Основы естествознания

Размещено на http: //www.allbest.ru/

1. Естественнонаучное знание в системе общечеловеческой культуры

Современная наука возникла в Европе в период 15-17 вв. Наука это форма духовной деятельности человека по получению нового знания о природе, обществе и самом знании. Наука разделена на множество частных наук. По предмету и методу познания можно выделить науки о природе естествознание, и обществе обществознание (гуманитарные, социальные науки), о познание, мышлении (логика, гносеология и др.) Могут быть и другие критерии для классификации наук. Так, по своей удаленности от практики науки можно разделить на два крупных типа: фундаментальные, где нет прямой ориентации на практику, и прикладные непосредственно решающие практические задачи. Наука в древнегреческой культуре представляла собой целостную науку. Зачатки мышления, идущие в плане частных наук, появились под влиянием Аристотеля и его школы. Но это не нарушало целостность науки и картины мира. В эпоху средневековья наука так же разрабатывалась как гармоническое целое. Только в конце средних веков произошла подмена понятия "наука" понятием "естествознание"-это совокупность всех наук, занимающихся исследованием природы. Эта новая наука начала свое шествие с эпохи Возрождения. С развитием новой науки возникла необходимость более глубокого разделения ее на специальные дисциплины, для более тщательного и глубокого изучения отдельных явлений. Сначала науку рассматривали как средство покорения природы. Но начиная со второй половины 20 в. в связи с угрозой ядерной и биологической войны появилось негативное отношение к науке. Но всё же от развития науки зависит развитие техники орудий труда, мастерства, умения.

2. Особенности научного познания, критерии познания

Функции науки: познание мира, облегчение труда, предвиденье. Критерии науки: 1.Системность знания-науч. знания всегда имеют систематический упорядоченный характер. 2.Целевой критерий - науч. знание является результатом поставленной науч. цели. 3.Деятельностный- науч. знания выступают деятельности ученых. 4. Рационалистический - науч. знания всегда останавливаются на данных разума. 5.Экспериментальный- науч. знания должны быть подтверждены экспериментально. 6. математический- к науч. знаниям должен быть применим математич. аппарат. 3 основных уровня научных знаний: 1.Обыденный ур-нь - знания, полученные на основании своего знания. 2.Энерический- знания, полученные на основе опыта, эксперимента. 3.Теоретический ур-нь, кот. соответствует научн. знаниям. Основные разделы науч. знаний: 1.Фактологические науч. знания. Представляют набор факторов объективной зрительности. 2.Теоретические (фундаментальные)науч. знания- теории, объясняющие процессы объективной действительности. 3.Технико-прикладные. 4.Практически-прикладные.

3. Основные этапы развития науки

Для возникновения науки нужны были соответствующие условия: определенный ур-нь развития произ-ва и обществ. отношений, разделение умственного и физ.труда и наличие широких культурных традиций. Соответствующие условия раньше всего сложились в Др. Греции. В эпоху сред-ковья в Запад. Европе из-за господства религии родилась новая философская наука -схоластика, а также получили развитие алхимия и астрология. Важнейшим этапом развития науки стало Новое время 16-17вв. В этот период в качестве ведущего метода исследовании утвердился эксперимент.16-17 вв., считают первой научной революцией, давшей миру такие имена, как Г.Галшей, У.Гарвей, Р.Декарт, И.Ньютон. Науч, революция 17 в. связана с революцией в естествознании. Развитие производительных сил требовало создания новых машин, внедрения хим. процессов, законов механики, конструирования приборов для астрономических наблюдений. Науч. революция прошла несколько этапов. Ее начало положено Н. Коперником и его последователями Бруно, Галилеем, Кеплером. Коперник установил, что Земля не является исключительным небесным телом, чем был нанесен удар по религиозным легендам, в соответствии с которыми Земля занимает центральное положение во Вселенной. Галилею принадлежат крупнейшие достижения в области физики и астрономии: гелиоцентрической системы, открытие 4 спутников Юпитера; открытие фаз Венеры. Галилей признавал наблюдения, опыт. Ньютон создал основы механики, открыл закон всемирного тяготения. В 19в в науке происходили непрерывные революционные перевороты во всех отраслях естествознания. Опора науки Нового времени на эксперимент, установила связи науки с производством. В этот период науку прославили Дж. Джоулъ, открывший законы сохранения и превращения энергии, Ч. Дарвин, создавший эволюционное учение в биологии, Д.И. Менделеевым периодич. система элементов. К середине 20 в. на одно из первых мест в естествознании выдвинулась биология, где совершены такие открытия, как установление молекулярной структуры ДНК Ф. Криком и, открытие генетического кода. Наука в настоящее время-это чрезвычайно сложное общественное явление, имеющее многосторонние связи с миром.

4. Социальные предпосылки и особенности античной культуры

Греческая наука была направлена на получение истины из-за удивительного интереса к открытиям. В 3в. до н. э. Аристарх высказал гипотезу о вращении Земли и др. планет вокруг Солнца. Он обосновывал эту гипотезу наблюдениями и вычислениями. В 1в. до н. э. Посидоний вычислил расстояние от Земли до Солнца. Гиппарх создал первый каталог звезд, включил в него 870. Птолемей добавил к каталогу Гиппарха описание еще 170 звезд. Имеются свидетельства также о значительных достижениях Античной цивилизации в медицине. Гиппократ его школа достигла наибольших успехов в области хирургии и в лечении открытых ран. Большую. И. Кеплер пытался объединить земную механику снебесной, предполагая наличие в мире динамических и математических законов, управляющих этим миром. Он открыл 3 загадочных закона, согласно которым планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам вокруг Солнца. Аристотель считал, что мир создан с определенной целью и в нём нет пустоты. Предметы относительно движения, по Аристотелю, могут быть: а) неподвижны; б) самодвижущиеся; в) движущиеся не спонтанно, а посредством действия других тел. Анализируя виды движения, Аристотель доказывает, что в основе их лежит вид движения, который он назвал движением в пространстве. Движение в пространстве может быть круговым, прямолинейным и смешанным. Поскольку в мире Аристотеля нет пустоты, то движение должно иметь непрерывный характер. Мир, по философии Аристотеля, является космосом, где человеку отведено главное место.

5. Наука Сред-вья (5-14в). Проблема веры и знания

В Сред.века в Зап.Европе прочно установилась власть церкви в гос. Этот период обычно называется периодом господства церкви над наукой. Христианство, направленное на духовное исцеление каждого человека, не отвергает исцеления медицинского. Церковь стремилась донести до народов духовное содержание Библии. Для этой цели необходимо научить людей читать Библию. Это способствовало развитию образования и медицины. В медицине в этот период авторитетом считался ученый Авиценна. Он написал5 книг, в кот. содержатся медицинские сведения о человеке. В Сред.века медициной занимались монахи. В 13в. Лютеранский собор запретил духовенству заниматься хирургией. В России развитие лечебного дела, хирургии связано с реформами Петра I. был издан указ о строительстве первого госпиталя. До этого были костоправные школы. До середины 19 в. умирало почти 80% оперированных. В период Сред-вья был остро поставлен вопрос об отношении истин веры и истин разума. Фома Аквинский считал, что наука и философия выводят свои истины, опираясь на опыт и разум, в то время как религия черпает их в Священном Писании. Его позиция заключается в том, что, хотят ли этого ученые или нет, наука по мере своего развития все равно придет к Богу. Наукой можно заниматься. Однако католическая церковь не прислушалась. Прим. Бруно был схвачен, обвинен и сожжен на костре. Др. прим. церковь обвинила и сожгла на костре Мигеля Сервета, который правильно описал малый круг кровообращения. В Сред-вье люди боялись заниматься наукой. Бэкон провел 14 лет в монастырской тюрьме. Он предсказал, что прозрачным телам можно придать такую форму, что большое покажется малым, высокое-низким. Можно назвать ряд причин, которые не позволили погаснуть факелу науки: 1.Создание в 13-14 вв. университеты в западных странах Европы. В этот период в Парижскомунивере училось более 20 тыс. студентов. 2. Признание церковью светской учености. 3. Развитие латинского языка. 4. Организация издательской деятельности, кот.привела к изобретению Гуттенбергом книгопечатания. Он напечатал Библию.

6. Классическая наука и её основные черты

Закрепление самостоятельного статуса науки в 16-17 вв. было связано с деятельностью великих ученых. К этому времени математика становится универсальным языком науки, базисом аналитических исследований (Р. Декарт), гелиоцентрическая система мира(. Коперник).С Галилея начинается рассмотрение проблемы движения, лежащей в основе классической науки. До него господствовало представление о движении, сформированное еще Аристотелем, согласно которому в пустоте движение невозможно, так как в ней нет ничего, что оказывало бы сопротивление. Галилей предположил, что, если допустить существование абсолютно горизонтальной поверхности, убрать трение, то движение тела будет продолжаться. В этом предположении заключен закон инерции, сформулированный позже И. Ньютоном. Велик вклад Ньютона и в математику, и в оптику. Одним из величайших достижений стали эмпирические законы И. Кеплера, которые убедительно показали существование порядка в движении планет Солнечной системы; обнаружение планеты Нептун. Механическая картина мира сыграла положительную роль, дав естественнонаучное понимание многих явлений природы. Так думали практически все выдающиеся мыслители 17 в.- Галилей, Ньютон, Декарт. К сер. 19века авторитет классич. механики возрос настолько, что она стала считаться эталоном научного подхода в естествознании. Одним из главных методологических принципов классич. естествознания являлась отделенность объекта от средств познания.

7. Принципы и основные проблемы постклассической науки

Следует отметить, что серьёзные трансформации в области философии и методологии науки в XX столетии были неизбежны вследствие грандиозных трансформаций внутри самой науки. Не случайно науку XX века называют "постклассической" и противо- поставляют "классической" науке XVI-XIX вв. Переход к постклассической науке был связан с рядом открытий конца XIX - начала XX вв., возникновением физики микромира, теории относительности и современной биологии. В основе её лежат новые принципы и способы описания мира, новые представления о возможностях и границах научного знания. Поэтому имеет смысл подробнее остановиться на особенностях постклассической науки, сопоставив их с соответствующими чертами науки классической. 1. Классическая наука основана на чётком различении субъекта и объекта. Постклассическая наука строится на признании субъектности всякого знания. 2. Классическая наука формировалась под мощным воздействием установки на рациональность знания.

8. Наука на современном этапе общественного развития

Современная наука - это наука, связанная с квантово-релятивиской картиной мира. Основные особенности современной науки:

квантово-релятивиский подход к объяснению действительности; диалектичность мышления (Диалектика - особый тип мышления и познания, который исходит из того, что все объекты действительности находятся во взаимосвязи с друг другом и главной причиной их движения и развития признаётся их внутренне противоречие);

описание и объяснение явлений действительности осуществляется посредствам теории вероятности;

признание неисчерпаемости материи вглубь;

антиэлементоризм, т.е. отказ от стремления выделить элементарные составляющие сложных структур;

неточность и не строгость результатов исследования и научных теорий;

отказ от изоляции предмета исследования от окружающих воздействий;

динамизм, обусловленный исследованиями неравновесных, нестационарных открытых систем с обратной связью (изучаются синергетикой);

развитие наук биосферного класса, наук изучающих жизнь;

Качественно иное взаимодействие науки, философии, религии и других форм общественного познания.

Основные достижения: овладение ядерной энергией; изобретение ЭВМ и использование их в различных видах деятельности; слияние науки с производством, т.е. наука становиться фактором производства.

9. Научная теория и её структура

Науч теория - это система знаний, описывающая и объясняющая определенную совокупность явлений, дающая обоснование всех выдвинутых положений и сводящая открытые в данной области законы к единому основанию. Основные черты научной теории: 1. Теория должна обладать прогностической силой, предсказывать течение процессов. 2. все входящие в содержание теории положения должны быть обоснованы. 3. Теория -это не отдельные взятые достоверные научные положения, а их совокупность, целостная органическая развивающаяся система. 4. Для теории обязательным является обоснование, доказательство: если нет обоснований, нет и теории. 5. Теория - должна рассматриваться вместе со своим возникновением и развитием. Функций теории: 1. Синтетическая функция - объединение отдельных достоверных знаний в единую, целостную систему. 2. Объяснительная функция - выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, его существенных характеристик, законов его происхождения и развития, и т.п. 3. Методологическая функция - на базе теории формулируются многообразные методы, способы и приемы исследовательской деятельности. 4. Предсказательная - функция предвидения. 5. Практическая функция. Конечное предназначение любой теории - быть воплощенной в практику. Прежде всего ученый должен соблюдать общечеловеческие нормы нравственности. 2 требование - требование бескорыстного поиска истины. 3 устой этики науки - обеспечение свободы научного поиска. Наконец, высокая социальная ответственность и за результаты своих исследований, и за их практическое использование.

10. Методы научного познания

Процесс науч. познания в самом общем виде представляет собой решение различного рода задач, возникающих в ходе практической деятельности. Метод - это, образно говоря, фонарь, освещающий путнику дорогу в темноте. Методы бывают эмпирические и теоретические. Познание начинается с наблюдения. Наблюдение - это метод позволяющий составить определенное представление о наблюдаемом явлении. Наблюдение либо там, где невозможен, либо там, где стоит задача изучить поведение объекта. Частными случаями метода наблюдения являются измерение и сравнение. Эксперимент - это более эффективный метод, отличающийся от наблюдения тем, что исследователь с помощью эксперимента активно воздействует на предмет путем создания искусственных условий, необходимых для выявления ранее неизвестных свойств предмета. Метод моделирования основан на создании модели, которая является заместителем реального объекта. Анализ - метод науч.познания, в основу которого положена процедура мысленного или реального расчленения предмета на составляющие его части. Является обычно первой стадией, к выявлению его строения, состава, а также его свойств и признаков. Синтез - это метод науч. познания, в основу которого положена процедура соединения различных элементов предмета в единое целое, систему, без чего невозможно действительно научное познание этого предмета. Индукция - метод науч. познания, представляющий собой формулирование логического умозаключения путем обобщения данных наблюдения и эксперимента. Заключение по индукции представляет собой вывод об общих св-вах всех предметов. Дедукция - метод научного познания, который заключается в переходе от некоторых общих посылок к частным результатам-следствиям.

11. Структурные уровни организации материи

В самом общем виде материя представляет собой бесконечное множество всех сосуществующих в мире объектов и систем, совокупность их свойств, связей, отношений и форм движения. Весь окружающий нас мир-это движущаяся материя в ее бесконечно разнообразных формах и проявлениях, со всеми свойствами, связями и отношениями. Исходя из системного подхода к природе вся материя делится на два больших класса - неживую и живую природу. В системе неживой природы структурными элементами являются: элементар. частицы, атомы, молекулы, поля, планеты, звезды, галактики, метагалактики и Вселенная в целом.в живой природе основными элементами выступают белки и нуклеиновые кислоты, клетка, одноклеточные и многоклеточные организмы, органы и ткани, популяции, биоценозы, живое вещество планеты. В то же время как неживая, так и живая материя включают в себя ряд взаимосвязанных структурных уровней. Структура - это совокупность связей между элементами системы. Выделяют 3 уровня материи: Микромир - область предельно малых, ненаблюдаемых материальных микрообъектов, размерность которых от 10-8 до 10-16 см, а время жизни - от бесконечности до 10-24 с. Сюда относятся поля, элементарные частицы, ядра, атомы и молекулы. Макромир - мир материальных объектов, соизмеримых по своим масштабам с человеком. Размерность выражаются в мм. см. м. и км., а время -- в сек., мин., часах, днях и годах. К ним относятся макромолекулы, живые организмы, человек. Мегамир - сфера огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в которой измеряется астрономическими единицами, световыми годами, а время существования космических объектов -- миллионами и миллиардами лет. К ним относятся планеты, звезды, галактики.

12. Физическая картина мира

Познавая окружающий мир, человек создает в своем сознании его определенную модель -- картину мира. Физическая картина мира рассматривается как физическая модель природы, включающая в себя фундаментальные физические и философские идеи, физические теории, наиболее общие понятия, принципы и методы познания, соответствующие определенному историческому этапу развития физики. Первой в истории естествознания физической картиной мира была механическая картина мира, в рамках которой не могли найти объяснения электромагнитные явления, и поэтому она была дополнена электромагнитной картиной мира. Однако многочисленные необъяснимые физические явления, открытые в конце 19 в., показали не достаточность электромагнитной картины мира, что и привело к возникновению квантово-полевой картины мира, объединившая в себе дискретность механической картины мира и непрерывность электромагнитной картины мира. В основе современной квантово-полевой картины мира лежит новая физическая теория -- квантовая механика, описывающая состояние и движение микрообъектов материального мира. Законы квантовой механики составляют фундамент изучения строения вещества. Они позволяют выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов, изучить свойства элементарных частиц.

13. Возможности интеграции естествознания и социально-гуманитарного знания

Человек обладает знанием об окружающей его природе, о самом себе и собственных произведениях. Это делит всю имеющуюся у него информацию на 2 больших раздела: естественнонаучное (естественное в том смысле, что существует независимо от человека) и гуманитарное знание, знание о человеке. Как из определения, различия между естественнонаучными и гуманитарными знаниями заключаются в том, что первые основаны на разделении субъекта (человека) и объекта (природы), при преимущественном внимании, уделяемом объекту, а вторые имеют отношение прежде всего к самому субъекту. Англ. писатель Ч. Сноу сформулировал альтернативу «двух культур» - научно-технической и художественно-гуманитарной. По его мнению, они настолько разделены в современном мире, что представители каждой из них не понимают друг друга.

14. Особенности физ. описания реальности

Абсолютно твёрдое тело - тело, взаимное положение любых точек кот. е изменяется, в каких бы процессах оно ни участвовало. Абсолютно твёрдых тел в природе не существует, однако во многих случаях, когда деформация тела мала, реальное тело может рассматриваться как абсолютно твёрдое тело. К физ. сво-вам твердых тел относятся механические, тепловые, электрические, магнитные и оптические сво-ва. Частицы элементарные. Вся видимая материя во Вселенной - на Земле и в космосе- состоит из фундаментальных частиц трех разных видов: электронов и двух типов кварков. Эти частицы взаимно притягиваются и отталкиваются соответственно своим зарядам. Заряды расположены в порядке уменьшения сил: цветовой заряд; электрический заряд; слабый заряд; и масса. Только кварки являются носителями всех зарядов и, следовательно, подвержены действию всех сил. Электроны имеют все заряды, кроме цветового, а доминирующей для них является электромагнитная сила. Вакуум - среда, в которой нет частиц вещества или поля. У любой квантовой системы имеется вакуумное состояние, в котором она вовсе не содержит частиц. В таком состоянии энергия системы принимает наименьшее из возможных значений, а её заряд, спин равны нулю. Поля - физич. система, обладающая бесконечно большим числом степеней свободы. Примерами полей могут служить электромагнитное и гравитационное поля, волновые поля. Впервые (19 в.) понятие поля было введено М. Фарадеем. Поля не только осуществляют взаимодействие между частицами; могут существовать и проявляться свободные поля независимо от создавших их частиц (напр., электромагнитные волны). Поэтому ясно, что поля следует рассматривать как особую форму материи. Волны, связанные с любой движущейся микрочастицей, отражающие их квантовую природу. В 1924 Л. Де Бройль выступил с гипотезой о том, что корпускулярно-волновой дуализм присущ всем без исключения видам материи -- электронам, протонам, атомам и т.д. Эти волны и получили название волны де Бройля. Длина Волны де Бройля тем меньше, чем больше масса частицы и её скорость. Масса -- одна из важнейших физических величин. Гравитационная масса показывает, с какой силой тело взаимодействует с внешними гравитационными полями и какое гравитационное поле создаёт само это тело. Инертная масса, которая характеризует меру инертности тел. Гравитационная и инертная масса равны друг другу, поэтому просто говорят о массе. Масса тела не зависит от того, какие внешние силы на это тело действуют. Электрический заряд- это связанное с телом сво-во, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Единица измерения заряда в СИ- кулон. Наиболее известные элементарные носители заряда - электроны, имеющие отрицательный заряд и протоны, имеющие такой же по величине положительный заряд. В природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных.

15. Современные научные представления о материи. Свойства материального мира

естественнонаучный материя знание культура

Слово «материя» многозначно. Им пользуются для обозначения той или иной ткани, объективной реальности, которая отражается с помощью органов чувств. К всеобщим атрибутам материи относятся: движение, пространство и время, структурность, системная организация, структурная и пространственная бесконечность, способность к саморазвитию. Под структурой материи обычно понимают ее строение в макромире, т.е. существование в виде молекул, атомов, элементарных частиц и т.д. Но если рассматривать материю в целом, то понятие структуры материи будет охватывать также макроскопические тела, все космические системы мегамира. Структурность и системная организация материи ее важнейших атрибутов, выражают упорядоченность существования материи и те конкретные формы, в которых она проявляется. Система - это внутреннее или внешнее упорядоченное множество взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Для системы обычно характерна иерархичность строения, т.е. последовательное включение системы более низкого уровня в систему более высокого уровня. Известные в настоящее время структурные уровни материи могут быть выделены в следующие области. 1.Микромир. Сюда относятся: частицы элементарные, атомы и молекулы. Сильные взаимодействия, целостность ядра обеспечивается ядерными силами. 2.Макромир: макроскопические тела. Целостность атомов, молекул, макротел обеспечивают электромагнитные силы.3.Мегамир: космические системы и неограниченные масштабы. Целостность обеспечивают гравитационные силы. С увеличением размеров объектов уменьшается энергия взаимодействия. Чем меньше размеры материальных систем, тем более прочно связаны между собой их элементы.

16. Движение и современные представления о пространстве-времени