Реферат: Методические указания для студентов экономических специальностей Черкесск, 2011
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
СЕВЕРО-КАВКАЗСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГУМАНИТАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра физики
Концепции современного
естествознания
Методические указания для студентов экономических специальностей
Черкесск, 2011
Публикуется по решению учебно-методического совета СКГГТА
Протокол №-____ от
Составитель:
Малеева Мария Ахмедовна, к.ф.н., доцент
Рецензенты:
Борлаков Х.Ш.,д.ф-м.н., профессор
Кохов Ю.Я., к.ф.н. , доцент
Редактор: Гошоков Р.М., к.ф-м.н., ст.преподаватель
Рекомендовано к публикации кафедрой физики,
Протокол №8 от 07.04.11 г.
Публикуется по решению учебно-методического совета СКГГТА
Протокол №-____ от
Составитель:
Малеева Мария Ахмедовна, к.ф.н., доцент
Рецензенты:
Борлаков Х.Ш.,д.ф-м.н., профессор
Кохов Ю.Я., к.ф.н. , доцент
Редактор: Гошоков Р.М., к.ф-м.н., ст.преподаватель
1.Предмет и структура естествознания
1.1.Наука, функции науки
1.2.Естествознание-комплекс наук о природе
1.3.методы естественно-научных исследовании
2. Основные исторические этапы развития естествознания
2.1.Понятие естественно-научной картины мира.
2.2.Античная наука
2.3.Развитие науки в период Средневековья
2.4.Новое время-эпоха создания естествознания
2.5.Развитие естествознания и науки в России
3.Элементы современной физики
3.1.Развитие представлении о пространстве и времени в доньютоновский период.
3.2.Пространство и время в классической механике Ньютона
3.3.Дальнодействия и близкодействия
4.Научные революции в истории естествознания
4.1.Естествознание эпохи Возраждения. Первая научная революция
4.2.Естествознание Нового времени. Научная революция 17 века
4.3.Проблемы философского метода.
4.4.Научная революция второй половины 18-19 веков.
4.5.Исследование в области электромагнитного поля и начало крушения механистической картины мира.
5.Фундаментальные понятия о материи
5.1.Материя и ее свойства
5.2.Классификация элементарных частиц.
5.3.Фундаментальные взаимодействия
5.4.Рождение квантовых представлении
6.Современные взгляды на происхождение и устройство Все6ленной.
6.1. Общие принципы современной астрономии.
6.2.Основные космологические гипотезы происхождения Вселенной.
Словарь терминов
Список использованной литературы
^ Цель и задачи курса «Концепции современного естествознания»
Естествознание — наука о явлениях и законах природы. На современном этапе развития естествознание включает множество отраслей: физику, химию, биологию, биохимию, геохимию, астрономию, генетику, экологию и др. Естествознание охватывает широкий спектр вопросов о разнообразных свойствах объектов и явлений природы, которую можно рассматривать как целостную систему. Успехи естествознания, особенно с XVII-XVIII вв., надолго сделали принципы естествознания эталоном рациональности. Изучение природы было естественным стремлением человека познать окружающий мир и стало основой практической деятельности. Основные понятия, само представление о закономерностях изменения явлений, способы применения законов природы были порождены ее исследованием. Отношение к природе, понимание ее места в мироздании, представление о явлениях, происходящих в ней, были основой научных и философских систем в различных цивилизациях. В настоящее время естественнонаучные знания являются сферой активных действий и основанные на них современные технологии формируют новый образ жизни человека.
Основные мировоззренческие и методологические принципы современного естествознания, ведущие направления их развития и положение в общекультурной картине мира предлагаются для изучения в курсе «Концепции современного естествознания». Однако подробное изложение естественнонаучных знаний, накопленных во всех отраслях естествознания, — необходимый, но сложный процесс, для решения которого в данном учебнике используется принцип концептуальное™ изложения научного материала.
Понятие «концепция» включает в себя основополагающие идеи, принципы, что позволяет студентам получить фундаментальные знания о природе и на их основе более детально изучить специализированные дисциплины профильной подготовки. Концептуальное мышление и восприятие естествознания необходимо для студентов естественных, технических и гуманитарных факультетов, так как оно показывает роль естествознания в современной жизни, приложимость его принципов и законов к разнообразным сферам теоретической и практической деятельности человека.
Методическое пособие «Концепции современного естествознания» подготовлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. Цель методического пособия заключается в том, чтобы сделать доступным для студентов понимание проблем и результатов исследований в области естественных наук, познакомить студентов на уровне общих представлений с наиболее важными положениями, концепциями наук о природе в их взаимосвязи, развитии.
Реализация этой цели предполагает решение следующих задач:
дать представление об основополагающих концепциях различных естественных паук, направлениях их развития в историческом аспекте;
сформировать систему общих знаний о живой и неживой природе и законах ее существования;
развить способность использования системного подхода в оценке развития направлений современного естествознания;
научить анализировать основное содержание конкретных научных теории и основополагающих концепций;
познакомить студентов с важнейшими достижениями современного естествознания;
охарактеризовать задачи рационального природопользования, а также роль, место и значение человека в эволюции не только Земли, но и Космоса.
Раздел 1
^ ПРЕДМЕТ И СТРУКТУРА ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Термин «естествознание» происходит от соединения слов «естество», то есть природа, и «знание». Таким образом, дословное толкование термина — знание о природе.
► Естествознание в современном понимании — наука, представляющая собой комплекс наук о природе, взятых в их взаимосвязи. При
этом под природой понимается все сушее, весь мир в многообразии его форм.
^ 1.1. Наука. Функции науки
► Наука — это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве.
Науку рассматривают как сферу исследовательской деятельности, направленную на производство новых знаний о природе, обществе и человеке, включающую в себя все условия этого производства: ученых с их знаниями и способностями, научные учреждения и специальное оборудование, методы научно-исследовательской работы, систему научной информации.
Возникнув в Европе после философии и религии, в современном виде паука сформировалась в XVI-XVTII вв. Причина возникновения пауки — соединение в своеобразном типе европейской культуры восточной чувственности с греческой рациональностью. Активно развиваясь, к началу XVIII в. наука заняла доминирующее место в культуре человеческой деятельности. С тех пор значение науки неуклонно возрастает. Если в начале XIX в. развитие науки зависело от развития производства, то к концу столетия ситуация изменилась: развитие пауки стало предшествовать развитию производства.
В XX в. объем научной информации удваивался каждые 10-15 лет. В настоящее время наука охватывает около 15 тыс. дисциплин, которые разделяются на фундаментальные и прикладные, естественные и общественные. Изменился и статус ученого. До конца XIX в. научные исследования велись в университетах, где ученый добывал средства к жизни преподавательской работой. В настоящее время ученый — это особая профессия. С разделением пауки на фундаментальную и прикладную, произошедшим в XX столетии, теоретические исследования стали непосредственно влиять на производство. Наука превратилась в важную производительную силу общества.
Выделяют три основные ипостаси науки: отрасль культуры, способ познания мира, социальный институт.
^ Наука как отрасль культуры
Термин «культура» (от лат. cultura — возделывание, воспитание, развитие, почитание) вошел в обиход европейской социальной мысли во второй половине XVIII в. Первоначально понятие «культура» подразумевало целенаправленное воздействие человека на природу, а также воспитание и обучение самого человека. Современная трактовка понятия «культура» отражает как общее отличие человеческой жизнедеятельности от биологических форм жизни, так и качественное своеобразие конкретных исторических форм этой жизнедеятельности.
► Культура — специфический способ организации и развития человеческой жизнедеятельности, представленный в продуктах материального и духовного труда, в системе социальных норм и учреждений, в духовных ценностях, в совокупности отношений людей к природе, между собой и к самим себе.
Содержание понятия «культура» и его структура находятся в постоянном развитии и зависят от конкретной исторической эпохи, общественно-экономической формации, национальных особенностей. Культуру подразделяют на материальную и духовную. Материальная культура охватывает всю сферу материальной деятельности и ее результаты — орудия труда, жилище, одежду и т. д. Духовная культура включает в себя сферу сознания, духовного производства — нравственность, воспитание, этику, эстетику, религию, искусство, науку.
Науку как составляющую общечеловеческой культуры от других отраслей культуры отличает целый ряд признаков. В отличие от техники целью науки является познание мира, а не использование полученных знаний о мире для его преобразования. От искусства наука отличается рациональностью. От философии науку отличает то, что ее выводы требуют эмпирической проверки. В отличие от идеологии научные истины общезначимы и не зависят от интересов определенных слоев общества. От религии паука отличается тем, что опирается не на веру, а на чувственную реальность. Наука решает частные проблемы и дает относительные ответы па частные вопросы, которые подтверждаются опытом. При этом в науке никогда не имеется достаточных оснований для уверенности в том, что достигнута истина.
Как сфера человеческой деятельности паука имеет специфические черты.
Универсальность — сообщает знания, истинные для тех условий, при которых они получены.
Обезличенность — конечные результаты научного познания не зависят от национальности ученого, от места его проживания или индивидуальных особенностей.
Систематичность — наука имеет определенную взаимосвязанную структуру, а не является бессвязным набором частей.
Фрагментарность — наука делится па отдельные дисциплины, поскольку изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности и ее параметры.
Общезначимость — научные знания могут быть использованы всеми людьми. Наука оперирует единым языком терминов и понятий.
Незавершенность — процесс научного познания бесконечен, так как научное знание не может достичь абсолютной истины.
Преемственность — новые знания определенным образом соотносятся со старыми знаниями.
Критичность — всякое знание относительно, любые результаты могут быть поставлены иод сомнение и пересмотрены.
Достоверность — любые научные выводы основаны на результатах, прошедших разностороннюю проверку.
Внеморальность — научные истины нейтральны в морально-этическом плане. Нравственные оценки могут относиться либо к деятельности по получению знания, либо к деятельности но его использованию.
Рациональность — разработка теорий, выходящих за рамки эмпирического уровня, па основе законов логики.
Чувственность — научные результаты признаются достоверными только после того, как они эмпирически проверены с использованием чувственного восприятия.
Кроме того, для пауки характерны свои методы исследований, использование приборов и оборудования, особый язык.
Таким образом, специфика науки как отрасли культуры заключается в следующем:
наука познает реальность посредством изучения отдельных ее частей;
результаты науки требуют эмпирической проверки.
^ Наука как способ познания мира
Наиболее развитой формой познания в настоящее время является наука. Она познает объективные законы изучаемых явлений. Благодаря этому наука обладает предсказательной функцией, позволяет предвидеть ход событий. Формула науки: знать, чтобы предвидеть; предвидеть, чтобы действовать со знанием дела. Наряду с наукой существует вненаучное познание; занимающее важное место в жизни человека. На практике вненаучные формы познания часто бывают незаменимы. Среди них наиболее распространено обыденное познание.
Под обыденным познанием понимают неспециализированную познавательную деятельность человека в процессе его жизнедеятельности. Результатом обыденного познания является жизненно-практическое знание. Такое знание не требует для своего усвоения и передачи специальной подготовки. При этом жизненно-практическое знание является ключевым во взаимопонимании людей и образует основу любого другого знания, в том числе и научного. Помимо обыденного, к вненаучному относят многочисленные специализированные виды практического познания и знания — например, практическое животноводство, растениеводство, швейное дело и т. д.
Результатом обыденного познания, так же как и научного, может быть объективное знание о мире. При этом научное и обыденное познание имеют ряд важных отличий:
^ Характер объекта познания. Обыденный опыт имеет дело с целым объектом и всем комплексом его внешних связей. В науке объект познают посредством изучения его частей и нахождения связей между ними, при этом на теоретическом уровне имеют дело не с самими объектами, а с их идеализированными моделями.
^ Системность и обоснованность — признак, отличающий научное знание от обыденного. Научные знания выстраиваются в систему посредством логического выведения одних утверждений из других.
^ Проверка достоверности полученных знаний. Достоверность обыденного знания может быть установлена только опытом или в процессе производства. Наука использует специфическое средство проверки знаний — эксперимент.
^ Использование специальной аппаратуры. В отличие от обыденного познания наука нуждается в специальных орудиях и средствах исследования — научной аппаратуре (инструментах, приборах, оборудовании).
^ Используемый язык. В процессе обыденного познания пользуются обычным, разговорным языком. В пауке помимо разговорного используется особо разработанный язык специфических терминов, символов, схем, формул.
^ Необходимость особой подготовки. В отличие от обыденного познания занятия наукой требуют особой подготовки — теоретической, практической, методической.
Переход к научному познанию был длительным. К этапу зарождения и начального развития научного познания можно отнести период примерно с VII-VI вв. до н. э., когда в Древней Греции возник интерес к пониманию мира в целом, до XVI-XVIII вв. — времени возникновения науки. Познавательной предпосылкой науки явилось развитие критических функций разума и абстрактного мышления. Еще в древнем мире человек стал выделять себя из мира природы, почувствовал себя активной силой. Возникшее в дальнейшем общественное разделение труда способствовало накоплению рациональных знаний, а значит, и развитию научного способа познания.
Научное познание иначе называют научным исследованием. Наука — не только результат научного исследования, но и само исследование. Она имеет определенную структуру. Выделяют два уровня научного исследования — эмпирический и теоретический.
^ Эмпирическое исследование (от греч. empeiria — опыт) — это опытное познание.
Теоретическое исследование (от греч. theoria — рассматриваю, исследую) представляет собой систему логических высказываний, включающих в себя математические формулы, схемы, графики и др., образованные для установления законов природных, технических и социальных явлений.
На основе эмпирических исследований могут быть сделаны эмпирические обобщения. На основе эмпирических обобщений формулируется гипотеза (от гр. hypothesis — основание, предположение) — научное предположение. Для формулировки гипотезы, объясняющей эмпирические факты, необходимо все предшествующее знание, касающееся данной проблемы. Научное предположение остается гипотезой до эмпирического подтверждения. После выдвижения определенной гипотезы с целью ее проверки исследование опять возвращается на эмпирический уровень. Для проверки научной гипотезы проводятся новые эксперименты. Если гипотеза выдерживает эмпирическую проверку, то она приобретает статус закона или закономерности, если нет — считается опровергнутой, и поиски иной, более приемлемой, гипотезы продолжаются.
Совокупность нескольких законов, относящихся к одной области знания, называется теорией. В случае, если теория в целом не получает убедительного эмпирического подтверждения, она может быть дополнена новыми гипотезами. Подтвержденная на практике теория считается истинной до тех пор, пока не будет предложена новая теория, лучше объясняющая известные эмпирические факты, а также новые эмпирические факты, которые стали известны уже после принятия первоначальной теории и оказались противоречащими ей. Основной смысл, суть той или иной теории, выражается в концепции. Когда теория еще не выработана, а имеется только главная идея для объяснения определенных событий, то такую идею тоже называют концепцией.
► Концепция (от лат. conceptio — понимание, система) — это определенный способ понимания, трактовки какого-либо предмета, процесса, явления либо ведущий замысел, конструктивный принцип научной деятельности.
Таким образом, каждая теория или гипотеза имеет свою концепцию, свой смысл и свой принцип научной деятельности.
^ Наука как социальный институт
В XVII-XVIII вв. в Европе были созданы первые научные общества, академии, начали издаваться научные журналы. Наука сложилась как
социальный институт. Стремительным развитием всех отраслей пауки характеризуется XX в. В этот период времени осуществлялось строительство крупных исследовательских институтов и лабораторий, оснащенных разнообразными приборами, вычислительной. и иной техникой. Еще более интенсивными темпами развитие науки происходит в настоящее время.
Внимание государства к науке в истории общества росло по мере того, как возрастали ее социальные функции. На протяжении четырех столетий наука завоевывала одну общественную позицию за другой. Срастаясь со всеми формами материального и духовного производства, политической и идеологической жизнью общества, наука превратилась в непосредственную производительную силу, в важнейший компонент научно-технического прогресса. Поэтому общество, заботящееся о своем будущем, заинтересовано в увеличении финансовых затрат на развитие науки.
О масштабах научной сферы жизни современного общества свидетельствует численность ученых в мире. Если в начале XIX в. количество ученых составляло около 1 тыс. человек, к началу XX в. — уже порядка 100 тыс. человек, то к началу XXI в. численность научных работников в мире составила свыше 5 млн человек. Девяносто процентов всех ученых, когда-либо живших на планете, — наши современники. Согласно статистическим данным, удвоение объема научной информации в современном обществе происходит каждые 10-15 лет. Более 90% всех важнейших научно-технических достижений человечества приходится на XX — начало XXI в.
Система современного научного знания включает около 15 тыс. дисциплин, научных журналов насчитывается несколько сотен тысяч. В авангарде науки идут фундаментальные исследования. Высокими темпами развивается прикладная наука, основанная на экспериментальной, опытно-промышленной базе. Современные научные исследования требуют существенных материальных вложений. Например, строительство синхрофазотрона, необходимого для проведения исследований в области физики элементарных частиц, требует миллиардов долларов. Особенно дорогостоящими являются космические исследования. В развитых странах на науку сегодня затрачивается 2-3% валового национального продукта. Но без этого невозможны ни достаточная обороноспособность страны, ни ее производственное могущество.
В истории мировой науки российская наука всегда занимала одно из ведущих мест. В конце 80-х гг. XX в. в СССР было около 1,5 млн научных работников, что составляло примерно одну четверть ученых
всего мира. Из них около 40% занимались проблемами технических паук, порядка 30% составляли специалисты в области естественных паук и медицины, а 30% от общей численности советских ученых работали в гуманитарных научных областях.
К сожалению, в последнее время ввиду низких материальных вложений российская наука находится в тяжелом состоянии, вследствие чего имела место массовая эмиграция ученых. С начала 90-х гг. прошлого столетия, то есть за неполные 20 лет, страну покинули около 1,5 млн специалистов. Согласно статистическим данным, заработная плата исследователей в фундаментальной пауке в промышленно развитых странах Запада в 40-50 раз выше, чем в России, а годовые расходы на фундаментальную пауку в США, например, в 8 раз больше, чем в нашей стране. Тем не менее в настоящее время ситуация начала стабилизироваться, многие ученые предпочитают оставаться в России, а не уезжать за рубеж. Это связано с позитивным экономическим развитием страны, с увеличением государственных и частных инвестиций в научную сферу.
Экономический подъем России невозможен без опережающего развития науки. Поэтому в настоящее время паука является одним пз приоритетных направлений в деятельности государства.
^ 1.2. Естествознание — комплекс наук о природе
Естествознание, как указывалось ранее, — это совокупность наук о природе, взятых в их взаимосвязи. Однако данное определение не отражает в полной мере сущности естествознания, поскольку природа выступает как единое целое. Это единство не раскрывается ни одной частной наукой, пи всей их совокупностью. Множество специальных естественнонаучных дисциплин своим содержанием не исчерпывает всего, что мы подразумеваем под природой: природа глубже и богаче всех имеющихся теорий.
Понятие природы трактуется по-разному. В самом широком смысле под природой понимается все сущее, весь мир в многообразии его форм. Природа в этом значении стоит в одном ряду с понятиями материи, Вселенной. Наиболее употребительно толкование понятия «природа» как совокупности естественных условий существования человеческого общества. В данной трактовке характеризуются место и роль природы в системе исторически меняющегося отношения к ней человека и общества. В более узком смысле под природой понимают объект пауки, а точнее — совокупный объект естествознания.
Современное естествознание развивает новые подходы к пониманию природы как единого целого. Это выражается в представлениях о развитии природы, о различных формах движения материи и разных структурных уровнях организации природы, в расширяющемся представлении о типах причинных связей. Например, с созданием теории относительности существенно видоизменились взгляды па пространственно-временную организацию объектов природы; развитие современной космологии обогащает представления о направлении естественных процессов; развитие экологии привело к пониманию глубоких принципов целостности природы как единой системы.
► В настоящее время под естествознанием понимается точное естествознание, то есть такое знание о природе, которое базируется на научном эксперименте, характеризуется развитой теоретической формой и математическим оформлением.
Для развития специальных наук необходимо общее знание природы, комплексное осмысление ее объектов и явлений. Для получения таких общих представлений каждая историческая эпоха вырабатывает соответствующую естественнонаучную картину мира.
^ Исторические этапы познания природы
Процесс познания человеком природы начался еще в глубокой древности, но интенсивно стал развиваться в античный период. Важную роль в дальнейшем становлении естествознания как науки сыграли основанные на наблюдениях великие догадки древних философов.
Так, родоначальник античной натурфилософии Фалес сумел предсказать солнечное затмение, наблюдавшееся в Греции в 585 г. до п. э. Эмпедокл, живший в VI в. до н. э., объяснил причину солнечного затмения прохождением Луны между Солнцем и Землей. Эмпедокл также высказал удивительную догадку о том, что свет распространяется с огромной скоростью и мы просто не замечаем длительности его распространения. Помимо работ в области астрономии Фалес известен также своими трудами но географии и физиологии, а Эмпедокл прославился не только как философ, но и как врач, физик и физиолог. Широко известны достижения античности в математике (Евклид, III в. до н. э., Пифагор, VI в. до н. э.), механике (Архимед, III в. до н. э.), астрономии (Птолемей, II в. до п. э.).
В средневековье процесс познания природы находился в полной зависимости от богословия. В этот период развивались астрология, алхимия, магия и другие виды оккультного знания. Тем не менее постепенно накапливались новые факты и оттачивалась логика теоретического мышления. Например, возникновению и развитию научной химии, несомненно, способствовали работы средневековых алхимиков.
Историю алхимии обычно начинают с IV в. н. э. В течение примерно тысячелетия алхимики пытались с помощью химических реакций, протекающих в сопровождении специфических заклинаний, получить философский камень, способствующий превращению любого вещества в золото, приготовить эликсир долголетия, создать универсальный растворитель. В качестве побочных продуктов их деятельности появились многие открытия, решения практически важных задач. Были созданы технологии получения красок, стекол, лекарств, сплавов. Алхимические исследования, не состоявшиеся теоретически, в дальнейшем явились основой для развития экспериментального естествознания.
Особую роль в развитии процесса познания природы в Х-ХИ вв. сыграли мыслители арабско-мусульманского мира, сохранившие связь с античной натурфилософией: ирано-таджикский философ pi врач Ибн-Сина (Авиценна), ирано-таджикский математик, астроном, поэт и мыслитель Омар Хайям, арабский философ и врач Ибн Рошд (Авер-роэс). Таким образом, в античный и средневековый периоды были созданы предпосылки для развития научного естествознания.
Становление естествознания в современном его понимании, по мнению историков науки, прошло три стадии и в конце XX в. вступило в четвертую стадию.
Первая стадия научного естествознания — натурфилософия, зародившаяся в позднем средневековье, относится к эпохе Возрождения (XV-XVI вв.). Этот период характеризуется получением знаний путем наблюдения, а не эксперимента, преобладанием догадок, а не опытно воспроизводимых выводов. При этом натурфилософия песет в себе глубокую конструктивную идею необходимости союза естествознания и философии, что прослеживается во всей последующей истории естествознания. Так, картина мироздания Дж. Бруно представляет собой воспроизведение философской модели античных атомистов на основе данных астрономических наблюдений. Итальянский философ доказывал, что у Вселенной нет центра, она беспредельна и состоит из бесконечного множества звездных систем. Теоретические положения и выводы, сделанные Дж. Бруно, базируются не столько на опытных данных, сколько на философском положении о целостности и непротиворечивости картины мира.
Таким образом, несмотря на неразвитость естествознания, стадию натурфилософии отличает важная методологическая основа — синтез философских и естественнонаучных идей. Именно благодаря философскому подходу к осмыслению естественнонаучных знаний создаются научные картины мира, которые вырабатываются наукой каждой исторической эпохи.
Вторая стадия развития естествознания — аналитическое естествознание (XVII — конец XIX в.) — связана с формированием и систематическим развитием экспериментально-теоретических исследований. Натурфилософское познание природы превратилось в современное естествознание, в систематическое научное познание па базе экспериментов и математического изложения полученных результатов. На стадии аналитического естествознания была получена основная масса достижений в изучении природы. Среди них — открытие законов классической механики, закона всемирного тяготения, периодического закона, разработка теории химического строения органических соединений, теории эволюции живых организмов.
Возникли и начали интенсивное развитие естественные науки: физика, химия, биология, география, геология. Накопление знаний требовало более детального изучения объектов, что вело к дифференциации соответствующих наук. Так, химия разделилась на органическую и неорганическую, затем появились физическая и аналитическая химия. В биологии были выделены ботаника, зоология, анатомия, физиология. При этом внимание ученых было обращено главным образом на исследование объектов природы в сравнении с исследованиями процессов. Так, в химии изучали главным образом элементный состав и строение молекул веществ, и только к концу XIX в. ведущее место стало занимать учение о химических реакциях. В этот период преобладал подход к рассмотрению природы как неизменной во времени, то есть вне эволюции, а ее разных сфер — вне связи друг с другом. Несмотря на то что естествознание постепенно проникалось идеями эволюционного развития, данный подход просуществовал в науке вплоть до середины XIX в.
Таким образом, стадию аналитического естествознания характеризуют следующие особенности:
тенденция к возрастающей дифференциации естественных наук;
преобладание эмпирических (то есть полученных посредством эксперимента) знаний над теоретическими;
преимущественное исследование объектов природы в сравнении с исследованиями процессов;
подход к рассмотрению природы как неизменной во времени, а ее разных сфер — вне связи друг с другом.
Третья стадия — синтетическое естествознание (конец XIX — конец XX в.).
На стадии синтетического естествознания возрастает роль теоретических знаний, интенсивно исследуются как природные объекты, так и процессы. Эволюционный подход к познанию природы становится методологической основой синтетического естествознания. Этот период развития науки характеризуется ясным пониманием целостности природы и неразрывной взаимосвязи отдельных ее частей. Например, любой живой организм можно рассматривать как механическую систему и как систему термодинамическую. Одновременно жизнь рассматривается как множество непрерывно протекающих химических реакций. При этом важно понимать, что данные подходы имеют относительный характер. Живой организм — единое целое, и потому подход к его изучению должен быть комплексным. Одним из результатов комплексного подхода к изучению природы как единого целого стало возникновение экологии — науки о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой.
Необходимость комплексного изучения природных объектов и явлений, с одной стороны, и одновременно растущая дифференциация наук — с другой, привели к необходимости создания синтетических дисциплин. Так на стыке смежных наук — биологии, химии, физики -появились физическая химия, биохимия, физико-химическая биология. Таким образом, главной отличительной особенностью синтетического естествознания является ориентация на создание синтетических научных дисциплин.
В конце XX столетия естествознание вступило в четвертую стадию своего развития, которую называют интегральным естествознанием. Интегральное естествознание характеризуется не столько продолжающимися процессами синтеза двух-трех смежных наук, сколько масштабным объединением разных дисциплин и направлений научных исследований. Примером таких новых интегральных научных направлений является кибернетика.
Кибернетика — это наука об общих принципах управления в машинах, живых организмах и обществе. Это интегральная наука, возникшая на стыке ряда специальных дисциплин — теории автоматов, техники связи, математической логики, теории информации и др.
Другим примером масштабной научной интеграции является синергетика, претендующая на роль общей теории развития. Синергетика — новое направление междисциплинарных научных исследований процессов возникновения порядка из беспорядка (самоорганизации) в открытых системах физической, химической, биологической и другой природы. Существенную роль в процессе научной интеграции выполняют такие общенаучные методы исследования, как математизация естествознания, разработка принципов системных исследований, использование новейших информационных технологий.
Таким образом, современный этап в развитии естествознания отличают ясное понимание целостности природы, эволюционный подход к ее изучению и к осмыслению результатов исследований, интенсивно идущие процессы интеграции разных научных направлений. Усиливающаяся тенденция к интеграции естественных наук позволяет предположить, что в дальнейшем на какой-то боРаздел 2 ОСНОВНЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Основные понятия: классическая, неклассическая и постнеклассическая наука, естественно-научная картина мира, развитие науки до эпохи Нового времени, развитие науки в России
Исследователи, изучающие науку в целом, выделяют три формы исторического развития науки: классическую, неклассическую и постнеклассическую науку.
Классической наукой называют науку до начала XX в., имея в виду научные идеалы, задачи науки и понимание научного метода, характерные для науки до начала прошлого века. Это прежде всего вера многих ученых того времени в рациональное устройство окружающего мира и в возможность точного причинно-следственного описания событий в материальном мире. Классическая наука исследовала две господствующие в природе физические силы: силу тяготения и электромагнитную силу. Механическая, физическая и электромагнитная картины мира, а также концепция энергии, основанная на классической термодинамике, являются типичными обобщениями классической науки. Неклассическая наука — это наука первой половины прошлого века. Теория относительности и квантовая механика являются базовыми теориями неклассической науки. В этот период разрабатывается вероятностная трактовка физических законов: абсолютно точно нельзя предсказать траекторию движения частиц в квантовых системах микромира. Постнеклассическая наука (фр. post — после) — наука конца XX в. и начала XXI в. В этот период уделяется большое внимание исследованию сложных, развивающихся систем живой и неживой природы на основе нелинейных моделей. Классическая наука имела дело с объектами, поведение которых можно предсказать в любое желаемое время. В неклассической науке появляются новые объекты (объекты микромира), прогноз поведения которых дается на основе вероятностных методов. Классическая наука также использовала статистические, вероятностные методы, однако на объяс
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Статистика» для специальности 08050765 «Менеджмент организации» Ульяновск
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательного
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Методические указания и задания к контрольной роботе Архангельск 2009
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине «Информационные технологии в экономике»
17 Сентября 2013