Спектр научных исследований в естествознании. Основные особенности научного познания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Основные понятия кинематики

2. Естественнонаучная и гуманитарная науки: их специфика и взаимосвязь

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В настоящее время спектр научных исследований в естествознании - науке о природе как единой целостности, как научной и учебной дисциплины - концепций современного естествознания - необыкновенно широк. В систему естественных наук помимо основных наук: физики, химии и биологии включаются также и множество других - астрономия, география, геология и даже науки, стоящие на границе между естественными и гуманитарными науками, например, психология. Гуманитарным наукам, например, социологии, экономике, философии, истории, археологии не обойтись без знания математики и географии, основ натурфилософии, психологии, современной химии и т.д. Таких примеров можно привести бесчисленное множество. Конечно, каждая отдельная научная дисциплина, будь то физика, химия или астрономия, имеет "свой" предмет и методы исследования и не ставит своей целью подменить или заменить методы других наук, которые очень специфичны и имеют "свой" инструментарий. В связи с этим отметим, что отличием естествознания от специальных естественных наук является то, что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позиций нескольких наук, "обнаруживая" наиболее общие закономерности и тенденции, рассматривает природу как бы сверху.

Естествознание, признавая специфику входящих в него наук, в то же время имеет своей главной целью исследование природы как единого целого. Изучение естествознания позволяет представить себе подлинное единство природы, то единое, общее основание, на котором построено все разнообразие ее предметов и явлений и из которого вытекают, "абстрагируются" основные законы, связывающие микро - и макромиры: Землю и Космос, физические и химические явления между собой, жизнью, разумом. Математика представляет собой основу фундаментальных исследований в естественных и гуманитарных науках. В силу этого значение её в общей системе человеческих знаний постоянно возрастает. В математике возникают новые теории в ответ на запросы практики и внутреннего развития самой математики. Приложения различных областей математики стали неотъемлемой частью науки, в том числе: физики, химии, геологии, биологии, медицины, лингвистики, экономики, социологии. В современном обществе работу специалиста любого профиля невозможно представить без применения средств вычислительной техники. Использование информационных технологий позволяет повысить эффективность принятия многих решений за счет своевременного получения необходимой информации. Информатика играет роль связующего звена между естественными и гуманитарными науками.

Актуальность данного исследования. Изучая отдельные естественные науки, невозможно познать природу как единое целое - в "тени" как бы остаются основные законы, закономерности, по которым она развивается. Поэтому изучение предметов в отдельности - физики, химии, биологии - является лишь первой ступенькой к познанию природы во всей ее целостности, т.е. познанию ее законов с общей естественнонаучной позиции.

Задача же естествознания как совокупности наук о природе, рассматриваемых как единое целое, будет заключаться, во-первых, в выявлении скрытых связей, создающих органическое единство всех физических, химических и биологических явлений; и, во-вторых, в более глубоком и точном познании самих этих явлений. Цель данной контрольной работы состоит изучить более подробно метод моделей в физике, технике, гуманитарных науках и раскрыть их взаимосвязь. Данная контрольная работа включает в себя следующие разделы: Введение, основная часть, заключение, список использованной литературы.

1. Основные понятия кинематики

Как теория, родственна динамике и статике, она - часть механики в целом. Слово К. происходит от греч. kinema - движение. Но К. изучает движение в рамках пространственно-временных представлений без учета действующих масс и сил, это как раз и создает, образует как объект, так и предмет К. Вместе, К., статика и динамика - изучают взаимосвязанные феномены механики. При этом в механике создаются соответствующие понятия, принципы и теории, которые и являются общенаучными и специальными научными конструктами этой науки. Исторически, К. в рамках механики развивалась вместе с динамикой. В рамках механики, поскольку основные объекты К. с большой долей точности по своей природе суть геометрические и хрональные, то её можно обозначить иначе, а именно как «хроногеометрию» (от греч. chronos - время).

В русском языке поня-тие «динамика», происходит от греч. dinamikos, - означающего «силовой», т.е. связанный с силой как характеристикой взаимодействия. Вообще, динамика - это такой раздел механики, в котором учитываются не только статика, но и кинематические аспекты массы и силы, энергии, и импульсов. Но под динамикой понимают также любое движение, изменение, темпоральность, иначе - «изменение вообще», связанное с всеобщим взаимодействием объектов разного рода, т.е. истолковывают его «чисто по-философски». В принципе, семантически, понятия К. и динамика синонимы, т.к. оба означают движение. Их общий антипод - «статика». Понятие «статика» произошло из греч. statos - т.е. стоящий, неподвижный. В целом, понятие статики обозначает состояния покоя, неподвижности, статичности, устойчивости, стабильности или равновесия, нонтемпоральности. Как самостоятельный раздел механики, К. выделяется лишь во второй половине XIX века , хотя истоки К. мы найдем уже в античности. В средние века ученые открыли закон равенства углов падения и отражения упругих шариков, они занимались диаграммами связи скорости движения и времени, теорией удара, изучением баллистической кривой. Например, в Италии, этими вопросами занимался великий Л. да Винчи (1452-1519). Уже математики Н.Тарталья и Дж.Кардано, тоже в Италии, в середине XVI века считали такой кривой параболу и составили неплохие таблицы для артиллерийских стрельб.

В Германии знаменитый И.Кеплер (1571-1630) открыл три чисто кинематических закона обращения планет в их орбитальном движении вокруг Солнца: 1) все планеты движутся по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце; 2) площади, описываемые их радиусами за равные промежутки времени равны; 3) квадраты периодов обращения двух планет вокруг Солнца относятся друг к другу как кубы больших полуосей их эллиптических орбит. Эти законы могут быть сформулированы и как динамические, в форме задачи двух тел (что и было сделано позже И.Ньютоном).

В Италии, гениальный Г.Галилей (1564-1642) открывает законы падения тел и факт существования ускорения как скорости изменения скорости. Им в 1638 г. была также предложена знаменитая задача о брахисто-хроне - кривой линии, падая по которой, тело, скатывающееся сначала по наклонному желобу в поле силы тяжести, скорее всего из точки в конце желоба попадет в другую, нижележащую точку, при нулевой начальной скорости (по форме кривая наибыстрейшего спуска - экстремаль). Галилей оши-бочно предположил, что это будет дуга окружности. Этим дело не закончилось, т.к. в 1696 г. швей-царский математик и механик, почетный член С.-Петербургской академии, И.Бернулли (1667-1748) предложил в форме конкурса ряду математиков решить эту задачу Галилея. Её решением занимался в Англии великие Ньютон (1643-1727) и Г.Лейбниц (1646-1716) в Германии, математик Г.Лопиталь (1661-1704) во Франции, брат И.Бернулли Яков (1654-1705) и сам Иоганн. Последний использовал для её решения оптические аналогии с движением луча света и философский принцип, что природа всегда действует простейшим образом. Было найдено, что траектория быстрейшего спуска - это циклоида. Но побочный эффект от решения этой задачи - начало развития особого вариационного исчисления в математике, в создании которого приняли участие кроме И.Бернулли петербургский академик Л.Эйлер (1707-83) и Ж.Лагранж (1736-1813) во Франции. Решение задачи Галилея в то время - блестящий пример работы ученых в рамках международного проекта.

Взятые вместе, К., динамика и статика играют важную роль не только в механике, но их роль велика и в различных научных теориях бытия и мышления, движения, пространства и времени, развития мира. Они, К. и др. конкретизируются в представлениях онтологии, гносеологии и методологии этих теорий, описывая взаимодействия механического характера, связи активности и пассивности, изменчивости и неподвижности, движения и покоя объектов различной природы. Они играет выдающуюся роль в различных картинах мира, в науках о природе, в мире техники, в решении проблем регулирования и управления, и др., в обществе и в мышлении. Основа всего этого едина - это реальные процессы изменения во времени (и стабильности, покоя) объектов самой разной природы. Их единство и взаимосвязь реализуется в рамках многочисленных ветвей одной из древнейших наук механики, которая изучает особое, «механическое движение».

Последнее - это движение и изменение с течением времени взаимного положения тел или их частиц в пространстве . Термин «механика» ввел Аристотель (384/83 - 322/21 гг. до н.э.). В природе - это движение небесных тел, колебания земной коры, воздушные и морские течения и т.п., а в технике - движения различных летательных аппаратов и транспортных средств, частей двигателей, машин и механизмов, деформации элементов различных конструкций и сооружений, движения жидкостей и газов, твердых тел и многое другое. В целом, механика изучает взаимодействия различных материальных точек и тел, результатом которых являются изменения их скоростей или их деформации. Среди ветвей и отделов механики различают по степени теоретичности, а также в связи с математикой и практикой - механику теоретическую, аналитическую, статистическую и прикладную. По характеру основной парадигмы различают механику классическую, релятивистскую и квантовую, по объекту - механику материальной точки, механику системы материальных точек, абсолютно твердых тел, сплошной среды, механику сыпучих сред, тел переменной массы, механику вращения, теорию машин и механизмов, внешнюю баллистику и др., а также техническую и строительную механику. Самостоятельными разделами механики являются также теория колебаний, теория устойчивости равновесия и устойчивости движения, теория гироскопа, механика тел переменной массы, теория автоматического регулирования, теория удара, и пр. К механике принадлежат также общетехнические и специальные дисциплины, такие как гидравлика, сопротивление материалов, кинематика механизмов, динамика ракет, теории движения транспортных средств разного рода, теории регулирования и управления движением объектов разного рода и др. Особой формой К. является «кинетостатика».

Исторически, механика и математика всегда были тесно сплетены в цикл механико-математических наук и теорий, методов, задач. Именно механика стимулировала раньше всех наук о природе развитие аппарата математики, включая самые современные её разделы и методы. Среди них - дифференциальные уравнения движения материальной точки, твердого тела и системы точек, в частности уравнения Лагранжа, канонические уравнения, уравнение Гамильтона - Якоби, а в механике сплошных сред - уравнения равновесия или движения этой среды, уравнение неразрывности (сплошности) среды, уравнение энергии и многое другое. Механика опирается на специальные методы наблюдения и измерения, включая время (хронометрия), моделирование, включая компьютерное, эксперимент. Она оказала и оказывает огромное влияние на развитие всей физики, космологии, других отделов естествознания. В самой механике как теории последовательно проводится важное различение динамики, статики и К. как особого описания движения во времени. Как уже сказано выше, под К. понимается раздел механики, в котором рассматривается движение тел только с геометрической и хрональной сторон. К ним относятся тип пространства, точки, линии, конфигурации, траектории движения, время, моменты времени и интервалы движения, и др. Рассмотрение и описание движения здесь производится безотносительно к значениям масс и порождающим это движение силам, импульсам и энергиям. Их в кинематике просто нет. Кинематическими мерами движения будут следующие: для материальной точки - ее скорости и ускорение, а для тела - скорость и ускорение поступательного движения, угловая скорость и угловое ускорение при вращательном движении. Кинематическое состояние деформируемого твердого тела характеризуется относительным удлинением и сдвигами его частиц; совокупность этих величин определяет т.н. тензор деформации. Для жидкостей и газов кинематическое состояние характеризуется тензором скорости деформации.

Для изучения скоростей движущейся жидкости пользуются понятием вихря, характеризующего вращение частицы и т.д. Для описания кинематики механического движения весьма важен принцип возможных перемещений. В динамике, где присутствуют массы, энергия, импульсы, моменты импульсов, все это рассматривается в форме законов движения (в виде уравнений движения), каковы, например, законы Ньютона и др., включающие К. и динамику вместе. Статика как раздел теории здесь находится в подчинении динамики. Это делается с помощью математических операций редукции значения соответствующих характеристик движения, прежде всего - времени. Она, статика, тогда как бы вытекает из законов К. и динамики, образуя соответствующий раздел механики. Вместе с тем, в классической механике наряду с этим, на языке математики, описывается относительность статики и динамики с помощью, во-первых, введения систем отсчета в виде координатных систем разного рода, а, во-вторых, принципа относительности Галилея (т.е. инвариантности законов механики для любых инерциальных систем и принципа сложения скоростей). Именно благодаря этому и возникает адекватность отображения относительности и соотносительности самих феноменов динамики и статики. В прямом соответствии с особенностями объектов и предмета теории, это отображается также в К. Однако при изложении механики чаще всего начинают со статики и К., а уже потом переходят к динамике.

Математически, принцип относительности Галилея требует описания движения (построения уравнений) относительно преобразования как минимум двух координатных систем при переходе от одной к другой (т.н. «преобразования Галилея»). Некий гибридный подход к описанию законов К., динамики и статики реализуется в форме упомянутой выше «кинетостатики». Это раздел механики, в котором рассматриваются способы решения динамических задач (особенно в динамике машин и механизмов) с помощью аналитических или графических методов статики. В основе её лежит известный принцип д'Аламбера, согласно которому уравнения движения тел можно составить в форме уравнений статики, если к действующим на тело силам и реакциям связей присоединить силы инерции масс.

Основы Д. как теории были созданы Г.Галилеем в Италии. И.Ньютон в Англии изложил их в виде трех законов движения: 1) закона инерции, 2) закона пропорциональности количества движения mv действующей силе F и времени действия t; 3) закона равенства действия и противодействия. При этом решаются (для материальной точки) два типа задач: 1) зная движение тела, определить действующие на него силы: 2) по действующим на тело силам определить закон его движения. Что касается статики, то ее тоже начали развивать еще в античности, в основном как теория равновесия. Создатель статики (и гидростатики) - древнегреческий ученый Архимед (ок. 287 - 212 гг. до н.э.). Её в дальнейшем, гораздо позднее, до уровня теории особенно развил голландский ученый С.Стевин (1548-1620), который стимулировал создание важного мировоззренческого принципа «невозможности вечного движения» для ограниченных тел. Статика теперь особая наука - часть механики и других наук. Можно утверждать, что бытие в целом складывается из движения и покоя, из Д. и статики. Единство динамики и статики наиболее наглядно можно наблюдать в циклических процессах. Проясним элементы К. Пусть у нас имеются системы L и L', движущиеся друг по отношению к другу с постоянной скоростью v. Тогда эти преобразования для координат материальной точки и времени t будут иметь вид:

x' = x - vt, y' = y, z' = z, t' = t.

Здесь штрихованные величины относятся к системе L', а нештрихованные - к L. Мы видим, что в классической механике время, как и расстояние между фиксированными точками считается одинаковым для всех систем отсчета. Далее можно получить соотношения между скоростями движения точки и её ускорениями в обеих инерционных системах отсчета. Но все это справедливо при движениях со скоростями, много меньше скорости света. Первое из этих преобразований требует замены на другое. В релятивистской механике А.Эйнштейна (1879-1955) эта относительность связана с ограниченностью значения скорости передачи взаимодействия величиной (константой) с = 3*108 м / сек. и описывается т.н. «преобразованиями Лоренца». При этом в рассмотрение вводятся обязательно часы и наблюдатель. Если начала координат для двух тел совпадают в начале системы О', а время в обоих системах в начальный момент будет равно нулю, то при данных условиях преобразования координат примут спустя некоторое время t следующий вид:

x' = x - vt / v 1 - v2 / c2 , y' = y, z' = z, t' = t - v x / c / v 1 - v2 / c2.

Справедливость кинематики (и динамики), основанных на указанных преобразованиях, подтверждена бесчисленным количеством экспериментальных фактов. Из преобразований Лоренца легко получит основные законы теории относительности. Это и относительность одновременности, замедление времени, сокращение продольных размеров движущихся тел. В частности, с точки зрения наблюдателя в L', часы в L отстают. В силу принципа относительности в L', все процессы в L замедлены в такое же число раз. В специальной теории относительности существуют соответствующие положения насчет сокращения длин. Однако эти утверждения несправедливы, если хотя бы одна из систем отсчета не инерциальна. На этих фактах основан знаменитый «парадокс близнецов». Нельзя забывать, что наблюдателю, находящемуся в любой из этих систем, все будет представляться так, как на это указывают преобразования Галилея. В целом, перед нами не динамический, а именно кинематический эффект, связанный с ограничением скорости с. При бесконечно большой скорости передачи сигнала, наблюдателю, оставшемуся в условно неподвижной системе, никаких феноменов сокращения не было бы заметно. Его близнец не стал бы моложе ни на йоту. При малых скоростях преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея

Во всей механике и физике широко применяется понятие кинетической энергии. Что он означает? Термин «кинетическая энергия», имеющий тот же греческий корень (движение) обозначает не кинематическую, а динамическую характеристику механического движения материальной точки, равную

Т = mv2 / 2,

где Т - энергия, m - её масса, v - скорость. Кинетическая энергия системы таких точек в классической механике равна простой сумме энергий её точек. В релятивистской механике, где скорость равна скорости света в вакууме, вводится известный элемент Лоренцевых преобразований, а именно в знаменателе v1 - v2 / с2 , и из полного выражения кинетической энергии в виде дроби вычитается m0 c2 т.е. энергия точки покоя. Более обобщенное представление о месте К. в науке можно получить, если рассмотреть классификацию наук, предложенную в свое время Б.М.Кедровым (1903-1985). В ней выделены частные виды движения, генетические следующие друг за другом, начиная от физических форм и кончая социальными и космологическими (вроде движения галактик, вселенной вообще. Кедров, полемизируя со сторонниками устаревшей в ХХ веке «пятичленки» (механика - физика - химия - геология - социология) в своей схеме не нашел специального места для механической формы движения: механика дескать часть физики!. Вместе с тем, им и другими учеными были выделены «сквозные» формы и виды, такие как термодинамическое движение (на основе идеи всеобщности движения и энергии). Различают также геологическое (в твердых оболочках планет, в кометах, метеоритах, космической пыли и т.п.), кибернетическое движение (в биологических, социальных и гибридных по природе технических системах), информационное (там же). С другой стороны, некоторые специалисты по механике нередко настаивают на том, что сквозной характер носит и механическое движение. И это имеет свои основания. В этой связи, в виду особенностей кинематики и универсальной роли пространственно - временных отношений О.С.Разумовским было предложено в ряду таких сквозных форм выделить «кинематическую форму движения».

2. Естественнонаучная и гуманитарная науки: их специфика и взаимосвязь

И тот, и другой типы культур - суть творения разума и рук человеческих. А человек при всей своей обособленности от природы продолжает быть ее неотъемлемой частью. Естественнонаучный и гуманитарный типы культур и наук имеют массу «пограничных» проблем, предметная область которых едина для того и для другого. Решение таких проблем заставляет идти их на сотрудничество друг с другом. Описываемые типы культур и составляющие их сердцевину науки активно формируют мировоззрение людей. В свою очередь мировоззрение также обладает характеристикой целостности: невозможно левым глазом видеть одно, а правым - другое. Поэтому гуманитарные и естественно-научные знания вынуждены координироваться, взаимосогласовываться. Естествознание нуждается в «гуманитарной помощи» по следующим проблемам:

1) интенсивное развитие естественных наук и создаваемых на их базе технологий способно порождать объекты, ставящие под угрозу существование всего человечества (ядерное оружие и т.д.) поэтому необходима гуманитарная экспертиза.

2) вполне «законным» объектом естествознания является человек в качестве элементарной «химической машины», обойтись без экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез естественные науки не могут, но определять пределы допустимости экспериментов лучше поручить наукам гуманитарным.

3) главное оружие естественных наук заключено в их методологии - способах, правилах, приемах научного исследования; учение о методах науки, а также их системная организация называются методологией; но методология естествознания составляет также и предмет науки гуманитарного профиля.

4) самое главное: все, что не делает человек, должно быть наполнено смыслом, целесообразностью; а постановка целей развития естественно-научной культуры не может быть осуществлена внутри ее самой, такая задача неизбежно требует большей широты обзора, позволяющей учитывать и основные гуманитарные ценности.

Гуманитарное знание, со своей стороны, также по мере возможности пользуется достижениями естественно-научной культуры:

1) рассуждая о месте человека в мире, разве можно не принимать во внимание естественно-научные представления о том, что этот мир собой представляет;

2) чего стоило бы гуманитарное знание без современных средств его распространения, которые являются плодами развития естественно-научных отраслей знания;

3) достижения естествознания важны гуманитариям и в качестве примера, образца строгости, точности и доказательности научного знания.

4) там, где можно, гуманитарное значение с удовольствием пользуется количественными методами исследования - экономические науки, лингвистика, логика и т.д.

5) гуманитарное знание имеет дело в основном с идеальными объектами (смыслами, целями), но идеальное само по себе не существует. Поэтому многие особенности социального поведения человека необъяснимы без обращения к такой материальной основе а это - сфера компетенции естественно-научного знания. Несмотря на все неоспоримость тенденции сближения естественно-научной и гуманитарной культур, речь во все не идет о полном их слиянии. Достаточно разрешения конфликта между ними в духе принципа дополнительности.

Исторические этапы познания природы

4 этапа:

1. Натурфилосомфия (VI - IV в.в. до нашей эры (н.э.) - до XIII - XV в.в. н.э.) - на этой стадии сформировались общие представления об окружающем мире, как о чем-то целом. Отличительной чертой этой стадии являлось господство методов наблюдения, а не эксперимента, догадок, а не точно воспроизводимых выводов.

2. Аналитическая - Для нее характерно глубокое исследование отдельных явлений, активное использование эксперимента. Возникла огромная армия исследователей - путешественников, мореплавателей, астрономов, алхимиков и др., накопивших большой экспериментальный материал и положивших начало основной массе достижений в изучении Природы.

3. Синтетическая. для нее характерно: Начало воссоздания целостной картины Природы на основе ранее познанных частностей;На первый план выходит изучение процессов; Создание универсальных теорий (например, Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, теория строения органических соединений Д.М.Бутлерова, открытие законов термодинамики, становление и развитие химической кинетики и др.);Природа вновь рассматривается с точки зрения ее эволюции.

4. Интегрально-дифференциальная. она характеризуется: Обоснованием принципиальной целостности (интегральности) всего естествознания;Усилением дифференциации наук и резким возрастанием объема эмпирических исследований;Взаимным проникновением идей и методов различных наук; появлением «синтетических наук»;Созданием универсальных теорий, выводящих все разнообразие природных явлений из одного или нескольких общетеоретических принципов, например, А.Эйнштейн «Общая теория относительности для непрерывного макромира». Выявление логики развития науки означает уяснение закономерностей научного прогресса, его движущих сил, причин и исторической обусловленности.

Прежде полагали, что в науке идет непрерывное приращение научного знания, постоянное накопление новых научных открытий и все более точных теорий. Ныне логика развития науки представляется иной: последняя развивается непрерывным накоплением новых фактов и идей, не шаг за шагом, а через фундаментальные теоретические сдвиги, в один прекрасный момент перекраивающие дотоле привычную общую картину мира и заставляющие ученых перестраивать свою деятельность на базе принципиально иных мировоззренческих установок. Пошаговую логику неспешной эволюции науки сменила логика научных революций и катастроф. Ввиду новизны и сложности проблемы в методологии науки еще не сложилось общепризнанного подхода или модели логики развития научного знания. Таких моделей множество. Наибольшее число сторонников, начиная с 60-х гг. нынешнего века, собрала концепция развития науки, предложенная американским историком и философом науки Томасом Куном. Он ввел в методологию науки принципиально новое понятие - «парадигма» (образец). В нем фиксируется существование особого способа организации знания, подразумевающего определенный набор предписаний, задающий характер видения мира.

В парадигме также содержаться образцы решения конкретных проблем. Решающая новизна концепции Т.Куна заключалась в мысли о том, что смена парадигм в развитии науки не носит линейного характера. Т.е. развитие науки, рост научного знания нельзя представлять строго тянущегося вверх, скорее он похож на развитие кактуса. Эксперимемнт (от лат. experimentum -- проба, опыт) в научном методе - метод исследования некоторого явления в управляемых условиях. С самого момента возникновения философии человек размышляет о возможностях и границах познания. Философские размышления велись главным образом либо в русле эмпиризма, пренебрегающего ролью творческого мышления и развитием понятийного аппарата, либо в русле рационализма, который не учитывал практики как критерия истины, как основы, отправной точки и цели познания. Философская постановка вопроса выходит, однако, за рамки проблем истории теорем познания.

Она включает мировоззренческие проблемы, касающиеся связи познания с гуманизмом, и рассмотрение эффективности результатов познания. Речь идет об ответственности ученых в двояком отношении. С одной стороной, должно учитываться соотношение между приложенными затратами и полученной пользой с целью обеспечения наибольшей эффективности исследований. Это особенно трудно сделать в отношении фундаментальных исследований, так как практические результаты здесь нередко проявляются в более или менее отдаленном будущем. С другой стороны, эксперименты, поскольку они прямо или косвенно затрагивают людей, не могут связываться только с критериями экономической эффективности. Эксперименты с людьми и на людях требуют соблюдения гуманистических принципов. Общественная потребность в научных знаниях может быть удовлетворена только при наличии соответствующего задела и полном высвобождении творческих потенций. Для этого необходимы определенные условия. Развитие общества в значительной степени определяется уровнем наукоемких технологий, многочисленные направления которых основаны на достижениях соответствующих отраслей естествознания. Современное естествознание обладает большим многообразием методов исследований, среди которых эксперимент - наиболее эффективное и действенное средство познания.

Для эксперимента сегодняшнего дня характерны три основные особенности:

1.возрастание роли теоретической базы эксперимента. Во многих случаях эксперименту предшествует теоретическая работа, концентрирующая громадный труд большого числа теоретиков и экспериментаторов;

2. сложность технического оснащения эксперимента. Техника эксперимента, как правило, насыщена многофункциональной электронной аппаратурой, прецизионными механическими устройствами, высокочувствительными приборами, высокоточными преобразователями и т. п. Большинство экспериментальных установок представляет собой полностью замкнутую систему автоматического регулирования, в которой технические средства обеспечивают заданные условия эксперимента с вполне определенной точностью, регистрируют промежуточные экспериментальные результаты и производят последовательную их обработку;

3.масштабность эксперимента. Некоторые экспериментальные установки напоминают сложные объекты крупных масштабов. Строительство и эксплуатация таких объектов стоит больших финансовых затрат. Кроме того, экспериментальные объекты могут оказать активное действие на окружающую среду. Эксперимент базируется на практическом воздействии субъекта на исследуемый объект и часто включает операции наблюдения, приводящие не только к качественным, описательным, но и к количественным результатам, требующим дальнейшей математической обработки.

С этой точки зрения эксперимент- разновидность практического действия, предпринимаемого с целью получения знания. В процессе экспериментального естественнонаучного исследования в контролируемых и управляемых условиях изучаются многообразные свойства и явления природы. Особенности научного познания. Познание - это специфический вид деятельности человека, направленный на постижение окружающего мира и самого себя в этом мире. “Познание - это, обусловленный прежде всего общественно-исторической практикой, процесс приобретения и развития знания, его постоянное углубление, расширение, и совершенствование.”

Основными особенностями научного познания являются:

1. Основная задача научного знания - обнаружение объективных законов действительности - природных, социальных (общественных), законов самого познания, мышления и др.

2. Непосредственная цель и высшая ценность научного познания -- объективная истина, постигаемая преимущественно рациональными средствами и методами, но, разумеется, не без участия живого созерцания. Отсюда характерная черта научного познания - объективность, устранение по возможности субъективистских моментов во многих случаях для реализации “чистоты” рассмотрения своего предмета.

3. Наука в большей мере, чем другие формы познания ориентирована на то, чтобы быть воплощенной в практике, быть “руководством к действию” по изменению окружающей действительности и управлению реальными процессами. Весь прогресс научного знания связан с возрастанием силы и диапазона научного предвидения. Именно предвидение дает возможность контролировать процессы и управлять ими. Научное знание открывает возможность не только предвидения будущего, но и сознательного его формирования.

4. Научное познание в гносеологическом плане есть сложный противоречивый процесс воспроизводства знаний, образующих целостную развивающуюся систему понятий, теорий, гипотез, законов и других идеальных форм, закрепленных в языке

5. Научному познанию присущи строгая доказательность, обоснованность полученных результатов, достоверность выводов. Понятие научной картины мира

Под научной картиной мира классики естествоиспытатели понимают систематизированные, исторически полные образы и модели природы и общества. Огромен и разнообразен окружающий нас мир природы. Но каждый человек должен пытаться познать этот мир и осознать свое место в нем. Чтобы познать мир, мы из частных знаний о явлениях и закономерностях природы пытаемся создать общее - научную картину мира. Содержанием ее являются основные идеи наук о природе, принципы, закономерности, не оторванные друг от друга, а составляющие единство знаний о природе, определяющие стиль научного мышления на данном этапе развития науки и культуры человечества.

Картина мира, рисуемая современным естествознанием, необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Но в то же время картина проста, стройна и где-то даже элегантна. Эти качества ей придают принципы построения и организации современного научного знания: 1) системность 2) глобальный эволюционизм, 3) самоорганизация 4) историчность.

Классическая механика и формир. механической картины мира

Классимческая мехамника -- вид механики (раздела физики, изучающей законы изменения положений тел и причины, это вызывающие), основанный на 3 законах Ньютона (1. Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела и поля. 2. В инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально приложенной к ней силе и обратно пропорционально её массе. 3. В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на неё силе.) и принципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «Ньютоновской механикой». Важное место в классической механике занимает существование инерциальных систем. Классическая механика подразделяется на кинематику(которая изучает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин), статику (которая рассматривает равновесие тел) и динамику (которая рассматривает движение тел).

Классическая механика выработала иные представления о мире, материи, пространстве и времени, движении и развитии, отмеченные от прежних и создала новые категории мышления - вещь, свойство, отношение, элемент, часть, целое, причина, следствие, система - сквозь призму которых сама стала смотреть на мир, описывать и объяснять его. Новые представления об устройстве мира привели к созданию и Новой Картины мира - механистической, в основе которой лежали представления о вселенной как замкнутой системе, уподобляемой механическим часам, которые состоят из незаменимых, подчиненных друг другу элементов, ход которых строго подчиняется законам классической механики. Законам механики подчиняются все и вся, входящие в состав вселенной, а, следовательно, законам этим приписываются универсальность.

кинематика естественнонаучный механический гуманитарный

Заключение

Рассуждения о соотношениях между телом, душой и духом начнем издалека. До конца XIX века система точных наук поражала ясностью и точностью всего, о чем они трактуют. До недавнего времени царила безусловная вера в основные догматы науки, и только немногие избранные умы видели трещины в величественном здании классического естествознания. И вот великие научные открытия в самом конце прошлого и в начале нынешнего столетия неожиданно расшатали самые устои этого здания и заставили пересмотреть основные идеи физики и механики. Принципы, которые казались имеющими самую достоверную математическую базу, оспариваются теперь учеными. Книги, подобные глубокому сочинению Анри Пуанкаре "Наука и гипотеза", дают доказательства этому на каждой странице. Этот знаменитый математик показал, что даже математика живет множеством гипотез и условностей. Один из наиболее выдающихся его коллег по институту математики Эмиль Пикер в одной из своих работ показывает, насколько бессвязны принципы классической механики - этой основной науки, претендующей формулировать общие законы Вселенной. Мах в своей "Истории механики" высказывает аналогичное мнение: Основы механики, по-видимому, наиболее простые, на самом деле чрезвычайно сложны; они базируются на опытах неосуществимых, и ни в коем случае не могут быть рассматриваемы как математические истины. Физик Люсьен Пуанкаре пишет: Не осталось больше великих теорий, всеми признанных, относительно которых существовало бы еще единодушное согласие исследователей; известная анархия царит в области естественных наук, ни один закон не представляется подлинно необходимым. Мы присутствуем при ломке старых понятий, а не при завершении научного труда. Идеи, казавшиеся предшественникам наиболее солидно обоснованными, подвергаются пересмотру.

Список использованной литературы

1.Витол Э. Концепции современного естествознания в вузе. // Высшее образование в России, №4, 1999, с. 30-32.

2.Витол Э.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. - Ростов н/Д, 1998

3.Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М., 1997

4.Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск, 1997

8. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / Под ред. Лавриненко В.И., Ратников В.П. - М., 1997.

9.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов.- М., 1997.

10.Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. - М., 1998.

Размещено на Allbest.ru