Основные этапы развития науки
Естественнонаучное знание в системе общечеловеческой культуры. Основные критерии познания. Социальные предпосылки и особенности античной науки. Становление классической науки. Наука на современном этапе общественного развития. Структура научной теории.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | шпаргалка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.10.2013 |
| Размер файла | 109,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- 1. Естественнонаучное знание в системе общечеловеческой культуры
- 2. Особенности научного познания, критерии познания
- 3. Основные этапы развития науки
- 4. Социальные предпосылки и особенности античной науки
- 5. Наука средневековья (V-XIV вв. н. э). Проблема соотношения веры и знания
- 6. Становление классической науки и ее основные черты
- 8. Наука на современном этапе общественного развития
- 9. Научная теория и ее структура
- 10. Методы научного познания
- 11. Структурные уровни организации материи
- 12. Физическая картина мира
- 13. Возможности интеграции естествознания и социально-гуманитарного знания
- 14. Особенности физического описания реальности (твердое тело, частица, вакуум, среда, поле, ветер, волна)
- 15. Современные научные представления о материи. Свойства материального мира
- 16. Движение и современное представление о пространстве-времени
- 17. Понятие научной революции. Виды научной революции и их роль в развитии научного познания
- 18. Понятие энтропии как меры необратимости или хаоса. Закон возрастания энтропии
- 19. Развитие представлений об элементарных частицах и их свойствах
- 20. Современная космология: физическое строение Вселенной
- 21. Современные научные представления о Земле. Антропный принцип
- 22. Предмет химии как науки. Эволюция химических знаний и современная химическая картина мира
- 23. Причины многообразия химических веществ. Классификация и основные химические свойства неорганических и органических соединений
- 24. Роль химии в современном обществе. Экологические и социальные аспекты химии
- 25. Особенности биологического знания и его эволюция
- 26. Сущность и определение жизни. Концептуальные подходы к исследованию феномена жизни
- 27. Принципы эволюционизма в биологических науках
- 28. Живой организм как самоорганизующаяся и саморазвивающаяся система
- 29. Уровни организации живой природы: молекулярно-генетический, онтогенетический, надорганизменный, популяционно-биоценотический, биосферный
- 30. Современная наука о факторах, закономерностях и этапах антропосоциогенеза
- 31. Человек как единство биологического, социального и духовного
- 32. Учение В.И. Вернадского о роли "живого вещества". Биосфера и ноосфера
- 33. Основные концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза о самозарождении, гипотеза панспермии, гипотеза А. Опарина и Дж. Холдейна
- 34. Эволюционная теория Ч. Дарвина - А.Р. Уоллеса, основные факторы эволюционного процесса
- 35. Концепция глобального эволюционизма (В.С. Степин). Понятие коэволюции
- 36. Социальный аспект биологического познания. Биотехнологии и их роль в современном мире
- 37. Экологические параметры социального развития и глобальные проблемы современности
- 38. Феномен псевдонауки в культуре
- 39. Естествознание и технологии
- 40. Наука и образование Беларуси в условиях глобализации: поиск своего пути
1. Естественнонаучное знание в системе общечеловеческой культуры
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 сущее, весь мир в многообразии его форм.
Культура - это проявление креативного (творческого начала) в человеческой личности, раскрытие ее возможностей, ее общественной значимости, синтез ее способностей и функций. Вот почему в настоящее время происходит сближение естествознания и гуманитарных областей человеческой деятельности, что не только естественно, но и объективно закономерно, так как в их основе лежит единое начало - творчество. Взаимодополнительность естествознания и гуманитаристики проявляется также в том, что в реальной жизни они тесно переплетены друг с другом.
Естественнонаучная культура в современном понимании - мировоззрение Человека, воплощенное практически и прогнозируемое теоретически, основанное на вере, что окружающий нас Мир существует вне нашего сознания. По-другому, это универсальный комплекс материальных и духовных ценностей, созданный человеком на основе объективно (хотим мы этого или нет) существующих явлений Природы. Это наука (методы, теории, гипотезы, законы и т.д.), промышленность (заводы, транспорт, связь и т.д.), архитектура, сельское хозяйство, медицина, быт и т.п., что входит в понятие материальное.
2. Особенности научного познания, критерии познания
Проблема отличия науки от других форм познавательной деятельности - это проблема демаркации, т.е. это поиск критериев разграничения собственно научного знания и не (вне) научных построений. Каковы основные особенности именно научного познания? К числу таких критериев можно отнести следующее:
1. Основная задача научного познания - обнаружение объективных законов действительности - природных, социальных (общественных), законов самого познания, мышления и др.
2. На основе знания законов функционирования и развития исследуемых объектов наука осуществляет предвидение будущего с целью дальнейшего практического освоения действительности.
3. Непосредственная цель и высшая ценность научного познания - объективная истина, постигаемая преимущественно рациональными средствами и методами, но, разумеется, не без участия живого созерцания и внерациональных средств.
4. Существенным признаком познания является его системность, т.е. совокупность знаний, приведенных в порядок на основании определенных теоретических принципов, которые и объединяют отдельные знания в целостную органическую систему.
5. Для науки характерна постоянная методологическая рефлексия. Это означает, что в ней изучение объектов, выявление их специфики, свойств и связей всегда сопровождается - в той или иной мере - осознанием методов и приемов, посредством которых исследуются данные объекты.
6. Научному познанию присуща строгая доказательность, обоснованность полученных результатов, достоверность выводов. Знание для науки есть доказательное знание.
7. Научное познание есть сложный, противоречивый процесс производства и воспроизводства новых знаний, образующих целостную и развивающуюся систему понятий, теорий, гипотез, законов и других идеальных форм, закрепленных в языке - естественном или (что более характерно) искусственном: математическая символика, химические формулы и т.п.
8. Знание, претендующее на статус научного, должно допускать принципиальную возможность эмпирической проверки.
9. В процессе научного познания применяются такие специфические материальные средства, как приборы, инструменты, другое так называемое "научное оборудование", зачастую очень сложное и дорогостоящее.
10. Специфическими характеристиками обладает субъект научной деятельности - отдельный исследователь, научное сообщество, "коллективный субъект".
В современной философии науки называют и другие критерии научности. Это, в частности, критерий логической непротиворечивости, принципы простоты, красоты, эвристичности, когерентности и некоторые другие. Вместе с тем отмечается, что философия науки отвергает наличие окончательных критериев научности
3. Основные этапы развития науки
1 этап - древняя Греция - возникновение науки в социуме с провозглашением геометрии, как науки об измерении земли.
Объект исследования - мегамир (вкл. вселенную во всём многообразии).
а) работали не с реальными предметами, не с эмпирическим объектом, а с математическими моделями - абстракциями.
б) Из всех понятий выводились аксиома и опираясь на них с помощью логического обоснования выводили новые понятия.
Идеалы и нормы науки: знание раде знаний. Метод познания - наблюдение.
Науч. картина мира: носит интегративный характер, основана на взаимосвязи микро - и макрокосмоса.
наука познание научная теория
Филос. основания науки: Ф. - наука наук. Стиль мышления - интуитивно диалектический. Антропокосмизм - человек есть органическая часть мирового космического процесса. Ч. - мера всех вещей.
2 этап - Средневековая европейская наука - наука превратилась в служанку богословия. Противоборство между номиналистами (единичные вещи) и реалистами (универсальные вещи).
Объект исследования - макромир (Земля и ближ. космос).
Идеалы и нормы науки: Знание - сила. Индуктивно эмпирический подход. Механицизм. Противопоставление объекта и субъекта.
Науч. картина мира: Ньютоновская классич. механика; гелиоцентризм; божественное происхождение окр. мира и его объектов; мир - сложно действующий механизм.
Филос. основания науки: Механистический детерминизм. Стиль мышления - механистично метафизический (отрицание внутреннего противоречия)
· научное знание ориентируется на теологизм
· ориентировано на специфическое обслуживание интересов ограниченного числа
· возникают научные школы, провозглашается приоритет эмпирического познания в исследовании окружающей действительности (идёт разделение наук).
3 этап: Новоевропейская классическая наука (15-16 вв). Объект исследования - микромир. Совокупность элементарных частиц. Взаимосвязь эмпирического и рационального уровня познаний.
Идеалы и нормы науки: принцип зависимости объекта от субъекта. Сочетание теоретического и практического направлений.
Науч. картина мира: формирование частнонаучных картин мира (химическая, физическая …)
Филос. основания науки: диалектика - стиль естественнонаучного мышления.
· Культура постепенно освобождается от господства церкви.
· первые попытки убрать схоластику догматизм
· интенсивное развитие экономики
· лавиноообразный интерес к научному знанию.
Особенности периода:
· научная мысль начинает фокусироваться на получение объективно истинного знания с уклоном в практическую полезность
· попытка анализа и синтеза рациональных зерен преднауки
· начинают преобладать экспериментальные знания
· наука формируется как социальный институт (ВУЗы, научные книги)
· начинают выделяться технические и социально-гуманитарные науки Огюст Конт
4 этап: 20 век - набирает силу неклассическая наука. Объект исследования - микро-, макро - и мегамир. Взаимосвязь эмпирического, рационального и интуитивного познания.
Идеалы и нормы науки: аксиологизация науки. Повышение степени "фундаментализации" прикладных наук.
Науч. картина мира: формирование общенаучной картины мира. Преобладание представления о глобальном эволюционизме (развитие - атрибут, присущий всем формам объективной реальности). Переход от антропоцентризму к биосфероцентризму (человек, биосфера, космос - во взаимосвязи и единстве).
Филос. основания науки: синергетический стиль мышления (интегративность, нелинейность, бифуркационность)
5 этап: постнеклассическая наука - современный этап развития научного познания.
Возможно другое деление на периоды:
· доклассический (ранняя античность, поиск абсолютной истины, наблюдение и размышление, метод аналогий)
· классический (XVI-XVII вв., появляется планирование экспериментов, введён принцип детерминизма, повышается значимость науки)
· неклассический (конец XIX в, появление мощных научных теорий, например, теории относительности, поиск относительной истины, становится ясно, что принцип детерминизма не всегда применим, а экспериментатор оказывает влияние на поиск эксперимента)
· постнеклассический (конец XX в., появляется синергетика, расширяется предметное поле познания, наука выходит за свои рамки и проникает в другие области, поиск целей науки).
4. Социальные предпосылки и особенности античной науки
Термин античность употребляется для обозначения всего, что было связано с греко-римской древностью, от гомеровской Греции до падения Западной Римской империи, возник в эпоху Возрождения. Тогда же появились понятия "античная история", "античная культура", "античное искусство", "античный город" и т.д.
И.Д. Рожанский выделяет 4 основных признака любой науки, а для античности - это и признаки ее отличия от ненауки предшествующей истории.
1. Наука - как род деятельности по приобретению новых знаний. Для осуществления такой деятельности необходимы определенные условия: специальная категория людей; средства для ее осуществления и достаточно развитые способы фиксации знаний.
2. Самоценность науки, ее теоретичность, стремление к знанию ради самого знания.
3. Рациональный характер науки, что прежде всего выражается в доказательности ее положений и наличии специальных методов приобретения и проверки знаний.
4. Систематичность (системность) научных знаний, как по предметному полю, так по фазам: от гипотезы до обоснованной теории.
Периодизация
Первый период - период ранней греческой науки, получивший у древних авторов наименование науки "о природе". Эта "наука" была нерасчлененной, спекулятивной дисциплиной, основной проблемой которой была проблема происхождения и устройства мира, рассматривавшегося как единое целое. До конца V в. до н.э. "наука" была неотделима от философии. Высшей точкой развития и, в то же время, завершающей стадией науки "о природе" была всеобъемлющая научно-философская система Аристотеля.
Второй период - эллинистические науки. Это период дифференциации наук. Процесс дисциплинарного дробления "единой науки" начался еще в V в. до н.э., когда одновременно с разработкой метода дедукции произошло обособление математики.
Третий период - период постепенного упадка античной науки. Хотя к этому времени относятся работы Птолемея, Диофена, Галена и др., но все же в первые века нашей эры наблюдается усиление регрессивных тенденций, связанных с ростом иррационализма, появлением оккультных дисциплин, возрождением попыток синкретичного объединения науки и философии.
5. Наука средневековья (V-XIV вв. н. э). Проблема соотношения веры и знания
В средние века в Западной Европе прочно установилась власть церкви в государстве. Этот период обычно называется господством церкви над наукой. Такое понимание не является адекватным. Христианство, направленное на духовное исцеление каждого человека, не отвергает исцеления телесного, медицинского. Церковь Средневековья Западной и Восточной Европы стремилась донести до широких масс и народов духовное содержание Библии. Для этой цели необходимо научить людей читать Библию. Средневековье способствовало развитию образования и медицины. В медицине в этот период авторитетом считался арабский ученый и философ Авиценна. Его "Медицинский канон" состоит из пяти книг, в которых содержаться медицинские сведения о человеке. В физике, астрономии, космологии, философии, логике и др. науках Средневековье признавало авторитет Аристотеля. Его учение опиралось на понятие цели как одной из причин развития и изменения в реальном мире.
В период Средневековья был остро поставлен вопрос об отношении истин веры и истин разума. Решение этого вопроса было предложено католическим философом Фомой Аквинским. Он считал, что наука и философия выводят свои истины, опираясь на опыт и разум, в то время как религия черпает их в Священном писании.
Проблема соотношения веры и разума в средневековой культуре и науке.
Основным типом мышления был религиозный (догматический), основанный на переживаниях, а не явлениях внешнего мира. Однако, необратимый процесс роста знаний, новые изобретения, географические открытия все время совершенствовали роль разума в познании, что инициировало ускоренный переход к рациональному освоению мира, в итоге произошло оттеснение иррационального познания на второй план. Рационализацию средневекового знания можно было проследить по изменению некоторых установок средневековых мыслителей. В 13 в. другой выдающийся мыслитель Фома Аквинский обосновал теорию, в которой были использованы как рациональные, так и иррациональные методы освоения мира. (Неорганический мир, растительный мир, животный мир - внешние, целевые и действующие формы) - мир чистых форм созданных Богом.
1) И вера, и разум познают одно и то же (объект).
2) И та, и другая человеческие способности находятся не в отношении взаимоисключения, но и в отношении взаимодополнения.
3) Обе эти человеческие способности созданы Богом и потому каждая из этих способностей имеет право на существование и применение (этой ориентации придерживаются и современные религиозные деятели).
Но все же Фома Аквинский как мыслитель приоритет отдавал религиозному познанию.
Концепция возможности сочетания рационального и иррационального познания признается церковью до сих пор (католической, православной), что, в свою очередь, создает предпосылки для взаимодействия науки и религии.
Из-за догматического типа мышления, основными достижениями послужили Труды по алхимии и астрологии, которые стоят на грани между рациональным и иррациональным (мистическим) знанием. Несмотря на такой характер этих источников, в них содержится много достаточно тонких экспериментальных наблюдений за химическими реакциями, астрологическими явлениями (движением небесных тел), хотя и с религиозным подтекстом. Кроме того в это период было изобретено колесо, и как следствие ветряная мельница и водяное колесо.
6. Становление классической науки и ее основные черты
Хронологически становление классического естествознания начинается примерно в XVI-XVII вв. и заканчивается на рубеже XIX-XX вв. Данный период можно условно разделить на 2 этапа:
1) этап механистического естествознания (до 30-х гг. XIX в.);
2) этап зарождения и формирования эволюционных идей (до конца XIX - начала XX в.).
Первостепенный вклад в развитие идей классической науки внесли Г. Галилей, И. Ньютон. Г. Галилей занимался механикой, физикой и астрономией и вошел в историю как создатель экспериментального метода.И. Ньютон подытоживает научные достижения эпохи Возрождения и Нового времени. Его главный труд называется ""атематические начала натуральной философии". Данный труд называют Библией новой науки.
На основе осмысления законов механики была сформирована механическая научная картина мира, которая вошла в историю как ньютоновская картина мира.
Идеи И. Ньютона оказали положительное влияние на естественные науки. Благодаря этим идеям бурно развивались физика, химия и биология. Однако в дальнейшем, в конце ХIХ века, новые факты науки потребовали изменения ньютоновской картины мира.
Основные черты классической науки
1. является натурализм - признание объективности существования природы, управляемой естественными, объективными закономерностями, то есть единственной подлинной реальностью признается материальный мир, существующий вне и независимо от человеческого сознания. При этом материальность понимается только как вещественность.
2. механистичность - представление мира в качестве машины, гигантского механизма, четко функционирующего на основе вечных и неизменных законов механики.
3. Рассмотрение природы как из века в век неизменного, всегда тождественного самому себе, неразвивающегося целого формировало метафизичность классической науки.
4. Механистичность и метафизичность классической науки отчетливо проявились не только в физике, но и в химии, и в биологии.
7. Принципы и основные проблемы постклассической науки.
Постнеклассическая наука формируется в 70-е годы ХХ в. Этот этап развития науки связан с процессом перехода современного социума в стадию постиндустриального общества и глобализацией социально-экономической жизни.
Хронологически формирование данного этапа науки совпало со следующими научными достижениями:
а) Революция в хранении и получении знаний (компьютеризация науки);
б) Развитие генных технологий, в результате чего конструируются гены, не существующие в природе.
Для постклассической науки - основные характеристики:
1) признание субъектности знания, т.е. воздействия познающего субъекта на изучаемый объект;
2) учет внерационального остатка;
3) признание господства вероятностно-статистических закономерностей;
4) объект изучения, помимо микро - и макро, еще и нано - и мегамиры;
5) важное средство познания - моделирование;
6) стирание грани между естественными и гуманитарными науками (например, при решении экологических проблем, проблем наркомании);
7) развитие общенаучных дисциплин (теория систем, синергетика), интеграция гуманитарного и естественнонаучного знания.
8. Наука на современном этапе общественного развития
В XX веке естествознание развивалось невероятно быстрыми темпами, что обусловливалось потребностями практики. Промышленность требовала новых технологий, в основе которых лежало естественнонаучное знание.
Мощным стимулом для развития науки и техники стали мировые войны, а также экономическое и военное противостояние двух военно-политических блоков, во главе которых стояли СССР и США. Развитые промышленные страны начали выделять большие средства на развитие системы образования, подготовку и воспроизводство научных кадров. Существенно расширилась сеть научно-исследовательских учреждений, финансируемых как государством, так и частными компаниями.
Если в конце XIX века научные открытия совершались в маленькой лаборатории профессора или в мастерской изобретателя, то в 20-30-е годы XX века начинается эпоха промышленной науки, крупных научно-исследовательских центров, расходующих сотни тысяч и миллионы долларов. С конца XIX века наука начинает себя окупать. Капитал, вложенный в научные разработки, начинает приносить прибыль.
В XX веке наука перестала быть частным делом, каковой она была в XVIII-XIX веках, когда ее развивали любознательные самоучки: адвокаты, священники, медики, ремесленники и т.д. Наука становится профессией огромного числа людей. Современные исследования показывают, что развитие науки может быть выражено экспоненциальным законом. Объем научной деятельности удваивается каждые 10-15 лет. Это проявляется в ускорении роста количества научных открытий и объема научной информации, а также числа людей, занятых в науке. В результате - феноменальные достижения во всех областях науки и, прежде всего, в естествознании, которыми так богато ушедшее XX столетие.
В XX веке наука изменила не только сферу производства, но и быт людей. Радио, телевидение, магнитофоны, компьютеры становятся обиходными вещами, также как одежда из синтетических тканей, стиральные порошки, лекарства и т.д.
9. Научная теория и ее структура
Наука включает в себя как деятельность по получению нового знания, так и ее результат - сумму знаний, лежащих в основе научной картины мира.
Научная теория - знания, опирающиеся на определенную научную форму и содержащие методы объяснения и предсказания некоторой предметной области. Форма достоверного научного знания о некоторой совокупности объектов, представляющая собой целостную систему утверждений и доказательств. Это отражение основных законов природы. Для науки характерны:
диалектическое, т.е. отражающее развитие и всеобщую связь, сочетание процессов;
дифференциация и интеграция;
развитие фундаментальных и прикладных исследований.
В развитии науки чередуются экстенсивные (связанные с увеличением объема исследований, расширением их) и революционные периоды - целые научные революции, приводящие к изменению структуры науки и принципов ее познания, категорий, методов и форм ее организации.
Структура естественнонаучной теории. Для построения естественнонаучной теории необходимо:
1. Иметь определенный круг (банк) экспериментальных данных.
2. Выбрать различие опытных данных и экспериментальных закономерностей и создать на их основе модели и теории.
3. Осуществлять обратную связь между моделью и экспериментальными данными.
4. Сделать качественные выводы и сравнить их с экспериментальными данными.
5. Осуществлять корректировку модели.
6. Обязательно перевести модель на язык математики.
7. Провести аналогию с какой-либо теорией, выявить аналогичные связи, обнаруженные между экспериментальными закономерностями.
8. Определить физический смысл вводимых понятий. Все физические теории носят модельный характер и требуют доказательства теоремы существования.
10. Методы научного познания
Научное познание - это объективно-истинное знание о природе, обществе и человеке, полученное в результате научно-исследовательской деятельности и, как правило, апробированное (доказанное) практикой.
Метод - это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата.
Методы научного познания принято подразделять по широте применимости в процессе научного исследования. Различают всеобщие, общенаучные и частно-научные методы.
Всеобщих методов в истории познания два: диалектический и метафизический. Метафизический метод с середины XIX в. начал все больше вытесняться диалектическим.
Общенаучные методы используются в самых различных областях науки. Классификация общенаучных методов тесно связана с понятием уровней научного познания.
Различают два уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Основные методы эмпирического уровня научного познания - наблюдение, измерение и эксперимент. К теоретическим методам относятся: абстрагирование, формализация, индукция и дедукция.
1. Общенаучные методы эмпирического познания
Наблюдение есть чувственное (визуальное) отражение предметов и явлений внешнего мира.
Измерение представляет собой познавательную операцию, обеспечивающую численное выражение измеряемых величин.
Эксперимент - научно поставленный опыт, с помощью которого объект или воспроизводится искусственно, или ставится в точно учитываемые условия, что дает возможность изучать их влияние на объект в чистом виде
2. Общенаучные методы теоретического познания
Абстрагирование - метод познания, при котором происходит мысленное отвлечение и отбрасывание тех предметов, свойств и отношений, которые затрудняют рассмотрение объекта исследования в "чистом" виде, необходимом на данном этапе изучения
Под формализацией понимается особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов (знаков)
Индукция - процесс логического вывода на основе перехода от частного положения к общему.
Дедукция - метод мышления, при котором частное положение логическим путем выводится из общего, вывод по правилам логики.
3. Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровне познания
Анализ - фактическое или мысленное расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства, отношения или связи) с целью его всестороннего изучения.
Синтез - фактическое или мысленное воссоединение целого из частей, элементов, сторон и связей, выделенных с помощью анализа.
Аналогия - прием познания, который представляет собой умозаключение, в ходе которого на основе сходства объектов в одних свойствах, связях делается вывод об их сходстве и в других свойствах, связях.
Моделирование - изучение объекта путем создания и исследования его модели (копии), замещающей оригинал, с определенных сторон, интересующих исследователя
11. Структурные уровни организации материи
В современной науке в основе представлений о строении материального мира лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета, организм или галактика, может быть рассмотрен как сложное образование, включающее составные части, организованные в целостность. Для обозначения целостности объектов в науке было выработано понятие системы.
Система представляет собой совокупность элементов и связей между ними.
В естественных науках выделяются два больших класса материальных систем: системы неживой природы и системы живой природы. В неживой природе структурными уровнями организации материи являются:
· вакуум;
· поля и элементарные частицы;
· атомы;
· молекулы;
· макроскопические тела;
· планеты и планетные системы;
· звезды и звездные системы;
· галактики;
· метагалактика (наблюдаемая часть Вселенной);
· Вселенная.
В живой природе выделяют два важнейших структурных уровня организации материи - биологический и социальный. Биологический уровень включает:
· доклеточный уровень (белки и нуклеиновые кислоты);
· клетку как "кирпичик" живого и одноклеточные организмы;
· многоклеточный организм, его органы и ткани;
· популяцию - совокупность особей одного вида, занимающих определенную территорию, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других групп своего вида;
· биоценоз - совокупность популяций, при которой продукты жизнедеятельности одних являются условиями существования других организмов, населяющих определенный участок суши или воды;
· биосферу - живое вещество планеты (совокупность всех живых организмов, включая человека).
На определенном этапе развития жизни на Земле возник разум, благодаря которому появился социальный структурный уровень материи. На этом уровне выделяются: индивид, семья, коллектив, социальная группа, класс и нация, государство, цивилизация, человечество в целом.
По другому критерию - масштабам представления - в естествознании выделяют три основных структурных уровня материи:
· микромир - мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется от 10-8 до 10-16 см, а время жизни - от бесконечности до 10-24 секунды;
· макромир - мир макрообъектов, соизмеримых с человеком и его опытом. Пространственные величины макрообъектов выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах (10-6-107 см), а время - в секундах, минутах, часах, годах, веках;
· мегамир - мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояния в котором измеряются астрономическими единицами, световыми годами и парсеками (до 1028 см), а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет.
12. Физическая картина мира
История науки свидетельствует, что естествознание, возникшее в ходе научной революции XVI - XVII вв., было связано долгое время с развитием физики. Именно физика была и остается сегодня наиболее развитой и систематизированной естественной наукой. Поэтому, когда возникло мировоззрение европейской цивилизации Нового времени, складывалась классическая картина мира, естественным было обращение к физике, ее концепциям и аргументам, во многом определившим эту картину. Степень разработанности физики была настолько велика, что она могла создать собственную физическую картину мира, в отличие от других естественных наук, которые лишь в XX веке смогли поставить перед собой эту задачу (создание химической и биологической картин мира).
Понятие "физическая картина мира" употребляется давно, но лишь в последнее время оно стало рассматриваться не только как итог развития физического знания, но и как особый самостоятельный вид знания. Физическая картина мира, с одной стороны, обобщает все ранее полученные знания о природе, а с другой - вводит в физику новые философские идеи и обусловленные ими понятия, принципы и гипотезы.
Развитие самой физики непосредственно связано с физической картиной мира. При постоянном возрастании количества опытных данных картина мира весьма длительное время остается относительно неизменной.
Ключевым в физической картине мира служит понятие "материя", на которое выходят важнейшие проблемы физической науки. Поэтому смена физической картины мира связана со сменой представлений о материи. В истории физики это происходило два раза. Сначала был совершен переход от атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым - континуальным. Затем, в XX веке, континуальные представления были заменены современными квантовыми. Поэтому можно говорить о трех последовательно сменявших друг друга физических картинах мира.
13. Возможности интеграции естествознания и социально-гуманитарного знания
Осознание необходимости консолидации наук в поисках единства мира сопряжено с идеей интеграции разнопредметных знаний и разных способов познания и освоения окружающей действительности.
Углубление интегративных тенденций способствует появлению новых направлений в науке. Взаимодействие физики с другими отраслями знания породило биофизику, химическую физику, астрофизику, геофизику и другие. Благодаря тесному сотрудничеству химии с другими науками выделились такие направления как электрохимия, биохимия, геохимия, агрохимия и другие. На законах химии базируются технические и прикладные науки - металлургия, стекловарение, химические технологии. Объединение геологии и химии рождает новую науку - геохимию. Синтез астрономии, физики и техники способствовал развитию космонавтики, взаимодействие которой с биологией позволило разработать такие направления науки как космическая биология и космическая медицина. Взаимодействие биологии с физикой и техникой способствовало развитию бионики.
Особую роль в объединении разнопредметных знаний играет математика. Совместные усилия математики с другими естественными науками позволили создать современные информационные системы, математическую лингвистику и теорию машинного перевода, разгадать механизмы наследственности, установить структуру молекул ДНК и РНК, разработать хромосомную теорию, генную инженерию и многие другие.
В современной науке интеграция понимается не просто как суммирование, сложение, сближение или дополнение, а как их глубокое взаимодействие на основе общих принципов познания окружающего мира, общих инвариантов, позволяющих объединить разнопредметные знания в единую, целостную, стройную систему. Однако, если в естественных науках в качестве инвариантов могут выступать общие логические основания, общие структуры, характеристики, общие качества или обобщенные понятия, используемые разными областями естествознания, то поиски оснований для интеграции естественнонаучного и гуманитарного знания вызывают серьезные затруднения, особенно в той области, где они соприкасаются с ненаучным знанием. Вместе с тем, целостный образ мира, его обобщенная картина в представлениях отдельного человека, его мировоззрение и его деятельность формируются на основе синтеза как научных, так и ненаучных знаний, отражающих разные стороны познания мира. Поиски оснований этого синтеза для современной философии и методологии науки представляют чрезвычайно серьезную проблему, теоретическое решение которой пока не найдено.
Но есть еще одна не менее, а может быть более важная сторона необходимости интеграции естественнонаучного и гуманитарного знания - это преодоление техникоцентризма и гуманитаризация естественнонаучного и технического знания. Создав поистине грандиозные науку и технику, общество не смогло, а может быть и не захотело, выработать ту нравственную основу, которая бы ограничивала возможности использования достижений науки и техники во вред человечеству.
14. Особенности физического описания реальности (твердое тело, частица, вакуум, среда, поле, ветер, волна)
Твёрдое тело - это одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от других агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия.
Физическое поле представляет собой особый вид материи, обеспечивающий физическое взаимодействие материальных объектов и их систем. К физическим полям исследователи относят: электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, волновые поля, соответствующие различным частицам. Источником физических полей являются частицы.
Физический вакуум - это низшее энергетическое состояние квантового поля. Этот термин был введен в квантовую теорию поля для объяснения некоторых процессов. Среднее число частиц - квантов поля - в вакууме равно нулю, однако в нем могут рождаться частицы в промежуточных состояниях, существующие короткое время.
Ветер - атмосферное явление, представляющее собой горизонтальное движение воздуха из области с высоким атмосферным явлением в область с низким; в более широком смысле - вообще поток любого газа
Волна - изменение состояния среды или физического поля, распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве. Другими словами, "…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины - например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры".
Среда - это совокупность внешних данностей, вступающих в субъектно-объектные отношения с объектом исследования.
Элементарные частицы, в точном значении этого термина, - это первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя.
15. Современные научные представления о материи. Свойства материального мира
Слово "материя" многозначно. В быту им пользуются для обозначения той или иной ткани. Иногда придают иронический смысл, говоря о "высокой материи". Человека окружает множество различных вещей и процессов: животные и растения, машины и инструменты, химические соединения, произведения искусства, явления природы и т.д. Современная астрономия сообщает, что видимая Вселенная насчитывает сотни тысяч звезд, звездных туманностей и других небесных тел. У всех предметов и явлений, несмотря на их разнообразие, есть общая черта: все они существуют вне сознания человека и независимо от него, т.е. являются материальными. Люди открывают все новые и новые свойства природных тел и процессов, производят бесконечное множество несуществующих в природе вещей, следовательно, материя, как уже отмечалось выше, неисчерпаема.
Из свойств материальных объектов можно выделить всеобщие, универсальные, называемые атрибутами. К всеобщим атрибутам материи относятся: связь, взаимодействие, движение, пространство и время, структурность, системная организация, вечность во времени, структурная и пространственная бесконечность, способность к саморазвитию, отражение, единство прерывности и непрерывности, о котором говорилось выше.
Материя и ее атрибуты несотворимы и неуничтожимы, существуют вечно и бесконечно разнообразны по форме своих проявлений. Все явления в мире обусловлены естественными материальными связями и взаимодействиями, причинными отношениями и законами природы. В этом смысле в мире нет ничего сверхъестественного и противостоящего материи. Человеческая психика и сознание тоже определяются материальными процессами в мозгу человека и являются высшей формой отражения внешнего мира.
16. Движение и современное представление о пространстве-времени
Когда говорят о движении объекта, то подразумевают при этом тот или иной материальный процесс взаимодействия его с другими телами. Когда же называется его то или иное свойство, имеется в виду способность данного объекта вступать в определенные процессы взаимодействия. Если материальный объект попадает в какую-то иную систему связи, то при этом у него может появиться свойство, способность реагировать специфическим образом на новые внешние воздействия. Проявление специфических свойств объекта возможно лишь в специфических взаимодействиях, в которые может вступать объект.
Для обыденных житейских представлений пространство и время - нечто привычное, известное, очевидное. Но если задуматься, то возникают сложные вопросы, напряженно обсуждавшиеся во все периоды развития естествознания.
Можно сказать, что каждый объект характеризуется своеобразной "упаковкой" входящих в него элементов, их расположением друг относительно друга и это делает любые объекты протяженными. Кроме того, каждый объект занимает какое-то определенной место среди других объектов, граничит с ними. Все эти предельно общие свойства, выражающие структурную организацию материального мира выступают как первые, наиболее общие характеристики пространства.
Пространство и время относятся к числу важнейших форм бытия материи или ее атрибутов, без которых невозможно существование материи. В мире нет материи, не обладающей пространственно-временными свойствами, как не существует пространства и времени самих по себе вне материи или независимо от нее.
Пространство есть форма бытия материи, характеризующая ее протяженность, структурность, сосуществование и взаимодействие элементов во всех материальных системах. Пространство выражает сосуществование, протяженность и структурность любых взаимодействующих объектов.
Время характеризует последовательность смены состояний и длительность бытия любых объектов и процессов, внутреннюю связь изменяющихся и сохраняющихся состояний.
17. Понятие научной революции. Виды научной революции и их роль в развитии научного познания
В естествознании выделяют 4 глобальные научные революции, которые способствовали смене исторических типов научной рациональности.
первая революция (XVII-XVIII) ознаменовала собой становление классического естествознания. Сформировалась первая физическая картина мира, представлявшая механическую картину природы.
вторая глобальная революция (конец XVIII - начало XIXвв.) К середине XIX в. - появление дисциплинарно - организованной науки. Происходит развитие специализированных отраслей естественнонаучного исследования. В это время механическая картина мира утрачивает статус общенаучной. В биологии, химии и других областях знания формируются специфические картины реальности, нередуцируемые к механической.
Первая и вторая глобальные революции в естествознании участвовали в оформлении и развитии классического типа научной рациональности, с присущими именно этому типу нормами и идеалами.
третья глобальная революция в науке (охватывает период с конца XIX в. - начала ХХ столетия) ознаменовала собой переход к неклассическому типу научной рациональности. На основе достижения неклассического естествознания сформировалась общенаучная картина природы как сложной динамической целостности, самоорганизующейся системы. В неклассическом естествознании очевидным становится факт зависимости науки от социальных обстоятельств, ценностно - целевых ориентаций субъекта науки.
В эту эпоху происходит своеобразная цепная реакция революционных перемен в различных областях знания:
· В физике это выразилось в открытии делимости атома, становлении релятивистской и квантовой теорий.
· В космологии были сформированы модели нестационарной эволюционирующей Вселенной.
· В химии возникла квантовая химия, фактически стёршая грань между физикой и химией.
· Одним из главных событий в биологии стало становление генетики.
· Возникли новые научные направления, например, такие как кибернетика и теория систем.
В процессе всех этих революционных преобразований формировались идеалы и нормы новой, неклассической науки. Они характеризовались пониманием относительной истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания.
Четвертая глобальная научная революция (конец ХХ столетия) проявила себя в радикальной перестройке всех оснований науки.
Основные проявления четвертой глобальной научной революции: наука становится социальной силой, междисциплинарная проблематика, идеи синергетики, объектами науки становятся саморазвивающиеся системы (например, экосистемы), пересматривается истина, аргументация в науке. Четвертая глобальная революция привела к формированию постнеклассической (современной) науки. Для которой характерно вхождение человекоразмерных исследований, ценностных нормативов и сближение естествознания и гуманитарных дисциплин.
18. Понятие энтропии как меры необратимости или хаоса. Закон возрастания энтропии
Энтропия, в переводе с греческого, означает превращение. Это понятие впервые было введено в термодинамике для определения меры рассеяния энергии. Роль энтропии как меры хаоса стала очевидной после установления связи между механическими и тепловыми явлениями, открытия принципа сохранения энергии и понятия необратимости.
Энтропия характеризует вероятность, с которой устанавливается то или иное состояние, и является мерой хаотичности или необратимости. Это мера беспорядка в системах атомов, электронов, фотонов и других частиц. Чем больше порядка, тем меньше энтропия. Деградация качества энергии означает увеличение беспорядка в расположении атомов и в характере электромагнитного поля внутри системы. То есть все процессы, "пущенные на самотек", всегда протекают так, что их беспорядок увеличивается.
Первый закон термодинамики является законом сохранения энергии применительно к тепловым процессам. Этот закон утверждает невозможность создания вечного двигателя первого рода, который бы производил работу без подведения энергии.
Этот закон утверждает, что тепловая энергия, подведенная к замкнутой системе, расходуется на увеличение ее внутренней энергии и работу, производимую против внешних сил.
Второй закон термодинамики можно сформулировать как закон, согласно которому энтропия теплоизолированной системы будет увеличиваться при необратимых процессах или оставаться постоянной, если процессы обратимы. Это положение касается только изолированных систем.
Второй закон термодинамики говорит о том, что в замкнутой системе при отсутствии каких-либо процессов не может сама по себе возникнуть разность температур, т.е. теплота не может самопроизвольно перейти от более холодных частей к более горячим.
19. Развитие представлений об элементарных частицах и их свойствах
В соответствии с достижениями квантовой физики основополагающим понятием современного атомизма является понятие элементарной частицы, но им присущи такие свойства, которые не имели ничего общего с атомизмом древности.
Развитие физики микромира показало неисчерпаемость свойств элементарных частиц и их взаимодействий. Все частицы, имеющие достаточно большую энергию, способны к взаимопревращениям, но при соблюдении ряда законов сохранения. Число известных элементарных частиц постоянно растет и превышает уже 300 разновидностей, включая неустойчивые резонансные состояния. Важнейшим свойством частицы является ее масса покоя. По этому свойству частицы делятся на 4 группы:
1. Легкие частицы - лептоны (фотон, электрон, позитрон). Фотоны не имеют массы покоя.
2. Частицы средней массы - мезоны (мю-мезон, пи-мезон).
3. Тяжелые частицы - барионы. К ним относятся нуклоны - составные части ядра: протоны и нейтроны. Протон - самый легкий барион.
4. Сверхтяжелые - гипероны. Устойчивых разновидностей немного:
? фотоны (кванты электромагнитного излучения);
? гравитоны (гипотетические кванты гравитационного поля);
? электроны;
? позитроны (античастицы электронов);
? протоны и антипротоны;
? нейтроны;
? нейтрино - самая загадочная из всех элементарных частиц.
Нейтрино было открыто в 1956 г., тогда как название его было дано в 1933 г.Э. Ферми, а гипотезу о его существовании высказал в 1930 г. швейцарский физик В. Паули. Нейтрино играет большую роль в космических процессах во всей эволюции материи во Вселенной. Время их жизни практически бесконечно. По подсчетам ученых, нейтрино уносят значительную долю излучаемой звездами энергии. Наше Солнце теряет за счет излучения нейтрино примерно 7% энергии, на каждый квадратный сантиметр Земли перпендикулярно солнечным лучам ежесекундно падает примерно 300 миллионов нейтрино. Однако они не регистрируются нашими органами чувств и приборами ввиду их слабого взаимодействия с веществом. Дальнейшая судьба этого излучения неизвестна, но, очевидно, нейтрино должно вновь включиться в круговорот материи в природе. Скорость распространения нейтрино равна скорости света в вакууме.
Особенностью элементарных частиц является то, что большинство из них могут возникать при столкновении с другими частицами достаточно высокой энергии: протон большой энергии превращается в нейтрон с испусканием пи-мезона. При этом элементарные частицы распадаются на другие: нейтрон - на электрон, протон и антинейтрино, а нейтральный пи-мезон - на два фотона. Пи-мезоны, таким образом, являются квантами ядерного поля, объединяющими нуклоны и ядра.
В ходе развития науки открываются все новые свойства элементарных частиц. Взаимная обусловленность свойств частиц свидетельствует о сложной их природе, наличии многогранных связей и отношений. В зависимости от специфики элементарной частицы может появиться тот или иной вид взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое. Сильное взаимодействие обуславливается ядерными силами, оно обеспечивает устойчивость атомных ядер. Электромагнитные взаимодействия, слабые взаимодействия - в процессах распада нейтронов, радиоактивных ядер и предполагают участие в этих взаимодействиях нейтрино. Слабые взаимодействия в 1010-1012 раз слабее сильных. Этот вид взаимодействий в настоящее время достаточно хорошо изучен.
У большинства элементарных частиц есть античастицы, отличающиеся противоположными знаками электрических зарядов и магнитных моментов: антипротоны, антинейтроны и т.д. Из античастиц могут быть образованы устойчивые атомные ядра и антивещество, подчиняющееся тем же законам движения, что и обычное вещество. В больших количествах антивещество в космосе не обнаружено, поэтому существование "антимира", т.е. галактик из антивещества является проблематичным.
Таким образом, с каждым новым открытием строение микромира уточняется и оказывается все более сложным. Чем глубже мы уходим в него, тем больше новых свойств обнаруживает наука.
20. Современная космология: физическое строение Вселенной
Современная космология - это астрофизическая теория структуры и динамики изменения Метагалактики, включающая в себя и определенное понимание свойств всей Вселенной. Космология основывается на астрономических наблюдениях Галактики и других звездных систем, общей теории относительности, физике микропроцессов и высоких плотностей энергии, релятивистской термодинамике и ряде других новейших физических теорий.
Данное определение космологии берет в качестве предмета этой науки только Метагалактику. Это связано с тем, что все данные, которыми располагает современная наука, относятся только к конечной системе - Метагалактике, и ученые не уверены, что при простой экстраполяции свойств этой Метагалактики на всю Вселенную будут получены истинные результаты. При этом, безусловно, суждения о свойствах всей Вселенной являются необходимой составной частью космологии. Космология сегодня является фундаментальной наукой. И она больше, чем какая-либо другая фундаментальная наука, связана с различными философскими концепциями, по-разному понимающими устройство мира.
21. Современные научные представления о Земле. Антропный принцип
...Подобные документы
Понятие культуры и ее основные разновидности. Сущность, содержание, функции, цели, критерии выделения науки. Научное знание и естественнонаучное познание. Виды методов и методология. Организация мегамира и микромира. Концепции возникновения жизни.
шпаргалка [20,2 K], добавлен 18.06.2010Естествознание как отрасль науки. Структура, эмпирический и теоретический уровни и цель естественнонаучного познания. Философия науки и динамика научного познания в концепциях К. Поппера, Т. Куна и И. Лакатоса. Этапы развития научной рациональности.
реферат [32,7 K], добавлен 07.01.2010Эмпирические методы познания. Идеи античной науки. Законы классической механики. Становление химии, историческая система знания. Масштаб мегамира, измерение и рост между его объектами. Признаки живой системы. Структурные уровни организации живой материи.
контрольная работа [62,2 K], добавлен 08.06.2013Возникновение науки. Развитие рациональных знаний Древнего Востока, Древней Греции, эпохи средневековья, эпохи Возрождения. Научная революция XVI-XVII вв. и становление классической науки. Ее развитие и завершение в XIX в. Кризис современной науки.
реферат [666,1 K], добавлен 06.07.2008Отличительные черты античной науки с момента зарождения, ее теоретичность, стремление к знанию ради самого знания. Основные признаки античной науки, ее самоценность, теоретичность, стремление к знанию, системность научных знаний, рациональный характер.
контрольная работа [18,6 K], добавлен 18.03.2010Становление и развитие биофизики как биологической науки. Изучение энергетики живых систем (H. Hemholz), исследование фотосинтеза (К.А. Тимирязев). Теоретическое построение биофизики, ее задачи как фундаментальной и прикладной науки на современном этапе.
реферат [20,8 K], добавлен 17.11.2009Экстенсивные и революционные периоды (научные революции) в развитии науки. Понятие единства науки, отсутствие грани между естественными, техническими, социальными и гуманитарными науками. Современные модели развития науки. Отрасли ненаучного знания.
реферат [36,3 K], добавлен 15.01.2011Определение понятия естествознания. Естествознание подразделяется на фундаментальные, прикладные, естественные, технические науки, социальные и гуманитарные науки. История развития науки и её зарождение. Естествознание в античности и в средние века.
реферат [26,4 K], добавлен 12.12.2010Наука как способ познания человеком окружающего мира. Отличие науки от искусства и идеологии. Фундаментальные и прикладные науки. Парадигма как метатеоретическое образование, определяющее стиль научных исследований. Научная революция XVI-XVII вв.
реферат [17,5 K], добавлен 27.08.2012Возникновение и развитие науки или теории. Предмет и метод теории систем. Этапы становления науки. Закономерности систем и закономерности целеобразования. Поиск подходов к раскрытию сложности изучаемых явлений. Концепции элементаризма и целостности.
реферат [33,7 K], добавлен 29.12.2016Естественно-научная и гуманитарная культуры. О взаимоотношениях двух типов культур . Интеграция естественно-научной и гуманитарной культур. Зарождение науки, тенденции развития. Понятие о науке и взаимосвязь науки, техники и материального производства.
реферат [34,8 K], добавлен 06.07.2008Предпосылки возникновения и история развития естествознания, его значение как науки. Виднейшие философы античности, их взгляды и особенности мировоззрения. Характеристика эпохи средневековья. Строение и состав Вселенной. Этапы развития основных наук.
курсовая работа [27,0 K], добавлен 29.04.2009Наука — это способ познания мира, основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве. Характерные черты науки. Общие и частные методы и формы научного познания. Антинаучные тенденции в развитии науки и современные картины мира.
реферат [27,3 K], добавлен 12.07.2008Значение чувств и разума в процессе нахождения истины. Классификация естествознания: фундаментальные, прикладные, естественные, технические, социальные и гуманитарные науки. Рассмотрение основных различий между естественнонаучным и гуманитарным знанием.
курсовая работа [33,0 K], добавлен 20.04.2013Стадии исторического развития науки. Классический этап научной рациональности и принцип лапласовского детерминизма. Неклассический период и сущность субстанциального подхода. Роль постнеклассического этапа научной рациональности в развитии общества.
контрольная работа [26,7 K], добавлен 03.03.2009Определение естествознания как отрасли научного познания, его отличие от других наук, разделы естествознания. Наука как одна из форм общественного сознания. Описание и объяснение различных процессов и явлений действительности как основные цели науки.
реферат [19,6 K], добавлен 16.04.2011Процесс дифференциации в развитии наук. Единство дифференциации и интеграции научного знания как важная закономерность процессов развития науки. Роль математики в развитии познания. Главные особенности применения математических методов в науке и технике.
реферат [20,0 K], добавлен 25.01.2012Получение, обоснование, систематизация и оценка новых знаний. Структурные элементы, специфические признаки науки. Объективность, рационализм, системность, упорядоченность и проверяемость. Функции и уровни науки. Ответственность ученых перед обществом.
презентация [1,6 M], добавлен 30.05.2014Определение науки и ее место в духовной культуре. Естественные, гуманитарные, технические науки: структура и проблематика. Естествознание и техногенная цивилизация. Иерархия уровней культуры. Принципы универсального эволюционизма, путь к единой культуре.
реферат [33,8 K], добавлен 25.08.2010Превращение науки в производительную силу, ее переплетение с техникой и производством. Ведущие отрасли научного знания. Специфические характеристики науки. Определение научно-технической революции, ее основные достижения и связь с естествознанием.
контрольная работа [20,5 K], добавлен 28.01.2011
