе). У каждой планеты, у Солнца и Луны – своя сфера вращения. Расстояние между сферами соответствует тонам и полутонам в музыке – музыкальность Вселенной. Определены радиус и окружность Земли. Учение Аристотеля о Подлунном и Надлунном мирах. Измерены относительные расстояния от Земли до Луны и от Земли до Солнца. К. Птолемей описал и рассчитал неравномерное петлеобразное движение планет на фоне звезд. Ввел понятия: эпицикл – орбитальное движение; деферент – движение планеты вокруг орбиты.

Представители: Филолай, Платон, Демокрит, Аристотель, Фалес, Анаксимандр, Аристарх, Гераклит, Гиппарх, Левкипп, Эмпедокл, Эпикур, Пифагор, Эратосфен, Птолемей.

Механическая

Признание только дискретной материи в виде вещества, ограниченно делимой, согласно атомистическому учению Демокрита.

Существует только один тип взаимодействия – гравитационное, означающее наличие сил притяжения между любыми телами. Передача взаимодействия происходит мгновенно и на любые расстояния (принцип дальнодействия).

Движение ‒ простое механическое перемещение. Законы движения ‒ фундаментальные законы мироздания.

Причина и следствие взаимосвязаны, влияют друг на друга. Следствие одной причины может стать причиной другого следствия. Все связи между явлениями осуществляется на основе однозначных законов, т. е. обусловленности одного явления другим, «Лапласовский детерминизм».

И. Ньютон рассматривал два вида пространства: относительное, с которым люди знакомятся путем измерения пространственных отношений между телами; абсолютное, которое существует по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему и остается всегда одинаковым и неподвижным, т.е. абсолютное пространство – это пустое вместилище тел. Свойства пространства: трехмерное (положение любой точки можно описать тремя координатами); непрерывное; бесконечное; однородное (свойства пространства одинаковы в любой точке); изотропное (свойства пространства не зависят от направления).

И. Ньютон рассматривал два вида времени аналогично пространству: относительное, которым человек имеет дело, постоянно сравнивания события, происходящие в прошлом, настоящем и будущем; абсолютное (пустое вместилище событий, не зависящее ни от чего). Свойства времени: однородно; анизотропно.

Н. Коперник предложил гелиоцентрическую модель мира. Ввел понятие астрономической единицы, относительно которой определил расстояния от Солнца до планет. И. Тициус вывел закон планетных расстояний, И. Кеплер вывел законы движения планет (небесной механики). Измерение абсолютных расстояний в Солнечной системе (суточный параллакс) и до ближайших звезд (годичный параллакс).

Представители: Л. Винчи, Д. Бруно, Г. Галилей, И. Ньютон, Р. Декарт, О. Ремер, Д. Кассини, К. Птолемей, Т. Браге, И. Кеплер, Н. Коперник, И. Тициус, Д. Кассини, В. Струве.

Электромагнитная

Материя имеет два самостоятельных состояния: вещество и поле, превращение их друг в друга невозможно. Вещество дискретно и состоит из атомов и молекул, поле непрерывно. Из этих двух состояний поле является преобладающим.

Движение ‒ распространение колебаний в поле, которые описываются законами электродинамики. Основные свойства волнового движения: дифракция и интерференция.

Кроме гравитационного существует электромагнитное взаимодействие, представляющее как притяжение, так и отталкивание тел. Взаимодействие передается с помощью промежуточной среды, т. е. поля со скоростью, не превышающей скорость света (принцип близкодействия).

Причина и следствие имеют вероятностный характер.

А. Эйнштейн ввел в электромагнитную картину мира идею относительности пространства и времени. Так появилась общая теория относительности, ставшая последней крупной теорией, созданной в рамках электромагнитной картины мира (1916 г.)

Представители: М. Фарадей, Д. Максвелл, Г. Лоренц, А. Эйнштейн.

Квантово-механическая

Материя может быть в трех состояниях: вещества, поля и физического вакуума. Физический вакуум место зарождения материи. Природа материи двойственна: одна и та же материя в одних случаях проявляет свойства вещества, а в других – поля. Вещество и поле взаимно превращаемы.

Существует четыре типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Два последних могут действовать только на ограниченное расстояние в пределах атома и его ядра. Для передачи взаимодействия существуют частицы переносчики (принцип близкодействия).

Движение – любое изменение. Движение – основной атрибут материи.

Все многообразие взаимодействий между явлениями не может быть сведено только к отношениям причинности (принцип многообразия форм детерминации).

Характерна концепция единства пространства и времени. Пространство-время – общая объединенная характеристика материи.

Космологическая модель А. Фридмана: Вселенная не стационарна. Закон расширения Вселенной Э. Хаббла. Теория Большого взрыва. Закономерности эволюции звезд ‒ диаграмма Герцшпрунга – Рессела.

Представители: М. Планк, Э. Шредингер, В. Гейзенберг, Н. Бор, А. Фридман, Э. Хаббл, Э  Герцшпрунг, Г. Рессел.