Концепции современного естествознания презентация

Концепции современного естествознания Лекция 1

Введение Концепция – система взглядов и представлений Естествознание – совокупность наук о природе (физика, химия, биология и др.), позволяющих сформировать объективное представление об окружающем мире и получать новое знание с помощью открытых законов природы; в более широком смысле – это знание об окружающем мире, которое включает и гуманитарную состав-ляющую, отражающую двойственную природу человека, единство его материального и духовного начал

Концепции современного естествознания – система современных взглядов и представлений естествен-ных наук на устройство мира и общества Концепции современного естествознания – система современных взглядов и представлений естествен-ных наук на устройство мира и общества Наука — один из древнейших, важнейших и слож-нейших компонентов человеческой культуры Это целый многообразный мир человеческих зна-ний, который позволяет человеку преобразовывать природу и приспосабливать ее для удовлетворения своих все возрастающих материальных и духовных потребностей Это сложная система исследовательской деятельно-сти, направленная на производство новых знаний Это социальный институт, организующий усилия сотен тысяч ученых-исследователей, отдающих свои знания, опыт, творческую энергию постижению законов природы, общества и самого человека

Наука теснейшим образом связана с материальным производством, с практикой преобразования приро-ды, социальных отношений Наука теснейшим образом связана с материальным производством, с практикой преобразования приро-ды, социальных отношений Большая часть материальной культуры общества создана на базе науки, прежде всего достижений естествознания Научная картина мира всегда была важнейшей со-ставной частью мировоззрения человека Научное понимание природы, особенно в настоящую эпоху, существенно определяет содержание внутрен-него духовного мира человека, сферу его представле-ний, ощущений, переживаний, динамику его потреб-ностей и интересов

Наука — это многогранное и вместе с тем целостное образование, отдельные компоненты которого, в том числе естественные и гуманитарные науки, в своих глубинных мировоззренческих и методологических основаниях теснейшим образом связаны между собой Наука — это многогранное и вместе с тем целостное образование, отдельные компоненты которого, в том числе естественные и гуманитарные науки, в своих глубинных мировоззренческих и методологических основаниях теснейшим образом связаны между собой Вся история познания свидетельствует о наличии мощных токов знаний, идей, образов, представлений от естественных наук к гуманитарным и от гумани-тарных к естественным, о взаимодействии между науками о природе и науками об обществе и челове-ке Особенно важную роль это взаимодействие играло в периоды научных революций, — глубинных пре-образований способов познания, принципов и мето-дов научной деятельности

Курс «Концепции современного естествознания» призван дать широкую панораму истории естество-знания, общих элементов современной естественно-научной картины мира, мировоззренческих и мето-дологических представлений, формирующихся в нашу эпоху в недрах естествознания Курс «Концепции современного естествознания» призван дать широкую панораму истории естество-знания, общих элементов современной естественно-научной картины мира, мировоззренческих и мето-дологических представлений, формирующихся в нашу эпоху в недрах естествознания Методологические установки и общемировоззренче-ские представления, образы и идеи естествознания всегда оказывали влияние на развитие гуманитар-ных наук; исключительно мощным это влияние стало сейчас — в эпоху научно-технической револю-ции, радикального изменения отношения человека к миру, к природе, в эпоху глобальных интеграцион-ных процессов как в науке, так и в духовной куль-туре в целом; фундаментальная подготовка совре-менного специалиста-гуманитария уже немыслима без ознакомления его с историей и современным состоянием естественнонаучного познания

Естественнонаучная истина – предмет познания Главная цель естествознания – установление законов природы, открытие скрытых истин Т.е. – истина есть, существует в готовом виде, её надо только найти, отыскать как некое сокровище Демокрит: «Истина скрыта в глубине, лежит на дне морском» Научная продукция на пути к научной истине перепол-нена ошибочными результатами; так было всегда В науке есть внутренние механизмы самоочищения – большинство исследователей работают в областях, кроме них мало кому интересных, их результаты слабо контро-лируются, однако – правильные они или нет – значения не имеет; результаты нужные и важные волей-неволей перепроверяются многократно Например:

Например: Например: Результаты теории, изложенной Исааком Ньютоном (1643-1727) в своих «Началах» (1687) не были первой книгой по законам механики Первой была «Мотус», подвергшаяся жестокой критике Роберта Гука (1635-1703) «Начала» появились как результат исправлений с учетом замечаний Гука Гук и Ньютон «сердечно» ненавидели друг друга, Гук играл роль оппонента, выискивающего малейшие ошибки у Ньютона и последний должен был с этим считаться Вывод: для целей науки контроль не нужен; он нужен обществу, которое не желает зря платить деньги за бесполезную деятельность

Ньютон: мы должны изучать по явлениям природы, какие тела притягиваются и каковы законы и свойства притяже-ния, скорее, чем исследовать причину, благодаря которой притяжение происходит; до-вольно того, что тяготение на самом деле существует, дейс-твует согласно изложенным нами законам и вполне доста-точно для объяснения всех движений небесных тел и моря Ньютон: мы должны изучать по явлениям природы, какие тела притягиваются и каковы законы и свойства притяже-ния, скорее, чем исследовать причину, благодаря которой притяжение происходит; до-вольно того, что тяготение на самом деле существует, дейс-твует согласно изложенным нами законам и вполне доста-точно для объяснения всех движений небесных тел и моря Естествознание систематизи-рует наши наблюдения над природой При этом:

не следует считать теорию кривых второго порядка прибли-жённой на том основании, что в природе нет в точности кри-вых второго порядка не следует считать теорию кривых второго порядка прибли-жённой на том основании, что в природе нет в точности кри-вых второго порядка нельзя говорить, что неевклидова геометрия уточняет Евк-лидову – каждая занимает в системе моделей своё место, яв-ляясь точной в соответствии с внутренними критериями точ-ности, и находит применение там, где это необходимо нельзя утверждать, что теория относительности уточняет классическую механику – это разные модели, имеющие раз-ные сферы приложения При этом следует учитывать принцип соответствия: всякая новая, более общая теория, являющаяся разви-тием классической, не отвергает её полностью, а вклю-чает в себя классическую теорию, указывая границы её применимости , причём в определённых предельных случаях новая теория переходит в старую Например: принцип соответствия Н.Бора (1923)

Например: Например: принцип соответствия Бора (1923), согласно которому законы квантовой механики должны при больших значениях кванто-вых чисел переходить в законы классической физики В современном представлении истина – правильное, аде-кватное отражение познающим субъектом предметов и явлений действительности, воспроизводящее их так, как они существуют вне и независимо от сознания Истина объективна по содержанию, но субъективна по форме; можно говорить об относительной истине, отра-жающей предмет не полностью, а в объективно обуслов-ленных пределах Абсолютная истина полностью исчерпывает предмет познания; всякая относительная истина содержит эле-мент абсолютного знания; абсолютная истина есть сум-ма относительных истин; истина всегда конкретна

Каким бы ни представлялось содержание истины, зани-мающей умы учёных с древних времён, и как бы не ре-шался сложный вопрос о предмете науки в целом и ес-тествознании в частности, одно очевидно – естествозна-ние есть чрезвычайно эффективный, мощный инстру-мент, не только позволяющий познать окружающий мир, но и приносящий громадную пользу Каким бы ни представлялось содержание истины, зани-мающей умы учёных с древних времён, и как бы не ре-шался сложный вопрос о предмете науки в целом и ес-тествознании в частности, одно очевидно – естествозна-ние есть чрезвычайно эффективный, мощный инстру-мент, не только позволяющий познать окружающий мир, но и приносящий громадную пользу Критерий истины: естественнонаучная истина проверя-ется (доказывается) только практикой: наблюдениями, опытами, экспериментами, производственной деятель-ностью Если научная теория подтверждена практикой – она ис-тинна; естественнонаучные теории проверяются экспе-риментом, связанным с наблюдениями, измерениями, математической обработкой получаемых результатов Подчёркивая важность измерений, выдающийся учёный Д.И.Менделеев (1834-1907) писал:

Подчёркивая важность измерений, выдающийся учёный Д.И.Менделеев (1834-1907) писал: Подчёркивая важность измерений, выдающийся учёный Д.И.Менделеев (1834-1907) писал: «Наука началась тогда, когда люди научились мерить; точная наука немыслима без меры» Научная теория и эксперимент, или, в общем виде, наука и практика – два кита, на которых держится ветвистое дерево познания, в том числе и сформированные циви-лизацией естественнонаучные представления об окружа-ющем мире, картина мира Картина мира непрерывно изменяется по мере формиро-вания знаний человечества, приобретения опыта и вне-дрения его в практическую деятельность Можно сказать, что история цивилизации человечества – это непрерывная цепь сменяющихся представлений об окружающем мире Формально эти этапы можно представить так: античная картина мира, механическая, электродинамическая и квантово-полевая (современная) картина мира

Картина мира от древности до Ньютона Человек добывал знания и формировал представле-ние об окружающем мире в суровой борьбе за сущес-твование Много тысячелетняя эволюция сформировала созна-ние человека, развила речь, привела к накоплению практических знаний о мире, привела к необходимо-сти осознания человеком своего места в мире, к фор-мированию примитивной картины мира По аналогии с собой, древний человек, целиком за-висящий от капризов природы, наделял её объекты антропоморфными качествами, другого способа по-нять природу, как уподобить её себе, живому сущес-тву, у первобытного человека не было

Рим. Сикстинская капелла. Микеланджело. Библейские сюжеты от сотворения мира до страшного суда В библейском мифе о сотворе-нии мира ярко выражены эти антропоморфные представле-ния о боге, который поступает подобно человеку-земледельцу: проводит мелиоративные рабо-ты (отделил воду от земли), за-жигает огонь (да будет свет), со-здаёт все окружающие вещи и после трудов отдыхает Наряду с фантастическими представлениями о природе че-ловек в процессе деятельности обогащается реальными знани-ями о небесных светилах, рас-тениях, животных, о движении и силах, явлениях природы и др Накопленные знания и прак-тические навыки передаются от поколения к поколению

Рим. Сикстинская капелла. Микеланджело. Библейские сюжеты от сотворения мира до страшного суда По мере развития об-щества и общественно-го труда накапливают-ся предпосылки для создания устойчивой цивилизации; решаю-щую роль сыграло зе-мледелие – там, где были условия для получения устойчивых урожаев, создавались поселения, города, затем государства Такие условия возни-кли в Северной Афри-ке в долине Нила, в ме-ждуречье Евфрата и Тигра, где уже в IV ты-сячелетии до н.э. стали складываться государ-ства

Несмотря на огромные заслуги науки Древнего Ближнего Востока, Китая и Северной Африки, подлинной родиной современной науки стала Древняя Греция Несмотря на огромные заслуги науки Древнего Ближнего Востока, Китая и Северной Африки, подлинной родиной современной науки стала Древняя Греция Именно здесь возникла теоретическая наука, разрабатываю-щая научные представления о мире, и как результат – фор-мировалась естественнонаучная картина мира Египетский или вавилонский писец, формулируя правило, писал – делай так, не поясняя, почему надо поступать так Греческий учёный требовал объяснения и доказательства

Демокрит, древнегреческий философ, 460-370 гг. до н.э. Основатель атомистического учения (все тела состоят из неделимых частиц – атомов) Демокрит: «Найти одно нау-чное доказательство для меня значит больше, чем овладеть всем персидским цаством» Современная наука помнит, кому обя-зана своим рождением – названия наук математика, механика, физика, биология, география – из греческого языка, термины – масса, атом, электрон, изотоп – тоже Имена древнегреческих учёных – Фалес, Пифагор, Аристотель, Архимед, Евклид, Птолемей – греческие, за каждым именем – эпоха создания научной отрасли

Фалес Милетский, древнегреческий учёный, 624-547 гг. до н.э. Вавилонская и египетская наука воз-никли из потребностей практики Теоретическое мышление не выходи-ло за рамки анимизма и мифологии; монополия на объяснение тайн прина-длежала жрецам и была доступна только посвящённым Древние греки поставили задачу по-нимания природы без привлечения таинственных, божественных сил, такой, как она есть Фалес Милетский и др. выдвинули идею о материальной первооснове ве-щей, об их развитии из этой первоосно-вы, наример, вода, огонь или воздух Одновременно с материалистически-ми представлениями возникло идеали-стическое направление в философии

Пифагор, древнегреческий философ и маематик, 580-500 гг. до н.э. Основоположником его явился Пифа-гор и его ученики Центральным пунктом его филосо-фии было учение о божественной роли чисел, которые управляют миром; числам приписывали мистические свойства, интерпретировали как символы: 1 – всеобщее, 2 – начало противоположности, 3 – природа; любую вещь и явление мира можно выразить числами Мыслители Древней Греции стреми-лись обсуждать проблему, логически обосновывать то или иное положение; особенно ярко эта черта проявилась у атомистов (Демокрит и его школа) и у Аристотеля

Аристотель, древнегреческий философ и учёный, 384-322 гг. до н.э. Он с 343 по 339 гг. жил в столице Македонии Пелле в качестве настав-ника Александра Македонского с 336 г – в Афинах, где основал Лицей Явился крёстным отцом физической науки – название его труда, посвящён-ного исследованию природы – Физика Аристотель указал путь познания на-уки о природе – от более известного и явного для нас к более явному и извес-тному с точки зрения природы вещей Он тонкий наблюдатель и даже иску-сный экспериментатор, однако опыты его умозрительные, он полагается ис-ключительно на силу логического ана-лиза

Архимед, древнегреческий философ и учёный, 287-212 гг. до н.э. Архимед - основатель практической механики – закон рычага, закон Архи-меда о плавающих телах, механика жидкостей и на её основе – вывод о сферичности Земли Кроме математики и механики Архи-мед занимался оптикой и астрономией При нём естествознание впервые приступило к подсчётам космического масштаба; некоторые результаты рас-чётов Архимеда выражаются числом 1063 В сочинениях Архимеда впервые со-поставляются две системы мира: гео-центрическая и гелиоцентрическая Его представления о мире выходят за рамки Солнечной системы

Архимед явился вершиной научной мысли древнего мира Архимед явился вершиной научной мысли древнего мира Со времени Архимеда и его учеников (Герон, Папп и др.) механика стала наукой о простых машинах, были заложены основы оптики, введены противоположности – тепло и холод, сухость и влажность, тьма и свет, т.н. «физика качеств» Наука опиралась на материалистическое воззрение, в основе мира положены первоначала, из которых формируется весь мир, появилось предположение о бесконечности мира, возни-кло атомистическое учение Однако древняя наука не сформировала единой картины мира, в основе её лежали разрозненные знания, часто ошибочные Тем не менее древняя наука послужила основой для после-дующего развития её, выступила в качестве основы для ис-следователей средних веков, в конечном итоге, привела к формированию механической картины мира