Файл: Концепции современного естествознания.pdf

Введение

Концепция от латинского conceptio означает единый, определяющий замысел, ведущая мысль.

Под концепцией естествознания понимают фундаментальные естественнонаучные идеи, модели и положения, которые проявляют себя во всех естественных науках.

Естествознание - это совокупность наук о природе и связи между естественнонаучными дисциплинами. В курсе изучаются не только связи между естественнонаучными дисциплинами, но и трансдисциплинарные концепции от (лат. trans - сквозь, через) - более высокий уровень универсализации по сравнению с междисциплинарной концепцией, о которой принято говорить как о признаке единства естественнонаучного знания.

Современные естественнонаучные знания оказывают существенное влияние на культурный потенциал эпохи, определяющий стиль мышления не только ученых, но и государственных деятелей, оказывают воздействие на идеологию и психологию людей, являются условием для восхождения мышления личности на более высокие ступени научной рациональности.

Естествознание как особая форма знания.

Всеобщий характер законов природы.

Все, что окружает человека, есть материя в самых разных формах ее проявления. Совокупность проявлений материи образует единую систему - Вселенную.

Развитие научного знания привело к представлению о глобальном единстве материальных миров. «Земной» атом совершенно не отличим от атома вблизи пределов наблюдаемой Вселенной, физические процессы, происходящие в отдельных друг от друга областях космоса, идентичны, а законы, их описывающие, - универсальны.

Мир един, в нем «все связано со всем», нет изолированных систем со своей «автономной жизнью». Законы материального мира обладают естеством на фундаментальном уровне.

Две культуры как отражение двух типов мышления.

Человек, изучая окружающую природу и самого себя, выстраивает систему достоверных и обобщенных знаний об окружающем мире - науку.

Эта система включает в себя две большие подсистемы:

• естественные науки;
• гуманитарные и социальные науки.

На ранних этапах эти две отрасли знания развивались совместно. Это был период умозрительных заключений, и носителями этих знаний были одни и те же люди. Затем неизбежная специализирующая интеллектуального труда разделила эти два направления и проявилась в дальнейшей дифференциации наук.

• Объектами изучения в естественных науках стали все формы неживой природы и простейшие формы живой.
• Объектами изучения в гуманитарных и социальных науках являются наиболее сложные формы живой природы, связанные с человеком, - человеческое сознание, творчество, общественные явления, а также идеальные системы, созданные человеком (языки, право, религия).

Эти науки выработали независимые методы, достигли различающихся уровней развития. В связи с этим стали говорить о формировании двух различных культур:

• естественнонаучной (основанной на фактических знаниях и теориях)
• и гуманитарной (основанной на разновариантности представлений, оценок и позиций).

Между этими двумя культурами начались противоречия, связанные с различием традиций, целей и методов, которые составляют проблему двух культур, носителями которых является научно-техническая и гуманитарная интеллигенция.

В настоящее время наблюдаются всевозрастающее взаимопроникновение различных направлений научного знания, взаимодействие двух культур (конвергенция - приближение), т. к. сложные современные проблемы человеческой цивилизации требуют комплексного, многостороннего подхода, совместной работы специалистов - естественников и гуманитариев.

Для современной науки характерным становится проблемный подход - для решения конкретных и важных вопросов науки объединяют усилия ученые разных специальностей, создаются смешанные научные коллективы.

Существенные и личностные аспекты взаимодействия двух культур, проявлением которого становится активное участие видных ученых-естественников в решении крупных общечеловеческих проблем.

Таким образом, единство всего материального мира и необходимость решения глобальных проблем человечества является основой сближения двух культур.

Из истории естествознания.

Первой в истории человечества наукой была философия. Она являлась вместилищем всех человеческих знаний об окружающем мире, а наука о природе была ее составной частью и называлась натурфилософией, т.е. философией природы.

Натурфилософия стала первой формой существования естествознания. Первое понимание природы содержало много вымышленного, фантастического, далекого от действительности.

Недостаток научных фактов, познание причины явлений заменялось придуманными силами и связями (например, жизненная сила вещества), которыми пытались заменить проблемы в естественнонаучном знании.

Многое существовало лишь в воображении философов до тех пор, пока не был накоплен большой фактический материал, систематизация которого привела к возникновению науки.

Впервые наука в истории человечества возникает в Древней Греции в VI веке до н.э., когда появилась система знаний, являющаяся результатом деятельности особой группы людей и научного сообщества.

Древнегреческий ученый и философ Аристотель собрал и систематизировал знания, накопленные в древнем мире, и попытался дать классификацию наук.

Он разделил все науки на 3 группы:

• науки «умозрительные» - познают предмет только с помощью разума - это философия, физика, математика;
• науки «практические» - политика, этика, экономика;
• науки «творческие» - ремесла, врачевание, строительство.

Первая группа - это высшие науки, постигающие самое главное - причину бытия. Древнегреческие мыслители были одновременно и философами и учеными. Каждый ученый стремился представить все мировоззрение в целом. Достижения античных мыслителей в математике и механике нового вошли в историю науки.

В Древней Греции господствовала идея о существовании первоначал, лежащих в основе мироздания. К ним отнесли и стихии - воду, огонь, землю.

Эти представления сменились идеологией атомизма Демокрита и Эпикура.

Основные принципы этих воззрений следующие:

• вся вселенная состоит из мельчайших материальных частиц - атомов и незаполненного пространства - пустоты;
• атомы вечны, поэтому вся Вселенная существует вечно;
• атомы - мельчайшие неделимые частицы, находящиеся в постоянном движении;
• они различаются по форме, величине, тяжести;
• все предметы материального мира образуются из атомов различных форм и различного порядка их сочетаний (форм, величины, активности).

Эта теория положила начало развитию физики. Величайшим ученым и философом античности был Аристотель. Он создал космологическое учение, которое повлияло на миропонимание многих поколений.

Аристотель считал мироздание конечным состоянием многих сфер. Внешняя соприкасается с Перводвигателем Вселенной, или Богом, которого он понимал в виде разума мирового масштаба, источника энергии. Землю он представлял как шар в центре Вселенной.

Теорию математически оформил Клавдий Птолемей (до 168г. до н.э.) - крупнейший ученый античности. Главный его труд - «Математическая система». Эта эпоха прославилась вкладом в развитие математики древнегреческого ученого Пифагора.

В III веке до н.э. Евклид привел в системе математические достижения того времени и создал метод аксиом, что позволило создать геометрию, которая и сейчас носит его имя («Начало»).

Архимед - ученый, математик и механик. Ему принадлежит решение ряда задач по вычислению площадей поверхностей и объемов, значение числа; он ввел понятие центра тяжести, дал математический вывод законов рычага. Ему приписывают знаменитое выражение: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю».

Широкую известность получил закон Архимеда, касающийся плавучести тел. Ему принадлежит изобретение различных рангов, блоков, винтов для поднятия тяжестей, военные метательные машины.

Изобретения Архимеда опередили время и были оценены по достоинству только через 1,5 тыс. лет, они получили дальнейшее развитие в эпоху Возрождения.

Эпоха средних веков характерна развитием в Европе христианской науки, философии, теологии и прогрессом науки на Востоке. С VIII века научное лидерство переместилось из Европы на Восток. В мусульманском мире получила известность древнегреческая наука, и это способствовало развитию астрономии и математики.

Научные революции в истории естествознания.

Естествознание эпохи Возрождения.

Первая научная революция.

С XVI в. характер научного прогресса от количественных изменений переходит к качественными изменениям. Наука выходит на новый уровень знаний в результате меняющегося видения мира. Наука проходит через переломные этапы, получившие название научных революций.

Научная революция эпохи Возрождения характеризовалась возвращением культурных ценностей античности, расцветом искусства, утверждением идей гуманизма.

В науке существенным прогрессом стало появление гелиоцентрического учения великого польского астронома Николая Коперника (1473-1543 гг.) В своем труде «Об обращениях небесных сфер» Коперник утверждал что Земля не является центром мироздания.

На основе большого числа астрономических наблюдений и расчетов Коперник создал новую гелиоцентрическую систему мира, что и являлось первой в истории человечества научной революцией.

Земля - одна из планет, движущихся вокруг Солнца по круговым орбитам. Совершая обращение вокруг Солнца, Земля одновременно вращается и вокруг собственной оси, чем и объясняется смена дня и ночи, видимое нами движение звездного неба.

Коперник высказал мысль о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненном общим закономерностям единой механики. Этим было разрушено догматизированое представление Аристотеля о неподвижном «перводвигателе», приводящем в движении Вселенную.

Одним из активных сторонников учения Коперника, поплатившимся жизнью за свои убеждения, был знаменитый итальянский мыслитель Джордано Бруно (1548-1600 гг.)

Но он пошел дальше Коперника, отрицая наличия центра Вселенной вообще и отстаивая тезис о бесконечности Вселенной. Бруно говорил о существовании во Вселенной множества тел, подобных Солнцу, и окружающих его планетах. Причем многие их бесчисленного количества миров, считал он, обитаемы и, по сравнению с Землей, «если не больше и не лучше, то, во всяком случае, не меньше и не хуже».

Он был арестован инквизицией, 8 лет находился в тюрьме и 17 февраля 1600 г. как нераскаявшийся еретик был сожжен на костре в Риме. Но это не остановило прогресс познания человеком мира.

Естествознание Нового Времени. Научная революция XVII века.

Классическая механика и экспериментальное естествознание.

Эпоха получившая название «Нового времени», охватывает три столетия - XVII, XVIII и XIX века. В этом периоде основную роль сыграл XVII век - век рождения современной науки, у истоков которой стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей и Ньютон.

Галилео Галилей заложил основы нового механического естествознания. До него в науке движение понимали по принципу, заложенному Аристотелем: тело движется только при наличии внешнего воздействия на него, и если оно прекращается, то прекращается и движение. Галилей показал, что это ошибочный принцип, и сформулировал совершенно иной принцип инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какое-либо внешнее воздействие. Большое значение для становления механики как науки имело исследование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (как думал Аристотель), а пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Он открыл, что траектория брошенного тела является параболой. Галилей внес вклад в разработку учения о сопротивлении материалов.