№1

Элементы научного метода познания

Наблюдение – целенаправленный, строгий процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены.

Эмпирическое обобщение —  замеченная в природе закономерность, причины которой нам еще непонятны. Например, эмпирическим обобщением наблюдений восхода солнца является вывод о том, что солнце восходит в восточной стороне горизонта.

Индукция — метод познания, основанный на выведении общих следствий из частных посылок. Так, если в течение нескольких лет наблюдений солнце каждый день восходит на востоке, возникает основание считать, что оно восходит на востоке всегда.

Гипотеза — предположение о причине той или иной закономерности, о сущности того или иного объекта или явления. Например, в мифологической картине мира для объяснения каждого явления предлагается гипотеза, связывающая его с отдельным духом или божеством. Научная же гипотеза должна отвечать следующим требованиям:

1. Быть проверяемой.

2. Обладать общностью, т.е. единым образом объяснять как можно больше разрозненных фактов и эмпирических обобщений.

3. Обладать предсказательной силой. Предсказательная сила гипотезы заключается в самой возможности делать конкретные и нетривиальные прогнозы на ее основе.

4. Быть логически непротиворечивой, поскольку из противоречивого положения можно вывести любое желаемое утверждение.

Теория — высшая форма организации научного знания, дающая точное и целостное представление о закономерностях определенной области действительности.В рамках научной теории одни из эмпирических обобщений получают свое объяснение, а другие трансформируются в законы природы.

Закон природы — это выраженная словесно или математически необходимая связь между свойствами материальных объектов и/или обстоятельствами происходящих с ними событий.Например, закон всемирного тяготения выражает необходимую связь между массами тел и силой их взаимного притяжения; периодический закон Менделеева — связь между атомной массой химического элемента и его химическими свойствами.

Абстрагирование — метод познания, основанный на том, что несущественные стороны и признаки изучаемого явления не учитываются.

Основной абстракцией Фалеса и его учеников стало представление о единой субстанции, лежащей в основе мира, — материи. Основа миропорядка сводилась к качественным изменениям этой субстанции, объясняющим возникновение, развитие и структуру окружающего мира.

У самого Фалеса роль субстанции играло конкретное вещество — вода, однородная, бесформенная и подвижная, а у его ученика Анаксимена — воздух. Однако другой ученик Фалеса, Анаксимандр, уже учил, что первоосновой сущего служит апейрон («беспредельное»), не воспринимаемый непосредственно органами чувств.

Дедукция — метод познания, основанный на выведении частных следствий из общих посылок.Греческие мыслители поняли, что соблюдение определенных правил гарантирует получение правильных выводов из правильного исходного положения. Совокупность правил мышления оформилась в отдельную философскую дисциплину — логику.

Модель — это абстракция или материальный объект, которые обладают только основными свойствами и связями прототипа, а в остальном существенно проще его.Моделирование как  метод научного познания основано на изучении каких-либо объектов посредством их моделей. Появление этого метода вызвано тем, что иногда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для прямого наблюдения. Сущность моделирования как метода познания заключается в замещении объекта исследования моделью, причем в качестве модели могут быть использованы объекты как естественного, так и искусственного происхождения. Возможность моделирования основана на том, что модель в определенном отношении отображает какие-либо стороны прототипа. При моделировании очень важно наличие соответствующей теории или гипотезы, которые строго указывают пределы и границы допустимых упрощений при моделировании.

Эксперимент – метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности.Он отличается от наблюдения вмешательством в исследуемый объект. Проводя эксперимент, исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в их ход.

№2

Во-первых, теория должна обладать определенной мерой обобщения, которая должна соответствовать специфике изучаемых явлений. Это значит, что, с одной стороны, теория раскрывает общие основания изучаемых явлений, а с другой – дает возможность исследовать особенное и единичное.

Во-вторых, «хорошая» теория строится на добротных, компактных и действенных постулатах. В качестве таковых могут быть и общие философские положения, и теоретические выводы, полученные как в самой психологии, так и в других науках. Примеры таких постулатов приводились выше в виде дихотомических шкал, объясняющих природу человека.

В-третьих, теория должна обладать прогностической ценностью, т. е. предсказывать возможное развитие тех или иных явлений.

В-четвертых, теория должна быть проверяема. Хорошая теория та, которую можно проверить при помощи эксперимента или путем анализа логических следствий, которые из нее вытекают.

Наконец, в-пятых, теория должна соответствовать фактам. Пренебрежение перечисленными требованиями, подчеркивает Б. Ф. Ломов, «оборачивается тем, что психологические задачи берутся решать дилетанты», что составляет сейчас одну из самых серьезных опасностей для психологии.

№3

В XIV веке Уильям Оккам был одним из самых известных философов своего времени, но сегодня мы знаем его лишь как автора принципа простоты, который он сформулировал в одной из своих книг, предложив «сбривать» лишнюю сложность в аргументации. Этот принцип получил название «бритва Оккама»*и звучал приблизительно так:«Non sunt entia multiplicanda praeter necessitatem», что означает: «Не нужно множить сущности без необходимости». Это предупреждение о том, что не надо прибегать к сложным объяснениям там, где вполне годятся простые.

«Бритва О́ккама» или «лезвие Оккама» — методологический принцип, получивший название по имени английского монаха-францисканца, философа-номиналиста Уильяма Оккама (Ockham, Ockam, Occam; ок. 1285—1349). В упрощенном виде он гласит: «Не следует множить сущее без необходимости» (либо «Не следует привлекать новые сущности без самой крайней на то необходимости»). Этот принцип формирует базис методологического редукционизма, также называемый принципом бережливости, или законом экономии.

Однако то, что называют «Бритвой Оккама», не было сформулировано Оккамом, он всего лишь сформулировал принцип, известный ещё со времёнАристотеля и в логике носящий название «принцип достаточного основания». «Бритва Оккама» — это лишь название принципа, а не его атрибуция(указание на авторство).

Бритва Оккама используется в науке по принципу: если какое-то явление может быть объяснено двумя способами, например, первым — через привлечение сущностей (терминов, факторов, преобразований и т. п.) А, В и С, а вторым — через А, В, С и D, и при этом оба способа дают одинаковый результат, то сущность D лишняя, и верным является первый способ (который может обойтись без привлечения лишней сущности)

№4

 Три доказательства шарообразности Земли мы находим в книге Аристотеля "О небе". 1. Все тяжелые тела падают на землю под равными углами. Это первое по счету аристотелевское доказательство шарообразности Земли нуждается в пояснении. Дело в том, что Аристотель считал, что тяжелые элементы, к числу которых он относил землю и воду, естественные образом стремятся к центру мира, который поэтому совпадает с центре Земли. Если бы Земля была плоской, то тела падали бы не перпендикулярно, ибо они устремлялись бы к центру плоской Земли, но поскольку все тела не могут находиться непосредственно над этим центром, то большинство тел падало бы на землю по наклонной линии. 2. Но также (шарообразность Земли) следует из того, что явлено нашим чувствам. Ибо, конечно, затмения Луны не имели бы такой формы (если бы Земля была плоская - И.Л.). Определяющая же линия во время (лунных) затмений всегда дугообразна. Итак, вследствие того, что Луна затмевается по причине нахождения Земли между нею и Солнцем, форма Земли обязана быть шарообразной. Здесь Аристотель опирается на учение Анаксагора о причине солнечных и лунных затмений. Отметим, что другие досократические философы, в частности Гераклит Эфесский и Анаксимандр придерживались в этом вопросе совершенно фантастических взглядов. Анаксимандр считал, что Солнце представляет собой обруч, наполненный огнем. В обруче имеется круглое отверстие и сквозь это отверстие мы видим Солнце, потому оно и кажется круглым. Когда отверстие в обруче закрывается, наступает солнечное затмение. То же самое Анаксимандр говорил и о Луне. Гераклит, как мы уже упоминали, считал, что Солнце представляет собой воспламенившиеся испарения, собранные в некой лодочке. Когда эта лодочка переворачивается вверх дном, наступает солнечное затмение (то же самое утверждал Гераклит и относительно Луны). 3. Некоторые из звезд видны в Египте и на Кипре, а в местах, расположенных севернее, не видны. Из этого не только явствует, что форма Земли сферическая, но и что Земля - сфера небольших размеров. 

№5

КАК ВПЕРВЫЕ ИЗМЕРИЛИ ОКРУЖНОСТЬ ЗЕМЛИ Совершая путешествия из г. Александрии на юг, в г. Сиену (теперь Асуан), люди замечали, что там летом в тот день, когда солнце бывает всего выше на небе (день летнего солнцестояния — 21 или 22 июня), в полдень оно освещает дно глубоких колодцев, т. е. бывает как раз над головой, в зените. Вертикально стоящие столбы в этот момент не дают тени. В Александрии же и в этот день солнце в пол- день не доходит до зенита, не освещает дна колодцев, предметы дают тень. Эратосфен измерил, насколько полуденное солнце в Александрии отклонено от зенита, и получил величину, равную 7°12', что составляет 1/50 окружности. Это ему удалось сделать при помощи прибора, называемого скафисом. Скафис представлял собой чашу в форме полушария. В центре ее отвесно укреплялась игла.

Слева — определение высоты солнца скафисом. В центре — схема направления солнечных лучей: в Сиене они падают вертикально, в Александрии — под углом в 7°12'. Справа — на-правление солнечного луча в Сиене в момент летнего солнцестояния.

Тень от иглы падала на внутреннюю поверхность скафиса. Для измерения отклонения солнца от зенита (в градусах) на внутренней поверхности скафиса проводились окружности, помеченные цифрами. Если, например, тень доходила до окружности, помеченной цифрой 50, солнце стояло на 50° ниже зенита. Построив чертеж, Эратосфен совершенно правильно заключил, что Александрия отстоит от Сиены на 1/50 окружности Земли. Чтобы узнать окружность Земли, оставалось измерить расстояние между Александрией и Сиеной и умножить его на 50. Это расстояние было определено по числу дней, которое тратили караваны верблюдов на переход между городами. В единицах того времени оно равнялось 5 тыс. стадий. Если 1/50 окружности Земли равняется 5000 стадий, то вся окружность Земли равна 5000х50 = 250 000 стадий. В переводе на наши меры это расстояние приблизительно равно 39 500 км. Зная длину окружности, можно вычислить и величину радиуса Земли. Радиус всякой окружности в 6,283 раза меньше ее длины. Поэтому средний радиус Земли, по Эратосфену, оказался равным круглому числу — 6290 км, а диаметр — 12 580 км. Так Эратосфен нашел приблизительно размеры Земли, близкие к тем, которые определены точными приборами в наше время.

№6

Создание гелиоцентрической системы мира явилось результатом долголетнего труда Коперника. Он начал с попыток усовершенствовать геоцентрическую систему мира, изложенную в «Альмагесте» Птолемея. Многочисленные работы в этом направлении до Коперника сводились или к более точному определению элементов тех деферентов и эпициклов, посредством которых Птолемей представил движения небесных тел, или к добавлению новых эпициклов. Коперник, поняв зависимость между видимыми движениями планет и Солнца, хорошо известную ещё Птолемею, на этой основе построил гелиоцентрическую систему мира. Благодаря ей правильное объяснение получил ряд непонятных с точки зрения геоцентрической системы закономерностей движения планет (следует заметить, что впервые идею о вращении Земли вокруг Солнца высказал около 280 г. до н.э. греческий астроном Аристарх Самосский). Таблицы, составленные Коперником, много точнее таблиц Птолемея, что имело большое значение для быстро развивавшегося тогда мореплавания. Широкое их использование способствовало распространению гелиоцентрической системы мира.

Результаты труда были обобщены Коперником в сочинении «Об обращениях небесных сфер», опубликованном в 1543 г., незадолго до его смерти. Коперник развил новые философские идеи лишь в той мере, в какой это было необходимо для очередных практических нужд астрономии. Он сохранил представление о конечной Вселенной, ограниченной сферой неподвижных звёзд, хотя в этом уже не было необходимости (существование и конечные размеры сферы неподвижных звёзд были лишь неизбежным следствием представления о неподвижности Земли). Коперник стремился прежде всего к тому, чтобы его сочинение было столь же полным руководством к решению всех астрономических задач, каким было «Великое математическое построение» Птолемея. Поэтому он сосредоточил внимание на усовершенствовании математических теорий Птолемея. Важное значение имеет вклад Коперника в развитие тригонометрии, как плоской, так и сферической; главы сочинения Коперника, посвящённые тригонометрии, были изданы отдельно в 1542 г. его единственным учеником Г.И. Ретиком.

Философское значение гелиоцентрической системы состояло в том, что Земля, считавшаяся раньше центром мира, низводилась на положение одной из планет. Возникла новая идея – о единстве мира, о том, что «небо» и «земля» подчиняются одним и тем же законам. Революционный характер взглядов Коперника был понят католической церковью лишь после того, как Г. Галилейи другие развили философские следствия его учения. В 1616 г. декретом инквизиции книга Коперника была внесена «впредь до исправления» в «Индекс запрещённых книг» и оставалась под запретом до 1828 г.

№7

Под копе́рниковской револю́цией понимается смена парадигмсмодели мироздания Птолемея, которая постулировала, чтоЗемляявляется центромвселенной, нагелиоцентрическую модельсСолнцемв центре нашей солнечной системы. Это событие стало одной из стартовых точек началанаучной революцииXVI столетия. Учение Коперника было равносильно революционной перестройке не только в астрономии и естествознании, но и в методах научного исследования и познания. Оно привело к радикальным изменениям образа мышления естествоиспытателей, повернув его от привычных и закостенелых догм к непосредственному исследованию реального мира.

Николай Коперник

В своём труде Об обращениях небесных сфер (1543) Николай Коперникпоказал, что движение небес может быть объяснено без утверждения, что Земля находится в геометрическом центре системы. Это привело к выводу, что мы можем отказаться от предположения, что мы наблюдаем Вселенную из особого положения. Хотя Коперник инициировал научную революцию, он, конечно, не завершил её. Он продолжал верить в небесные сферы, и помог совсем немного для прямых наблюдений и доказательства того, что его теория ближе к истине, чем система Птолемея.

№8 Роль Браге в развитии астрономии.

Датский астроном. Родился 14 декабря 1546 в поместье Кнудструп (пров. Сконе, Дания, ныне Швеция). В 1559–1565 учился сначала в Лютеранском университете Копенгагена, затем в Лейпцигском университете. Под впечатлением от наблюдения солнечного затмения, произошедшего в 1560 в точном соответствии с предсказанием, заинтересовался астрономией. С 1563 начал вести астрономические наблюдения. В ноябре 1572 наблюдал новую звезду в созвездии Кассиопеи. Как выяснилось уже в 20 в., это была сверхновая, вспыхнувшая в нашей Галактике; теперь она называется Звезда Тихо. Проявив интерес к исследованиям Тихо Браге, датский король Фридрих II предоставил в его распоряжение остров Вен в Эрисуни (близ Копенгагена), где Браге построил обсерваторию Уранибор («Небесный замок»). Большинство инструментов, которыми была оснащена обсерватория, ученый сделал сам, ему удалось добиться высокой точности измерений. Тихо Браге составил новые точные солнечные таблицы и уточненный каталог 800 звезд. Полученные данные позволили И.Кеплеру открыть законы движения планет. Сам Браге не признавал системы Коперника и считал, что Земля находится в центре мира, Солнце движется вокруг Земли, а остальные планеты обращаются вокруг Солнца. В 1597, после смерти Фридриха II, Тихо Браге покинул Данию, два года жил в Германии, а в 1599 переехал в Прагу, где был придворным астрономом. Умер Тихо Браге в Праге 24 октября 1601.

№9. 3 закона Кэплера

Зако́ны Ке́плера — три эмпирических соотношения, интуитивно подобранных Иоганном Кеплером на основе анализа астрономических наблюдений Тихо Браге. Описывают идеализированную гелиоцентрическую орбиту планеты. В рамках классической механики выводятся из решения задачи двух тел предельным переходом m_p/m_S → 0, где m_p, m_S — массы планеты и Солнца.

[Править]Первый закон Кеплера (закон эллипсов)

Первый закон Кеплера.

Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

Форма эллипса и степень его сходства с окружностью характеризуется отношением , где c — расстояние от центра эллипса до его фокуса (половина межфокусного расстояния), a — большая полуось. Величина e называется эксцентриситетом эллипса. При c = 0 и e = 0 эллипс превращается в окружность.

Второй закон Кеплера (закон площадей)

Второй закон Кеплера.

Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади.

Применительное к нашей Солнечной системе, с этим законом связаны два понятия: перигелий — ближайшая к Солнцу точка орбиты, и афелий — наиболее удалённая точка орбиты. Таким образом, из второго закона Кеплера следует, что планета движется вокруг Солнца неравномерно, имея в перигелии большую линейную скорость, чем в афелии.

Каждый год в начале января Земля, проходя через перигелий, движется быстрее, поэтому видимое перемещение Солнца по эклиптике к востоку также происходит быстрее, чем в среднем за год. В начале июля Земля, проходя афелий, движется медленнее, поэтому и перемещение Солнца по эклиптике замедляется. Закон площадей указывает, что сила, управляющая орбитальным движением планет, направлена к Солнцу.