Размещено на http://www.allbest.ru/

САМАРСКий ГОСУДАРСТВЕННый ЭКОНОМИЧЕСКий университет

Контрольная работа

Афанасьева Румия Исмагилована

Курс 2 Специальность БУАА

План

1. Наука как непосредственная производственная сила общества

2. Естественные науки и естествознание

3. Типы времени и фундаментальные парадигмы естествознания

Вывод

Литература

1. Наука как непосредственная производительная сила общества

Наука -- это деятельность человека по выработке, систематизации и проверке знаний. Научным может считаться только хорошо проверенное и обоснованное знание. Знание становится научным, когда оно достигает некоторого, достаточно высокого развития, порога научности.

Наука начинается с наблюдения событий, фактов, их фиксирования высказываниями, которые возможно проверить. Для науки важным фактом является обнаружение регулярности, так как она позволяет объяснять и предсказывать явления.

Преемственность между обыденным знанием и наукой, здравым смыслом и критическим, рациональным мышлением состоит в том. что научное мышление возникает на основе предположений здравого смысла, которые в дальнейшем подвергаются уточнению, исправлению или замене другими положениями. Так, обыденное представление о движении Солнца вокруг Земли, вошедшее в систему мира Птолемея, и многие другие предположения были подвергнуты критике и заменены научными положениями. В свою очередь, здравый смысл также не остается неизменным, ибо со временем включает в свой состав утвердившиеся в науке истины.

Наука хотя и начинает с анализа предположений здравого смысла, не отличающихся особой обоснованностью и надежностью, в процессе своего развития подвергает их рациональной критике, используя для этого специфические эмпирические и теоретические методы исследования, и тем самым достигает прогресса в понимании и объяснении изучаемых явлений.

Поскольку наука вообще и научное исследование в частности представляют собой особую целенаправленную деятельность по производству новых, надежно обоснованных знаний, постольку они должны располагать своими специфическими методами, средствами и критериями познания. Именно эти особенности отличают науку, как от повседневного знания, так и от ненаучных его форм.

Социальные функции науки исторически изменяются и развиваются, как и сама наука. Развитие социальных функций представляет собой важную сторону самой науки. Современная наука кардинально отличается от той науки, которая существовала полстолетия назад. Изменился ее характер взаимодействия с обществом.

Открывая объективные законы природы, наука создает реальные возможности для их практического использования обществом. Однако вплоть до середины XIX века применение достижений науки носило спорадический характер: использовались отдельные научные изобретения и открытия, совершенствовались технологические процессы в некоторых отраслях промышленности. С возникновением таких технических дисциплин, как технология металлов, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, электротехника и других, использование достижений как фундаментальных, так и прикладных науки приобрело более целенаправленный характер. Наука, особенно прикладная, стала теснее связываться с производством, лучше и оперативнее реагировать на его запросы. Однако только во второй половине XX века ее достижения стали планомерно и систематически применяться в технологии и организации производства. О науке как непосредственной производительной силе впервые заговорили в период научно-технической революции XX века, когда новейшие достижения науки стали использоваться для замены ручного труда машинным, механизации и автоматизации трудоемких процессов в технологии производства, применения компьютеров и другой информационной техники в разных отраслях народного хозяйства. Продвижению новейших достижений науки в производство во многом способствовало создание специальных объединений по научным исследованиям и конструкторским разработкам (НИОКР), перед которыми была поставлена задача по доведению научных проектов для их непосредственного использования в производстве. Установление такого промежуточного звена между теоретическими и прикладными науками и их воплощением в конкретных конструкторских разработках содействовало сближению науки с производством и превращению ее в реальную производительную силу.

Основная функция науки состоит в производстве новых знаний об окружающем мире. Эти знания необходимы для того, чтобы в первую очередь объяснить факты, с которыми приходится постоянно встречаться в разных сферах производственно-технической, культурно-исторической, познавательно-культурной и повседневно-практической деятельности. Для осуществления этой функции наука создает понятия, выдвигает гипотезы, открывает законы и строит теории. В принципе любое объяснение представляет собой дедуктивный вывод конкретного высказывания о факте из некоторого общей посылки, чаще всего из закона или теории. Кроме того, в качестве меньшей посылки используются высказывания, уточняющие конкретные условия, относящиеся к факту (начальные или граничные условия). Однако, несмотря на всю важность и необходимость объяснительной функции науки, она ограничивается лишь исследованием существующих фактов.

Значительно больший практический интерес представляет предвидение новых явлений и событий, которое обеспечивает возможность со знанием дела поступать как в настоящем, так и особенно в будущем. Такая предсказательная функция науки осуществляется с помощью тех же самых ее законов и теорий, которые используются для объяснения. Например, закон всемирного тяготения был применен не только для объяснения движения известных в XIX веке планет в Солнечной системе, но и открытия в дальнейшем таких планет, как Нептун и Плутон. Этот пример показывает, что хотя по своей логической структуре законы и теории, используемые для объяснения и предвидения, являются одинаковыми, но по применению они существенно различаются: в одном случае они объясняют существующие факты и события, в другом -- предсказывают новые события. В силу неопределенности будущего для предсказания применяются не только существующие законы и теории, но и гипотезы, представляющие научные предположения.

Наряду с объяснением наука способствует также пониманию событий и явлений. Эта ее функция играет существенную роль в социально-гуманитарном познании, которое ориентировано на исследование целесообразной деятельности людей в различных сферах общественной жизни. Чтобы понять поступки и действия людей, необходимо соответствующим образом интерпретировать их, т.е. раскрыть их смысл. Нередко не делают различия между пониманием и объяснением и просто отождествляют их. На самом деле они осуществляют разные функции в познании. Понимание связано с целесообразной деятельностью людей: постановкой задач, принятием решений, мотивами поведения, зашитой интересов и т.п. Поэтому эта функция реализуется именно в гуманитарных науках, изучающих деятельность людей. В природе нет целей, мотивов и интересов, поэтому, строго говоря, понимание не приложило к ней. Хотя нередко и говорят о понимании природы, но в данном случае имеют в виду ее объяснение с помощью законов и теорий науки. Это различие между объяснением и пониманием подчеркнул известный немецкий философ и искусствовед Вильгельм Дильтей, заметив, что «природу мы объясняем, человека же должны понять».

Рассмотренные выше функции научного познания органически связаны с такими основными целями науки, как служить основой научного мировоззрения, источником развития производительных сил и социальным фактором развития общества.

Наука как основа мировоззрения. Каждый человек имеет свой взгляд на окружающий его мир, с помощью которого он выражает свое отношение к нему и дает ему оценку, но такой взгляд носит индивидуальный характер. Поэтому еще в первобытную эпоху стихийно возникают коллективные воззрения на мир, в которых выражается согласованное мнение различных сообществ людей на устройство мира, отношение и оценку его, закрепляемое и передаваемое будущим поколениям. Одной из древнейших форм мировоззрения является мифология (от греч. mythos -- легенда, повествование, logos -- слово, учение), которая в фантастической форме объясняет устройство природы и события общественной жизни. В повествованиях о мифологических богах, героях и сверхъестественных событиях, передававшихся от поколения к поколению, древние люди пытались объяснить устройство окружающего мира природы и общественной жизни. Поскольку в мифах содержатся ссылки на сверхъестественные силы, то они содержат элементы религиозного мировоззрения. Наряду с этим они включают в свой состав нравственные нормы поведения, а также и эстетические критерии.

Элементы научного мировоззрения впервые формируются в античном обществе в связи с критикой отживших мифологических взглядов и становлением рациональных взглядов на мир в науке Древней Греции. С возникновением опытного естествознания наука становится важнейшим компонентом современного мировоззрения. Она составляет вместе с философией его рационально-теоретическую основу, поскольку именно с их помощью формируется научная картина мира. Такая картина отображает основные принципы и фундаментальные законы развития, как природа, так и общества. Соответственно этому различают естественнонаучную картину природы, с одной стороны, и картину общественной жизни, с другой.

Наука оказывает свое влияние на мировоззрение в первую очередь через научную картину мира, в которой в концентрированном виде выражены общие принципы мироустройства. Поэтому знакомство с ними составляет важнейшую задачу, как современного образования, так и формирования научного мировоззрения личности.

2. Естественные науки и естествознание

Согласно современному понимаю, естествознание - система естественных наук (физика, химия, биология, геология, астрономия), которые основываются на математическом описании объектов исследования. Естествознание также является одной из трех важных областей знаний о природе, обществе и мышлении; теоретической основой промышленности, сельского хозяйства и медицины; природно-научным фундаментом мировой панорамы. Являясь фундаментом и общей гармонией формирования научной панорамы мира, естествознание для познания явлений и процессов природы разрабатывает систему определенных взглядов и эта система при единой определяющей оценке, как правило, называется концепцией (от лат. consepto). На основе новых открытых эмпирических фактов о природной и социальной системах производятся теоретические обобщения, в результате этого система взглядов о понимании процессов и явлений подвергается соответствующим изменениям и заменяется на новые концепции и парадигмы.

Парадигма - это такой конкретный тип постановки проблемы, при котором он может использоваться в определенный отрезок времени как решение исследуемой проблемы. При знакомстве с областью предмета естествознания в широком масштабе становится ясным, что он содержит в себе материальные субстраты, которые порождают всевозможные в природе формы материи, структурные уровни и их «ступени» материального образования; взаимосвязи этих материальных субстратов, их структуру и генезис.

Картина естествознания постоянно менялась с течением времени. Так, образование всех объективных реальностей, существовавших во Вселенной в VI-IV века до нашей эры, генезис их формирования напрямую относили к «физике». Аристотель людей, занимавшихся проблемами естествознания, называл «физиками» или физиологами. Такое название было неслучайным, это было связано с тем, что оттенки значения самого термина «физика», происходившего от древнегреческого слова, были близки к понятию «природа».

Современное естествознание рассматривает природу не как стоящее в стороне от абстрактной, сознательной деятельности человека, а как объективную реальность, которая реализуется не только посредством конкретных, находящихся под постоянным наблюдением человека познавательных, чисто теоретических умственных комбинаций, но и посредством практической производственной деятельности людей, природа как Вселенная, как универсальность, как необходимое условие для существования и развития человека и общества. Основываясь на том, что природа является отражением сознания человека, естествознание в процессе изменений, которые предпринимаются с целью усовершенствования общества, само совершенствуется. Понимание естествознания в этом контексте помогает выделить его задачи и требования. Цель естествознания - это прежде всего сущность природных явлений, это обнаружение законов и закономерностей, которые регулируют формирование и развитие этих явлений, и, предвидя новые события, которые могут произойти на этой основе, достичь их умственной комбинации.

Во-вторых, это создание реальных возможностей для использования в интересах человека и общества постигнутых законов, силы и вещества природы.

Цели естествознания могут быть близкими и далекими. Так открытие природных законов, реализация их интенсивного и экстенсивного исследования - ближайшая цель естествознания, а практическое использование законов, входящих в систему научного мышления - конечная цель естествознания. Из глубокого и системного изучения целей естествознания, которые полностью совпадают с целями человеческой деятельности, можно сделать вывод о том, что если общество заинтересовано в подготовке высоко профессиональных, достойных специалистов в связи с запросами общества оно рационально использует знания, которыми оно овладело в процессе познания, то в этом случае целью вытекающей из изучения концепций современного естествознания является не просто изучение физики, химии, биологии и др. наук, а в общем открытие скрытых связей явлений физики, химии и биологии. Достичь этой цели можно лишь одним путем - на основе анализа природно-научной информации массового масштаба, которая служит высоким целям образования.

Этапы развития естествознания.

Естествознание в своем развитии прошло 3 этапа:

1) Классический этап естествознания. Этот этап развития естествознания начался приблизительно с XVI - XVII веков и закончился на рубеже XIX - XX веков.

Так называемый классический период естествознания можно разделить на 2 периода: а) период механического естествознания (до 30-х годов XIX века); б) период появления и формирования в естествознании эволюционных идей (с 30-х годов XIX века до начала XX века);

2) Неклассический период развития естествознания (начало XX века до середины XX века);

3) Современный период развития естествознания (вторая половина XX века).

Классический период развития естествознания.

Как мы уже отметили выше классический период развития естествознания прошел 2 периода: классическое естествознание и идеи эволюции.

а) Механическое естествознание.

Начало механического периода развития естествознания совпал с переходом от феодализма к капитализму в социально-экономической жизни Западной Европы. Бурное развитие производительных сил (промышленность, горнорудное и военное дела, транспорт и т.д.) в этот период требовало решения целого ряда технических проблем, а это в свою очередь требовало интенсивного формирования и быстрого развития естественных наук (физики, химии, биологии, математики). Среди этих наук, специфически решающих технические проблемы, механика приобрела особое значение. На основе познания природы и в условиях еще более глубокого познания практических ценностей научных знаний («наука-сила») быстрыми темпами начинает развиваться механическое естествознание, которое верило в возможность изменения природы.

Развитие механического естествознания, зародившегося в ХVI-XVII веках и связанное с революцией, произведенной двумя глобальными науками, которые заложили начало познания новым способом согласно мировым принципам, можно разделить на 2 ступени:

а) ступень развития механического естествознания до Ньютона;

б) ступень механического естествознания в период жизни Ньютона.

Ступень механического естествознания до ньютона и соответствующая ему первая научная революция происходили в эпоху Возрождения. По своему основному содержанию определяемая гелиоцентрической системой Н.Коперника (1473-1543) общая панорама этой революции так описывалась в труде Коперника «О вращении небесной сферы» : «Солнце словно сидит на троне владыки, управляет миром звезд, вращающихся вокруг него». Подобный взгляд положил конец гелиоцентрической системе Птолемея, которая была основана на многих астрономических наблюдениях и расчетах и была отвергнута Коперником. По своей сути эта идея была первой научной революцией, которая впервые в истории науки разрушила мировую религиозную картину. Хотя Коперник отвергал идеи о Земле как центре мирового устройства и вращении Солнца вокруг Земли, он утверждал о том, что Земное устройство имеет свой предел: Вселенная заканчивается, по его мнению, твердой сферой, поддерживаемой неподвижными звездами.

Датский астроном Тихо Браге и особенно Дж. Бруно, отвергая идею о существовании центра Вселенной, развивали тезис о том, что она бесконечна и в ней существует множество миров как в солнечной системе.

Вторая в истории науки глобальная революция произошла в XVII веке. Эту революцию обычно связывают с именами И.Ньютона, который заложил основу следующей ступени развития механического естествознания (после Ньютона) и который завершил эту революцию, а также с именами Галилея, Кеплера.

В основе научных интересов Г.Галилея (1564-1642), который заложил довольно прочную основу механического естествознания в учении о физике, находилась проблема движения. Заложив основы классической динамики, Галилей, основоположник современного экспериментально-теоретического естествознания, сформулировал принцип относительности движения, идею инерции, закон свободного падения тел. Его открытия в борьбе со схоластическими аристотелевско-птолемейскими традициями обосновывали гелиоцентрическую систему Коперника.

Согласно Галилею в точке выхода познания находится чувственная практика, которая не дает верных знаний об объекте познания. Человеческое чувство может достичь познания посредством мысленного эксперимента, который опирается либо на реальное, либо на математическое описание.

Галилей выдвигал 2 основных метода экспериментального исследования природы:

1. Аналитический метод, который дает возможность спрогнозировать чувственную практику посредством математических способов, абстракций, идеализаций. Посредством этого метода отбираются элементы, которые не поддаются напрямую чувственному восприятию (например, мгновенная скорость), а также трудно описываемые явления.

2. Синтетически-дедуктивный метод, который дает возможность дать интерпретацию явлений на основе количественных отношений и создать схемы теоретического применения, которые подготавливаются в момент их объяснения.

Согласно Галилею достоверные знания о реальности реализуются в форме единства синтетического и аналитического, чувственного и рационального в рамках пояснительной теоретической схемы. Таким образом, отличительная особенность метода Галилея, создание научной эмпирии, резко отличающейся от обыкновенной практики.

Видный физик нашего времени В.Хейзенберг, высоко оценивая методологические принципы Галилея, особо отмечал две характерные особенности его нового метода:

а) выраженное стремление реализовывать точный эксперимент, который каждый раз завершается созданием идеализированных феноменов (объектов);

б) сравнение полученных идеальных феноменов с математическими структурами, принимаемыми как законы природы. На новаторский характер методологических поисков Галилея обратил внимание и Пол Фейерабенд. Он, отмечая наличие так называемого неисчерпаемого материала для методологических соображений в творчестве Галилея, говорил о наличии замены эмпирической практики практикой, которая полна концептуальных элементов. П.Фейерабенд писал по этому поводу следующее: «Галилей нарушил важные правила узаконенного метода логических позитивистов (Карпара, Поппера и др.), который был открыт Аристотелем. Галилей только поэтому достиг успеха, что он не следовал этим правилам».

Способ мышления Галилея отталкивался от мысли о том, что без прямого участия ума только посредством познавательных чувств невозможно достигнуть истинного познания природы; для познания природы необходимы ум и сопровождаемые интеллектом чувства. Намного позже, принимая во внимание принцип относительности, А.Энштейн и Л.Инфельд писали: «Открытия Галилея и применяемый им метод научного наблюдения был одним из самых больших достижений в истории человеческой мысли, которое заложило начало физики. Эти открытия учат нас тому, что нельзя все время полагаться только на интуитивные результаты, основанные на наблюдениях; другими словами иногда несут на себе след неправды».

Другой представитель механического естествознания, Иохан Кеплер (1571-1630) открыл три закона движения планет вокруг Солнца:

Первый закон: каждая планета вращается по эллипсу Солнца, который находится в одном их фокусе (по Копернику планета вращается по кругу).

Второй закон: Проведенный от Солнца к планете радиус-вектор за равные промежутки времени очерчивает равные области: с приближением планеты к Солнцу увеличивается скорость ее движения.

Третий закон: Соотношение квадратов периодов вращения планет вокруг Солнца равно соотношению кубов их расстояния до Солнца.

Кроме этих законов Кеплер предложил теорию затмения Солнца и Луны, разработал способы предсказывания этих явлений заранее, установил точное расстояние между Землей и Солнцем. Вместе со всем этим Кеплер не смог объяснить причину вращения планет вокруг солнца, таким образом динамика - физическое учение о силах и о их взаимном влиянии - была создана позднее Ньютоном. Возникновение Теоретического наследия второй научной революции в области классического естествознания стало возможным благодаря очень богатому и разнообразному творчеству И.Ньютона (1643-1727). Намекая на плодотворность своего научного творчества Ньютон писал: «Я стою на плечах гигантов».

Главный труд Ньютона - книга «Математические основы натурфилософии» (1684). За отображение образа Джона Бернали эту книгу назвали «библией новой науки», «источником последующего развития методов, изложенных в Библии». Ньютон в этой книге и в других своих произведениях сформулировал понятие и законы классической механики, открыл формулу закона всемирного тяготения; основываясь на теоретическую сторону законов Кеплера, создал небесную механику и с единой токи зрения объяснил большой объем практических фактов (неравномерность движения Земли, Луны, планет; морские приливы и отливы и др.) Кроме этого Ньютон независимо от немецкого ученого Лейбница создал дифференциальный и интегральный расчеты как адекватный язык математического описания физической реальности. Он также был автором описаний многих физических представлений, в том числе корпускулярных представлений о природе света, атомарной структуры материи, принципа механической причинности и т.д. Как отмечал Эйнштейн, в произведениях Ньютона сделана попытка создать теоретические основы физики и других наук. По свидетельству Эйнштейна, заложенный ньютоном фундамент был очень плодотворным и сумел сохранить ее до конца XIX века.

Научный метод Ньютона ставил цель противопоставить достоверные природно-научные знания вымыслам натурфилософии и безосновательным умственным комбинациям. Его знаменитое заключение в физике «гипотезу не придумываю» стало главным лозунгом в этом противопоставлении.

Ньютоновские так называемые «принципы», под которыми понимается содержательная идея научного метода, переносятся на следующие процессы:

осуществление практики, наблюдения, экспериментов,

отделение в чистом виде посредством индукции разных сторон природных процессор и превращение их в объект наблюдения;

познание сущности фундаментальных закономерностей, принципов, основных понятий, которые управляют процессами;

реализация математического выражения принципов, другими словами выражение взаимосвязи природных процессов посредством математических формул;

создание целой теоретической системы на основе дедуктивного способа раскрытия содержания фундаментальных принципов;

использование сил природы и применение их в технике.

На основе «метода принципов» Ньютона были сделаны существенные открытия, были разработаны новые методы.

Ньютон с помощью своего метода решил три координальные проблемы. Прежде всего, четко отделив научные умственные комбинации от натурфилософии, Ньютон дал обоснованную критику последней. Выражение Ньютона «Берегите физику от метафизики!» может подтвердить нашу мысль. Под натурфилософией Ньютон понимал «тонкую науку о природе», теоретико-математическое учение о природе.

Во-вторых, Ньютон разработал классическую механику как систему знаний о механических движениях тел. Его теория как классический пример и эталон научных теорий дедуктивного типа не потеряла своего значения вплоть до современного периода.

В-третьих, Ньютон, сформулировав основные идеи, понятия, принципы, формирующих картину механического мира, завершил начавшуюся вторую в истории науки глобальную революцию.

Основное содержание созданной Ньютоном механической картины мира характеризуется следующими особенностями:

1. От атома до человека весь мир, вся Вселенная понимается как совокупность частичек, движущихся в относительном пространстве и времени, движущихся с бесконечной скоростью и мгновенно распространяющихся в бесконечном количестве размножающихся и не изменяющихся.

2. Отражение в механической картине мира сформировалось из вещества, состоящего из мировых элементарных объектов-атомов, а тела из неделящихся корпускулляров-атомов. Основными понятиями, использующимися в описании механических процессов, стали «тело» и «корпускулы».

3. Движение атомов и молекул описывалось как изменение их траектории в абсолютном времени и абсолютном пространстве. В этой концепции пространство понималось как неизменное поле для особенностей, для действий составляющих тел; время как продолжительность, не зависящая от механических движений и взаимных влияний между телами.

4. В механической панораме мира природа понималась как простая машина, прочно связывающая разные части.

5. Одну из существенных особенностей механической картины мира также составляет перенос на основе редукционизма различных процессов и явлений на механические процессы.

Не смотря на ограниченный уровень развития естествознания в XVII веке, механическая картина мира играла положительную роль в развитии науки и философии, освободила многие события от мифологического и схоластического изложения и дала им природно-научное изложение, направляла познание природы исходя из нее самой, природных причин и законов природных явлений. Но материалистическое направление механической картины Ньютона освободило его от целого ряда недостатков и ограничений. Один из недостатков состоит в том, что «эта картина не имела научного содержания ни о жизни, ни о человеке. Но она предоставила возможность с большой точностью рассмотреть то, на что наука до этого времени не обращала существенного внимания - предсказать заранее события, предвидеть их существование».

Не смотря на все свои недостатки, механическая картина мира оказывала долгое время значительное влияние на развитие всех других областей науки. В тот период развитие целого ряда областей научного познания определялось прежде всего влиянием на них механической картины мира. Например, в период возмущения алхимией в Европе английский ученый Р.Бойл применял в химии целый ряд принципов и объяснительных примеров механики.

Механическая картина мира наложила отпечаток и на развитие биологии. Так, рассматривая природные причины развития организмов, Ламарк опирался на принцип «невесомости» механической картины. Он предполагал, что только «невесомость» формирует источник движения и развития живых организмов.

Механическая картина мира оказала также значительное влияние и на знания о человеке и обществе.

Однако механическая картина мира, совершая экспансию во все новые области науки, сталкиваясь с необходимостью принимать во внимание особенности которые требовали новых, не механических описаний этих областей. Собранные факты осложняли их соотношение с принципами механической картины мира. Механическая картина мира постепенно теряла свой универсальный характер и распадалась на целый ряд специальных - научных картин. Расшатывались основы механической картины мира. В середине XIX века эта картина полностью утратила свой общенаучный статус.

б) Эволюционный период классического естествознания.

Классический период развития естествознания начался в конце XIX века и закончился в начале XX века.

Уже в конце XVIII века в естествознании, в том числе физике и биологии собралось большое количество эмпирического материала, который не вмещался в узкие рамки механической картины мира и который не мог быть разъяснен посредством этой картины. В это период разрушение механической картины мира происходило с двух сторон: в первую очередь со стороны физики, с другой стороны - биологией и геологией.

Первое направление в разрушении механической картины мира было связано с усилением научных исследований в областях физики - электричество и магнетизм. В этих исследованиях особая заслуга принадлежит английским ученым М.Фарадею (1791-1867) и Д.Максвеллу (1831-1879).

Обнаружив связь между электрическим и магнитным полями, Фарадей привнес понятия электрического магнитного поля в физику и выдвинул идею о существовании электромагнитного поля. Максвелл же разработал теорию электромагнитной области, теоретически предположил существование электромагнитных волн, выдвинул идею об электромагнитной природе света. На основе всех этих открытий стало известно, что материя присутствует в механической картине мира не только как вещество, но и как электромагнитное поле. А.Эйнштейн так оценивал область теории Максвелла: «Электромагнитная теория Максвелла была первым ударом по теории движения Ньютона, которая бралась как программа для теории физики … Приближаясь к ее материальной стороне и движению, на арене появилась новая реальная «область» физики».

Достижения электродинамики, которые толковались на основе тождественных законов электрических и магнитных явлений (закон Ампера, закон Био-Савар-Лапласа и т.д.), стали причиной создания электромагнитной картины мира, дававшей более широкое толкование явлений.

В связи с тем, что электромагнитные процессы редуцировались на механические процессы, у многих физиков сформировалась мысль о том, что основу мирового устройства составляют не законы механики, а законы электродинамики. Механический подход к таким явлениям, как свет, электрический магнетизм не дал никаких результатов, и механика постепенно стала заменяться электродинамикой.

Таким образом, проводимые по электромагнетизму исследования постепенно расшатывали основы механической картины мира и в конечном счете привели к ее развалу.

Второе направление в «разрушении» механической картины мира связано с именами английского геолога Ч.Лайелина (1797-1875) и французских биологов Ж.Б.Ламарка (1744-1829) и Ж.Кювьена (1769-1832).

Ч.Лайель в своей трехтомной книге «Основы геологии» разработал учение о систематическом и непрерывном изменении поверхности Земли под воздействием постоянных геологических факторов. Он, применяя нормативные принципы биологии к геологии, разработал теоретическую концепцию, которая оказала значительное влияние на последующее развитие биологии. Другими словами, Лайель редуцировал предусматриваемый для высших форм принцип в принцип, предусматриваемый для познания низших форм. Он так же был одним из основоположников метода актуализации в естествознании, на основе этого метода он заложил начало способности предсказывать прошлое объекта, зная его нынешнее состояние. Мысль о том, что «настоящее - ключ к прошлому» стала исследовательским принципом Лайеля. Однако согласно Лайелю Земля развивается не в определенном направлении, а в результате случайностей и в бессвязной форме. Изменения, происходящие на Земле, постепенно становятся количественными, лишены всяких скачков, постепенных разрывов, качественных изменений. Таким образом, отношение Лайеля к развитию было метафизическим, «плоско-эволюционным» подходом.

Ж.Б.Ламарк разработал первую полную концепцию эволюции живой природы. По его мнению, существующие виды растений и животных постоянно меняются и в этом процессе их формирование осложняется стремлением организмов к усовершенствованию и постоянным влиянием внешней среды. Несмотря на то, что Ламарк объявил принцип эволюции живой природы самым общим законом, по определенным причинам он не смог обнаружить истинные причины развития эволюции. Он думал, что изменения, происходящие в живом организме под воздействием внешней среды, являются главными причинами зарождения новых видов.

Однако Ламарк не смог объяснить причины приобретенных изменений, непередающихся по наследству. Поэтому самым большим достижением Ламарка в истории науки было создание учения о системной эволюции. Ламарк представлял себе, что изменения, происходящие во внешней среде, приводят к возникновению новых особенностей у организма, которые передаются по наследству. Таким образом, Ламарк выступал против теории «катастроф» Кювьена и метафизической концепции о постоянстве видов и выдвинул сопровождающую его идею эволюции мысль о том, что живое создается из неживого посредством особого вещества, называемого «флюидами» и в результате этого сначала формируются простые, затем более сложные формы. Вместе с тем Ламарк предполагал, что материя сама не способна к движению и развитие природы направляется «божественной целью».

В отличие от Ламарка Кювье не принимал идею изменчивости видов и изменения внутри видов животных, которые он наблюдал в ходе раскопок, объяснял их «теорией катастроф», которая категорически отвергала идею эволюции органического мира. Кювье оспаривал тат факт, что каждый период в истории Земли заканчивался мировыми бедствиями - поднятием и опусканием материков, наводнениями, расслоением пластов. В результате этих бедствий вымирают виды животных и растений и в новых условиях появляются новые виды. Кювье не объяснял причины катастроф. По выражению Ф.Энгельса, «Теорию Кювье с точки зрения революционных изменений, которым подвергалась Земля, на словах можно назвать революционной, на самом же деле она оказалась реакционной теорией».

Таким образом, уже в первой четверти XIX века была заложена основа для отказа от господствующего метафизического способа мышления. Особенно три великих открытия, которые были сделаны в естествознании во второй половине XIX века: клеточная теория, закон сохранения энергии и теория эволюции Дарвина; нанесли смертельный удар по метафизическому способу мышления, они заложили, таким образом, основу проникновения в природу диалектических принципов.

Клеточная теория была разработана в 1838-1839 годах немецкими учеными М.Шлейденом и Т Шванном. Эта теория утверждала единое происхождение растений и животных, единство их строения и развития.

Открытый в 40-х гг. XIX века закон сохранения превращения энергии (Майер, Джоуль, Ленц и др.) показал, что ранее изолировавшиеся друг от друга «силы» - тепло, свет, электричество, магнетизм и т.д. в действительности взаимосвязаны друг с другом, в определенных условиях они могут переходить один в другого, и в конечном счете это разные формы одного движения в природе. Как общее количественное измерение разных форм движения, энергия не возникает из ничего и не исчезает, только переходит из одной формы в другую.

Теория эволюции Ч.Дарвина была изложена в его книге «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта теория показала, что растительные и животные организмы, в том числе и органический мир человека - результат долгого развития природы. Живой мир берет свое начало от простейших существ, которые в свою очередь зародились из неживой природы.

наука естествознание биология химия

3. Типы времени и фундаментальные парадигмы естествознания

Когда говорят, что все явления природы и процессы происходят в пространстве и времени, подразумевают при этом, что для их описаний требуется указание места, где они происходят, и времени, когда происходят. То, что происходит в данной точке и в данный момент времени, называют в физике элементарным событием. Совокупность же всех возможных событий принято называть миром, где каждому отдельному событию соответствует мировая точка, а процессу, т. е. последовательности элементарных событий, -- мировая линия.

Реальное физическое пространство принимается трехмерным, а время -- одномерным. Поэтому положение произвольной точки задается тремя числами или параметрами, а время -- одним числом. Способ, посредством которого каждому событию ставится в соответствие набор четырех чисел, называют системой отсчета.

При практическом построении координатной системы отсчета выбирают тело отсчета или совокупность тел отсчета и некоторую точку -- начало отсчета, а также три фиксированных направления -- оси координат. К ним добавляют эталонный масштаб длины, позволяющий определять расстояния, единицы угловых измерений, а также соответствующие приборы и инструменты, с помощью которых находят три параметра, которые принимаются в качестве координат выбранной точки. Для измерения промежутков времени и определения моментов наступления событий задаются начало отчета времени и эталонные часы, причем предполагается, что часами снабжены все точки пространства и часы синхронизированы между собой. Под часами понимают любой строго периодический процесс, продолжительность которого принимается за единицу.

Пространство и время традиционно рассматривались в философии и науке как основные формы существования материи, ответственные за расположение, структурность и протяженность отдельных элементов материи относительно друг друга и за закономерную координацию сменяющихся друг друга явлений. Характеристиками пространства считались однородность-одинаковость свойств во всем пространстве и изотропность-независимость свойств от направления. Время также считалось однородным, т. е. любой процесс в принципе повторим через некоторый промежуток времени. С этим свойством связана симметрия мира, которая имеет большое значение для его познания. Пространство рассматривалось как трехмерное, а время как одномерное и идущее в одном направлении -- от прошлого к будущему. Время необратимо, но во всех физических законах от перемены знака времени на противоположный ничего не меняется и, стало быть, физически будущее неотличимо от прошедшего.

Таким образом, пространство есть всеобщая объективная форма существования материи, являющаяся необходимым условием возникновения и движения конкретных материальных систем. Понятие "пространство" выражает:

взаимное расположение материальных систем (объектов) впереди, позади, вне, внутри, около, далеко, близко и т. д.;

способность их занимать определенный объем, иметь протяженность -- длину, ширину и высоту;

-свойство материальных объектов иметь определенную форму, структуру.

Время есть всеобщая объективная форма существования движущейся материи, являющаяся необходимым условием возникновения и изменения конкретных материальных систем и выражающая структурность, темп и длительность материальных процессов и объективную последовательность событий. Следовательно, понятие "время" выражает также всеобщее свойство таких материальных систем и процессов, как:

^-длительность существования предметов, систем и развития их отдельных фаз, сторон, ступеней и т. д.;

-порядок следования и смена состояний, известная последовательность процессов (до, после, одновременно и т. п.).

Пространство и время -- это не самостоятельные сущности, а коренные формы бытия, существования движущихся материальных систем. Пространство и время представляют собой формы, в которых проявляется активность материи. Им присущи такие всеобщие свойства, как объективность, безграничность и бесконечность, единство абсолютности и относительности, прерывности и непрерывности. Так, например, они абсолютны в том смысле, что составляют всеобщие условия всякого бытия, они относительны, потому что в своих конкретных свойствах зависят от состояния движущейся материи.

Несмотря на наличие общих свойств, пространство и время имеют свою специфику, а в ряде существенных свойств они различны. Пространство трехмерно и обладает свойством симметрии, а время -- одномерно и однонаправленно, течет от прошлого к настоящему и от него к будущему. В одномерном времени, его необратимости выражен непосредственный характер связи между меняющимися состояниями материальных объектов, а также охарактеризована общая тенденция следования одних материальных явлений за другими, переход от низших форм к высшим, от простых к более сложным системным образованиям.

Пространство и время есть единство бесконечного и конечного. Бесконечность пространства проявляется абсолютным характером движущейся материи, отсутствием каких-либо конечных, застывших состояний, неисчерпаемостью в структурном отношении и качественными превращениями материи. Бесконечность времени состоит в том, что материя вечна в прошлом и будущем, что время -- это всеобщая форма существования бесконечной материи.

Конечность пространства выражается в прерывности движения, дискретности и дифференцированности материальных систем. Точно так же время складывается из бесконечного множества длительностей существования отдельных материальных систем, где протекают необратимые процессы.

В физике теория пространства и времени с метафизических позиций была обоснована Ньютоном. Он различал абсолютные и относительные пространство и время. Относительные пространство и время -- это чувственно воспринимаемые зависимости между материальными телами, абсолютные -- это математические пространство и время, которые независимы от материи, друг от друга и составляют пустые вместилища для материи. Тела, находясь в пространстве и двигаясь в нем, не взаимодействуют с ним. Пространство, по Ньютону, является абсолютной системой отсчета и остается всегда неподвижным, однородным, обладает всюду, во всех точках и направлениях одинаковыми геометрическими свойствами. Время Ньютон определял как чистую длительность и считал, что оно, так же как пространство, служит абсолютной системой отсчета, благодаря чему якобы становится возможным измерение во времени тех или иных реальных процессов, происходящих в пустом пространстве. Но эти реальные процессы, происходящие во времени, не взаимодействуют с абсолютным временем. Это был метафизический взгляд на пространство и время применительно к механическим процессам. При этом основой пространственных понятий в механике Ньютона служила геометрия Евклида с ее представлением об однородности и действительности свойств всего бесконечного пространства.

Создание в первой половине XIX в. Н. Лобачевским, а затем Б. Риманом неевклидовой геометрии устранило один из основных доводов в пользу ньютоновской концепции пространства и времени -- наличие только одной евклидовой геометрии. Так, геометрия, созданная Н. Лобачевским, отражает новые, неизвестные ранее, свойства пространства. Она исходит из материалистического принципа зависимости геометрических свойств пространства от материи, от происходящих материальных процессов. Идеи Лобачевского значительно подорвали метафизическое представление об однородности и абсолютности пространства. Вместе с тем эти новые идеи явились сильнейшим ударом по априоризму Канта, который рассматривал пространство и время как априорные формы человеческого созерцания, предшествующие всякому опыту. Тем самым Лобачевский показал, что пространственные формы присущи самому объективному миру и что геометрические положения отражают свойства реального пространства, имеют опытное происхождение.

Идеи Лобачевского получили свое дальнейшее развитие в теории относительности А. Эйнштейна. Согласно теории относительности Эйнштейна, время и пространство существуют сами по себе и находятся в прямой неразрывной связи с движущейся материей. Теория относительности, которая включает в себя частную и общую теорию относительности, вскрыла конкретные формы органичной взаимосвязи пространства и времени, установила их зависимость от распределения и движения материи, показав тем самым, что пространство и время не существуют отдельно друг от друга и от материи и что они не являются абсолютными в смысле классической физики.

Вывод

Итак, историческое развитие человечества постоянно сопровождалось развитием науки.

Ученые, внесшие свой вклад в развитие науки, были яркими личностями - они сочетали в себе профессиональные качества в своей области с высокой культурой духа. Новые теории строились на основе не только строгого разума, но и высокой степени интуиции.

С тех пор прошло уже много времени. Современная наука быстро прогрессирует и научные открытия совершаются на наших глазах. Современное естествознание представляет собой сложную, разветвленную систему множества наук. Ведущими науками XX в. по праву можно считать физику, биологию, науки о космосе, прикладную математику (неразрывно связанную с вычислительной техникой и компьютеризацией), кибернетику, синергетику.

Но не только последние научные данные можно считать современными, а все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные камни, поскольку наука не состоит из отдельных, мало связанных между собой теорий, а представляет собой во многом единое целое, состоящее из разновременных по своему происхождению частей.

Литература

1. Астрономия. Методология. Мировоззрение /Под ред. В.В. Казютинского и др. - М.: Наука, 1979.

2. Буслова М.К., Горалевич Т.А., Готт В.С. и др. Современное естествознание в системе науки и практики/ под ред. Сачкова Ю.В., Горолевич Т.А. - Мн.: Наука и техника, 1990.

3.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.

4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск: ЮКЭА, 1997. - 834 с.

5.Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Логос, 2002.

6. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Краткий курс: Учебник. М.: Высш. шк., 2003.

7. Концепции современного естествознания /Под ред. С.И. Самыгина. - Ростов н/д: Феникс, 1999. - 576 с.

8. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. - М.: Агар, 1996. - 384 с.

9.Мотылева Л.С., Скоробогатов В.А., Судариков А.М. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов/ под ред. Скоробогатова В.А. - Спб.: Союз, 2002.

10. Соломантин В.А. История и концепций современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ПЕР СЭ, 2002.

Размещено на Allbest.ru