Современная естественнонаучная картина мира

2

Федеральное агентство по образованию РФ

НОУ ВПО «Гуманитарный университет»

Факультет Конструирования и Моделирования одежды

Заочное отделение

Контрольная работа №2

по дисциплине:

«Современная естественнонаучная картина мира»

Вариант №2.

Выполнила: студентка ______________

____________________________________

Преподаватель: ______________________

Екатеринбург, 2008 г.

Содержание.

Содержание…………………………………………………………………..……2

Структура научного значения.…………..………………………………............3

Фундаментальные и прикладные науки ……………………………….............4

Понятие парадигмы ……………………………………………………………..6

Наука и техника ………………………..…………..…………………………….7

Научно-техическая революция и научно-технический прогресс ………….…8

Основные черты современной техники…………………………………….….10

Основные методы эмпирического и теоретического уровня знаний………..12

Взаимозависимость эмпирического и теоретического уровня знаний ……...13

Механистическая картина мира …………………………………………..........15

Представление о материи, движении, времени, пространстве……………….16

Детерменизм и редукционизм механистической картины мира……………..17

Список используемой литературы……………………………………………...20

Структура научного знания.

Современная наука насчитывает более 15 тыс. дисциплин, имеет сложную структуру и организацию. По отношению к научному применению частно-научные дисциплины разделяются на две группы: фундаментальные и прикладные науки. Фундаментальные создают теории, формируют Е.Н.К.М. , объясняют основы бытия, которые объясняют место человека в мире и дают представление о самом себе. Стимулом фундаментальных исследований являются не внешние потребности ( соц. заказ), а внутренние (имманентные).

Открытие и достижение фундаментальных наук создают базу для прикладных наук, которые разрабатывают способы применения фундаментальных знаний на практике. Прикладные науки могут оказывать на человека как позитивные, так и негативные влияния.

В структуре научного знания необходимо выделить три уровня: эмпирический, теоретический, философских оснований. На эмпирическом уровне научного знания в результате непосредственного контакта с реальностью ученые получают знания об определенных событиях, выявляют свойства интересующих их объектов или процессов, фиксируют отношения, устанавливают эмпирические закономерности. Для выяснения специфики теоретического познания важно подчеркнуть, что теория строится с явной направленностью на объяснение объективной реальности, но описывает непосредственно она не окружающую действительность, а идеальные объекты, которые в отличие от реальных объектов характеризуются не бесконечным, а вполне определенным числом свойств. Например, такие идеальные объекты, как материальные точки, с которыми имеет дело механика, обладают очень небольшим числом свойств, а именно, массой и возможностью находиться в пространстве и времени. Идеальный объект строится так, что он полностью интеллектуально контролируется. Теоретический уровень научного знания расчленяется на две части: фундаментальные теории, в которых ученый имеет дело с наиболее абстрактными идеальными объектами, и теории, описывающие конкретную область реальности на базе фундаментальных теорий. Сила теории состоит в том, что она может развиваться как бы сама по себе, без прямого контакта с действительностью. Поскольку в теории мы имеем дело с интеллектуально контролируемым объектом, то теоретический объект можно, в принципе, описать как угодно детально и получить как угодно далекие следствия из исходных представлений. Если исходные абстракции верны, то и следствия из них будут верны. Кроме эмпирического и теоретического в структуре научного знания можно выделить еще один уровень, содержащий общие представления о действительности и процессе познания - уровень философских предпосылок, философских оснований.

Фундаментальные и прикладные науки.

Фундаментальная наука - это наука, имеющая своей целью создание теоретических концепций и моделей, практическая применимость которых неочевидна. Задачей фундаментальных наук является познание законов, управляющих поведением и взаимодействием базисных структур природы, общества и мышления. Эти законы и структуры изучаются в «чистом виде», как таковые, безотносительно к их возможному использованию. У фундаментальной и прикладной науки различные методы и предмет исследования, различные подходы и угол зрения на социальную действительность. У каждой из них свои критерии качества, свои приемы и методология, свое понимание функций ученого, своя собственная история и даже своя идеология. Иными словами, свой мир и своя субкультура.

Естествознание - пример фундаментальной науки. Оно направлено на познание природы, такой, как она есть сама по себе независимо от того, какое приложение получат его открытия: освоение космоса или загрязнение окружающей среды. И никакой другой цели естествознание не преследует. Это наука для науки, т.е. познания окружающего мира, открытия фундаментальных законов бытия и приращения фундаментальных знаний.

Фундаментальные исследования в нашей стране проводятся академическим сектором - Российская академия наук (РАН), Российская академия медицинских наук (РАМН), Российская академия сельскохозяйственных наук (РАСХН), а также вузовским и предпринимательским (отраслевым) секторами.

Непосредственная цель прикладных наук -- применение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и практических проблем. Поэтому здесь критерием успеха служит не только достижение истины, но и мера удовлетворения социального заказа. Как правило, фундаментальные науки опережают в своём развитии прикладные, создавая для них теоретический задел. В современной науке на долю прикладных наук приходится до 80--90% всех исследований и ассигнований. Действительно, фундаментальная наука составляет только малую часть общего объема научных исследований.

Прикладная наука - это наука, направленная на получение конкретного научного результата, который актуально или потенциально может использоваться для удовлетворения частных или общественных потребностей.

Важную роль выполняют разработки, которые переводят результаты прикладных наук в форму технологических процессов, конструкций, социоинженерных проектов. К примеру, пермская система стабилизации трудового коллектива (СТК) поначалу разрабатывалась в рамках фундаментальной социологии, опираясь на ее принципы, теории, модели. После этого ее конкретизировали, придали ей не только законченную форму и практическую форму, но определили сроки реализации, необходимые для этого финансовые и кадровые ресурсы. На прикладной стадии систему СТК неоднократно обкатывали не ряде предприятий СССР. Лишь после этого она получила вид практической программы и была готова к широкому распространению (стадия разработки и внедрения).

Понятие парадигмы.

Парадигма (от греч. paradigma -- пример, образец) -- фундаментальная теория, объясняющая широкий круг явлений, относящихся к соответствующей области исследования. Парадигма -- это совокупность теоретических и методологических предпосылок, определяющих конкретное научное исследование, которая воплощается в научной практике на данном этапе. Она является основанием выбора проблем, а также моделью, образцом для решения исследовательских задач. Парадигма позволяет решать возникающие в научных исследованиях затруднения, фиксировать изменения в структуре знания, происходящие в результате научной революции и связанные с накоплением новых эмпирических данных.

С этой точки зрения динамика развития науки происходит следующим образом (рис. 2.3): старая парадигма проходит нормальную стадию развития, затем в ней накапливаются научные факты, не объяснимые этой парадигмой, происходит революция в науке и возникает новая парадигма, объясняющая все возникшие научные факты. Парадигмальная концепция развития научного знания затем была конкретизирована с помощью понятия "исследовательская программа" как структурной единицы более высокого порядка, чем отдельная теория. В рамках исследовательской программы и обсуждаются вопросы об истинности научных теорий.

Процесс движения к абсолютной истине происходит не плавно, не путем простого накопления фактов, а диалектически -- через революционные скачки, при которых всякий раз преодолевается противоречие между накопившимися фактами и господствующей в данное время парадигмой. Принцип соответствия показывает, как именно в естествознании абсолютная истина складывается из бесконечной последовательности относительных истин.

Наука и техника.

Наука -- это сложный социальный институт, и он теснейшим образом связан с развитием всего общества. Естествознание является продуктом цивилизации и условием ее развития. С помощью науки человек развивает материальное производство, совершенствует общественные отношения, образовывает и воспитывает новые поколения людей, лечит свое тело. Прогресс естествознания и техники значительно изменяет образ жизни и благосостояние человека, совершенствует условия быта людей.

Естествознание -- один из важнейших двигателей общественного прогресса. Как важнейший фактор материального производства, естествознание выступает мощной революционизирующей силой. Великие научные открытия (и тесно связанные с ними технические изобретения) всегда оказывали колоссальное (и подчас совершенно неожиданное) воздействие на судьбы человеческой истории. Такими открытиями были, например, открытия в XVII в. законов механики, позволившие создать всю машинную технологию цивилизации; открытие в XIX в. электромагнитного поля и создание электротехники, радиотехники, а затем и радиоэлектроники; создание в XX в. теории атомного ядра, а вслед за ней -- открытие средств высвобождения ядерной энергии; раскрытие в середине XX в. молекулярной биологией природы наследственности (структуры ДНК) и открывшиеся вслед возможности генной инженерии по управлению наследственностью и др. Большая часть современной материальной цивилизации невозможна без участия в ее создании научных теорий, научно-конструкторских разработок, предсказанных наукой технологий и др.

2.1. Научно-техическая революция и научно-технический прогресс.

Научно-техническая революция означает скачок в развитие производительных сил общества, переход их в качественно новое состояние на основе коренных сдвигов в системе научных знаний. Когда говорят о научно-технической революции, в первую очередь подразумевают именно процесс интеграции науки и производства. Однако было бы неправильно все сводить только лишь к первой составляющей современной НТР.

Во-вторых, понятие "научно-техническая революция" включает в себя революцию в подготовке кадров и во всей системе образования. Новая технология требует нового работника -- более культурного и образованного, гибко приспосабливающегося к техническим нововведениям, высоко дисциплинированного, имеющего к тому же навыки коллективного труда, что является характерной чертой новых технических систем.

В-третьих, важнейшей составляющей НТР является подлинная революция в организации производства и труда, в системе управления. Новой технике и технологии соответствует и новая организация производства и труда. В XX в. теоретическим ядром научно-технической революции становятся важнейшие достижения современного естествознания, в частности его пяти лидирующих наук: физики, химии, биологии, кибернетики, космологии. К их числу прежде всего относятся: 1) открытия физики твердого тела, ядра, элементарных частиц, плазмы; 2) глубокий анализ и синтез; 3) молекулярные основы наследственности и жизни, химическая природа нервных возбуждений; 4) математическая формализация процессов, информатизация, автоматизация и компьютеризация развивающихся систем; 5) теория познания и овладения космическими объектами.

Эти открытия есть революционный скачок в науке в целом, выражение более или менее комплексного освоения новых форм движения материи, атомно-молекулярных процессов во взаимосвязи с космосом. С названными достижениями связано развитие и других наук, в особенности технических: атомной энергетики, электроники, информатики, электрохимической, лазерной технологии и т. п.

На базе успехов в фундаментальных областях науки и происходит расцвет многих весьма разнообразных прикладных исследований и инженерных разработок. Опережающее развитие естествознания, его фундаментальных направлений является необходимой предпосылкой успешного развертывания НТР.

Сращивание новых индустриальных технологий микроэлектроникой и компьютерной техникой является одной из главных особенностей современного этапа научно-технической революции. Глубокие перемены в энергетической базе производства связаны с освоением атомной энергии. За четверть века своего существования атомная энергетика достигла такого уровня, что успешно конкурирует с классическими способами получения энергии.

Основным направлением НТР в области технологии является переход от механической обработки материалов к использованию форм движения материи на молекулярном, атомном, субатомном уровнях, благодаря чему изменилась сама структура вещества. Речь идет о таких технологиях, как химическая, лазерная, прямое преобразование тепловой энергии в электронную, биотехнологическая и генная инженерия. Проникая все глубже в тайны жизненных процессов, биологическая наука раскрывает и механизм использования генетической информации. Особенно интенсивно развиваются молекулярно-биологические исследования, затрагивающие проблемы размножения, наследственности, строения и свойства высокомолекулярных соединений, их биосинтеза и закономерностей их воспроизведения (репродукции) в процессах роста, клеточного деления и развития. Таким образом, физика, биология, физиология, биохимия, биофизика, молекулярная биология, генетика, кибернетика и другие современные подразделения естественных наук "атакуют" и завоевывают все новые и новые позиции тайны познания бытия. Но уже сейчас очевидно, что как познавательные, так и практические возможности, которые откроются в связи с революцией в естественных науках, настолько грандиозны и широки по охвату, что они смогут стать отправной позицией для новой научно-технической революции.

2.2. Основные черты современной техники.

Применение законов и силы природы против самой природы.

Современная техника господствует, но не созядает ( не создает нового)

Связующее звено между человеком и природой.

Практическое продолжение науки.

Открытие законов механики в 17 в. - привело к созданию машинной техники.

Законы электромагнитного поля 19-20 в.в. - привели к созданию электроприборов.

Теория атомного ядра - привела к появлению ядерных технологий, в результате получили ядерную энергию.

Успехи в молекулярной биологии (расшифровка генетического кода) - привело к созданию генной инженерии.

В современном мире возникло новое культурное явление - научно-технический прогресс. Кроме биосферы (составной элемент общей системы природы) создана - техносфера. Новая искусственная среда, совокупность всех технических систем вместе с технической деятельностью человека. Техносфера содействует с биосферой и существенно изменяет её. Влиянием техносферы на биосферу занимается один из разделов науки - экология.

Влияние техники культуры разнообразно, но в перспективе трудно предсказуемо, чем это обернется. Прежде всего, это связано с особенностями человеческой психики - неограниченный рост потребностей.

Основные методы эмпирического и теоретического уровня знаний.

Методы эмперического уровня:

Наблюдение - в отличие от созерцания имеет избирательный характер. Планируется и осуществляется целенаправленно по схеме.

Описание - дает достоверную картину наблюдаемого явления.

Эксперимент - пробовали воспроизвести.

Таким образом, в основе методов эмперического знания лежит чувственная познавательная способность.

В теоретическом познании основную роль играет рациональные способности.

На этом уровне выясняются закономерные связи между известными фактами и предсказываются новые связи и факты.

Методы теоретического уровня:

Индукция - от фактов «частного» к общему. Результат индуктивного метода правдоподобен, но не всегда достоверен.

Дедукция - от общего к «частному» дает достоверные знания, но не обеспечивает его прироста.

Сравнения - позволяют установить не только сходства, но и различия.

3.1. Взаимозависимость эмпирического и теоретического уровня знаний.

Обратим прежде всею внимание на то, что эмпирический и теоретический уровни органически связаны между собой:

Теоретический уровень существует не сам по себе, а опирается на данные эмпирического уровня, в этом смысле связь теории и эмпирии очевидна,

но существует то, что и эмпирическое знание оказывается несвободным от теоретических представлений, оно обязательно погружено б определенный теоретический контекст.

Рассмотрим область микроявлений, где совокупность эмпирических данных дают различные приборы. Эти данные представляют собой. например, определенные траектории на фотобумаге, которые показывают нам, как взаимодействуют частицы и т.д. Но, конечно, совокупность эмпирических данных является определенным знанием о действительности лишь тогда, когда эти данные истолковываются с позиций определенных теоретических представлений.

Так, например, на фотографии, сделанной в магнитном поле, мы видим определенные спиральные линии. Зная, что в магнитном поле заряженные частицы движутся по спирали, прячем электроны в одну сторону, а позитроны в другую, мы считаем, что на фотографии изображено движение электрона или позитрона. Если мы не имеем определенных теоретических представлений, то, конечно, щелчки счетчика Гейгера или траектории в камерах Вильсона нам ничего не говорят о микромире. На эмпирическом уровне необходима интерпретация работы приборов, осуществляемая в рамках механики, термодинамики, электродинамики и других теорий. Это значит, что эмпирический уровень научных знаний обязательно включает в себя то или иное теоретическое истолкование действительности.

Очень существенно, что эмпирический уровень знания погружается в такие теоретические представления, которые являются непробле-матизируемыми. Например, когда мы пытаемся обосновать эмпирически квантовую механику, то экспериментальные данные, используемые при этом, оказываются нагруженными не квантовомеханическими, а классическими представлениями, которые в данном случае мы не ставим под сомнение. Мы проверяем эмпирией более высокий уровень теоретических построений, чем тот, который содержится в ней самой. Отсюда фундаментальное значение эксперимента как критерия истинное) и теории. Несмотря на теоретическую нагруженность, эмпирический уровень является более устойчивым, более прочным, чем теория, в силу того, что теории, с которыми связано истолкование эмпирических данных, -- это теории другого уровня. Если бы было иначе, то мы имели бы логический круг, и тогда эмпирия ничего не проверяла бы в теории и не могла бы быть критерием ее истинности. Эти уточнения очень важны для понимания закономерное развития науки. Итак, в локальной области научного знания мы выделили три уровня: эмпирический, теоретический, философский - и показал, что все они взаимосвязаны.

Механистическая картина мира.

Долгое время в науке доминировала механистическая картина мира. Здесь можно выделить четыре следующих принципиальных момента:

1. Мир строился на едином фундаменте -- на законах механики Ньютона. Все наблюдаемые в природе превращения, а также тепловые явления на уровне микроявлений сводились к механике атомов и молекул -- их перемещениям, столкновениям, сцеплениям, разъединениям. Открытие в середине XIX в. Закона сохранения и превращения энергии, казалось, окончательно доказывало механическое единство мира. В механистической картине мира все причинно-следственные связи однозначные, здесь господствует лапласовый детерменизм. В механистической картине мира отсутствует развитие -- мир в целом таков, каким он был всегда. Механистическая картина мира фактически отвергала качественные изменения, сводя все к изменениям чисто количественным. Механистическая картина исходила из представления, что микромир аналогичен макромиру. По самой своей сути эта картина мира являлась метафизической, все многообразие мира сводилось к механике.

4.1. Представление о материи, движении, времени, пространстве.

Пространство, время и материя - это три независимые сущности, которые составляют основу парадигмы Механистической картины мира - это Вселенная - это хорошо работающая машина. Явление предметов, в которой связаны жесткими следственными связями. В таком мире нет случайных явлений. Мир рационален, поэтому универсальный метод познания приводит к накоплению суммы знаний пока не откроется окончательный ответ на все вопросы, связанные с функционированием природы.

Есть шесть основных положений Механистической картины мира, тесно связанные с принятием догмата о Божественном Творении Земли и Природы:

Механическое движение - единственная форма движения материальных форм, это изменение положения тел или частиц в пространстве, с течением времени.

Взаимодействие - это действия тел друг на друга, в результате которых изменяется скорость перемещения тел или происходит их деформация.

Между телами действует сила притяжения, величина этих сил определяется законом всемирного тяготения.

Для того, чтобы объяснить, как взаимодействуют тела Ньютон предложил принцип дальнодействия - это взаимодействие между телами происходит мгновенно на любом расстоянии без материальных посредников. Т.е. промежуточная среда в передаче взаимодействия не участвует. Ньютон считал, что ее не существует.

Чтобы заменить среду пространства Ньютон ввел принципы абсолютного пространства. Это «черный ящик» в котором движутся все материальные тела, при этом они не оказывают на пространство никакого влияния. Если извлечь тела из «Ящика», то пространство останется неизменным.

С понятием абсолютного пространства связано понятие абсолютного времени - это длительность всех процессов в Природе.

4.2. Детерменизм и редукционизм механистической картины мира.

В механистической картине мира задаются мировоззренческие ориентации и методологические принципы познания. Механицизм, детерминизм, редукционизм образуют систему принципов, регулирующих исследовательскую деятельность человека. Открывая законы, описывающие природные явления и процессы, человек противопоставляет себя природе, возвышает себя до уровня хозяина природы. Так человек ставит свою деятельность на научную основу, ибо он, исходя из механистической картины мира, уверился в возможность с помощью научного мышления выявить универсальные законы функционирования мира. Эта деятельность оформляется в рационалистическую. Безусловно, предполагается, что такая деятельность целиком должна основываться на целевых установках, принципах, нормах, методах познания объекта. Поступки (научные) и действия исследователя, основанные на предписаниях методического характера обретают черты устойчивого образа деятельности. В рассматриваемый период исследовательская деятельность в астрономии, механике, физике была достаточно рационализирована, а сами эти науки занимали лидирующее место в естествознании.

Детерминизм -- это учение о всеобщей закономерной связи явлений и процессов в окружающем мире. Причинность является одной из форм проявления детерминизма. Исторически в науке сложились два основных типа причинно-следственных связей и соответственно два типа закономерностей -- динамические и статистические (вероятностные).

2. Современную концепцию детерминизма можно сформировать следующим образом: динамические законы представляют собой первый, низший этап в процессе познания окружающего нас мира; статистические законы более совершенно отображают объективные связи в природе: они являются следующим, более высоким этапом познания.

3. Наиболее ярко динамический и статистический детерминизм проявляется при рассмотрении тепловых процессов. Динамический подход характерен термодинамике. Молекулярно-кинетическая теория использует статистический метод, интересуясь не движением отдельных молекул, а только средними величинами, которые характеризуют движение огромной совокупности частиц. Поэтому при изучении тепловых явлений в науке используют два направления: статистические законы и термодинамические законы, изучающие тепловые процессы без учета молекулярного строения вещества.

4. Если к системе подводится тепло и над ней производится работа, то энергия системы возрастает до величины, равной сумме этих величин. Невозможно осуществить процесс, единственным результатом которого было бы превращение тепла в работу при постоянной температуре. Тепло не может перетечь самопроизвольно от холодного тела к горячему.

Список использованной литературы.

1. Гусейханов М. К., Раджабов О. Р.//Концепции современного естествознания: Учебник. -- 6-е изд., перераб. и доп. -- М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. -- 540 с.

2. Гуляев С.А. , Жуковкий В.М., Комов С.В.//Оновы естествознания: Учебное пособие для гуманитарных напралений бакалавриата. 2-е издание. Испр. И доп. Екатеринбург: УРГУ, 1997.

3. Концепции современного естествознания.*//Рузавин Г.Н., М.: ЮНИТИ, 2007.

4. Концепции современного естествознания.*//Стрельников О.Н., М.: ЮРАЙТ, 2003.

5. Концепции современного естествознания.*//Садохин А.П., М.: ЮНИТИ, 2006.