Документ Microsoft Office Word (2)

№12. Роль диалектического и метафизического методов в создании естественнонаучной картины мира. Процесс диалектизации науки.

Всеобщих методов в истории познания - два: диалектический и метафизический. Диалектический метод - это метод познания действительности в ее противоречивости, целостности и развитии. Метафизическийметод - метод, противоположный диалектическому, рассматривающий явления вне их взаимной связи и развития.

Диалектика (от др.греч. «dialektike» – способность ученых вести научную полемику) с момента возникновения в древнекитайской и античной философии ориентирует своих сторонников на рассмотрение явлений в их изменении, взаимообусловленности, взаимосвязи. Античная диалектика являлась «стихийной», поскольку исходила во многом из обыденно-житейского принципа «все течет, все изменяется», не опираясь на частнонаучные аргументы, в то время ограниченные по объему.

Метафизика (в буквальном переводе – «то, что после физики», так первоначально именовался курс философии в Академии Платона в Афинах VI – V вв. до н.э.) как метод обнаружила себя в основном в философии европейского средневековья, ассоциируясь в трудах Августина Блаженного, Фомы Аквинского и других мыслителей с идеями неизменности, статичности сотворенного Богом мира. В этот период заметно проступили такие изъяны метафизического метода, как догматизм (опора на христианские догмы

Диалектика трактует развитие как процесс необратимых, направленных (в «сторону» прогресса и регресса), весьма глубоких качественных изменений, выступающих результатом разрешения внутренних противоречий в явлениях и ведущих к смене этапов объекта либо к его «замене» другим явлением. Прогрессивное развитие характеризуется: в неорганической природе – ростом системной организованности, упорядоченности объектов; в живой (несоциальной) – ростом независимости организма от окружающей среды; в обществе – возрастанием степени свободы человека как процесса позитивной, не причиняющей злонамеренного ущерба другим людям самореализации личности. Диалектика не только концепция развития, но и теория связи. Связь представляет собой отношение, при котором наличие (отсутствие) одного явления, процесса выступает условием наличия (отсутствия) другого. Принято различать:

1) всеобщие связи бытия: единичное как выражение индивидуально-своеобразного, неповторимого в объектах, людях; общее – «единичное в многообразном», т.е. то, что делает множество явлений достаточно сходным

2) связи организации: форма, содержание, элемент, структура, система и др.

3) связи детерминации: необходимость и случайность, возможность и действительность, причина и следствие. Необходимость – это нечто существенное в том плане, что проявляется с определенной (часто высокой) долей неизбежности, поскольку подготовлено предшествующим сущностным развитием явления или процесса. Случайное обычно возникает в «узлах пересечения» множества необходимых процессов и выступает формой проявления необходимого. Возможность – нечто предпосылочное, потенциальное, требующее условий для превращения в действительное. Последнее же является осуществленной возможностью, открывающей простор для формирований новых возможностей. В свою очередь, причина – то, что вызывает, «причиняет» определенный результат, то или иное следствие как материализацию причины. Оно характеризуется появлением «внутри себя» новых причин. Научный принцип, признающий объективную природу причинно-следственных связей, именуется детерминизмом (в противовес индетерминизму, отрицающему ее). Следует не забывать и о наличии телеологического истолкования указанных связей, в соответствии с которым в живые организмы изначально (до рождения) вкладываются «цели», реализуемые ими в последующий период жизни. Именно Бог осуществляет это «вкладывание»

№13. Учение Дарвина как генеральная линия эволюционного естествознания.

Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др.

Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:

-Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.

- В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.

-Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.

Основная заслуга Ч. Дарвина состоит в том, что он раскрыл механизмы образования и становления видов, т. е. объяснил механизм эволюции. Первым возможным выводом, сделанным Дарвином, был вывод о существовании в природе борьбы за существование. Этот вывод был сделан на основе того, что из появляющегося на свет огромного числа особей, до взрослого состояния доживают лишь единицы, следовательно, по мнению Дарвина, остальные гибнут в борьбе за жизнь. Вторым выводом было заключение о том, что для организмов характера всеобщая изменчивость признаков и свойств (даже в потомстве одной пары родителей нет одинаковых особей. Сопоставив факты борьбы за существование всеобщей изменчивости организмов, Дарвин делает обобщенное заключение о существовании в природе «естественного отбора» Результатов естественного отбора является образование большого числа приспособлений к конкретным условиям существования.

№14.Успехи механической картины природы в описании тепловых явлений. Молекулярно кинетическая теория.

Механическая картина мира сложилась в результате научной революции XVI–XVII вв. Свой вклад в ее формирование внесли Г. Галилей, И. Кеплер, Р. Декарт, П. Лаплас, И. Ньютон и многие другие ученые.

Основу механической картины мира составил атомизм, который весь мир, включая человека, понимал как совокупность огромного числа неделимых частиц – атомов, перемещающихся в пространстве и времени в соответствии с немногими законами механики. Это корпускулярное представление о материи.

Законы механики, которые регулировали как движение атомов, так и движение любых материальных тел, считались фундаментальными законами мироздания. Поэтому ключевым понятием механической картины мира было понятие движения. Тела обладают внутренним врожденным свойством двигаться равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения связаны с действием на тело внешней силы (инерции). Мерой инертности является масса. Универсальным свойством тел является тяготение.

В XIX в. методы механики были распространены на область тепловых явлений, электричества и магнетизма. Казалось бы, это свидетельствовало о больших успехах механического понимания мира в качестве общей исходной основы науки. Но при попытке выйти за пределы механики материальных точек приходилось вводить все новые искусственные допущения, которые постепенно готовили крушение механической картины мира МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ – раздел молекулярной физики, изучающий свойства вещества на основе представлений об их молекулярном строении и определенных законах взаимодействия между атомами (молекулами), из которых состоит вещество. Считается, что частицы вещества находятся в непрерывном, беспорядочном движении и это их движение воспринимается как тепло. теория XIX века, рассматривавшая строение вещества, в основном газов, с точки зрения трёх основных приближенно верных положений:все тела состоят из частиц: атомов, молекул и ионов;частицы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом);частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений.Основными доказательствами этих положений считались:Диффузия, Броуновское движение, Изменение агрегатных состояний вещества.

де k является постоянной Больцмана (отношение универсальной газовой постоянной R к числу Авогадро NA), i — число степеней свободы молекул ( в большинстве задач про идеальные газы, где молекулы предполагаются сферами малого радиусаа T - абсолютная температура .Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).

№15. Начала термодинамики и понятие энтропии.

Начала термодинамики — совокупность постулатов, лежащих в основе термодинамики. Эти положения были установлены в результате научных исследований и были доказаны экспериментально.

Начала термодинамики независимы, то есть ни одно из них не может быть выведено из других начал.

Первое начало термодинамики: закон сохранения энергии в применении к термодинамическим системам.

Второе начало термодинамики накладывает ограничения на направление термодинамических процессов, запрещая самопроизвольную передачу тепла от менее нагретых тел к более нагретым.

Третье начало термодинамики говорит о том, как энтропия ведет себя вблизи абсолютного нуля температур.

Нулевым (или общим) началом термодинамики иногда называют принцип, согласно которому замкнутая система независимо от начального состояния в конце концов приходит к состоянию термодинамического равновесия и самостоятельно выйти из него не может.

Термодинамическая энтропия S, часто просто именуемая энтропия, в химии и термодинамике является функцией состояния термодинамической системы.

Понятие энтропии было впервые введено в 1865 году Рудольфом Клаузиусом. Он определил изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе как отношение общего количества тепла к величине абсолютной температуры (то есть тепло, переданное системе, при постоянной температуре):

.

Например, при температуре 0 °C, вода может находиться в жидком состоянии и при незначительном внешнем воздействии начинает быстро превращаться в лед, выделяя при этом некоторое количество теплоты. При этом температура вещества так и остается 0 °C. Изменяется состояние вещества, сопровождающееся изменением тепла, вследствие изменения структуры.

Рудольф Клаузиус дал величине имя «энтропия», происходящее от греческого слова τρoπή, «изменение» (изменение, превращение, преобразование). Данное равенство относится к изменению энтропии, не определяя полностью саму энтропию.

Эта формула применима только для изотермического процесса (происходящего при постоянной температуре). Её обобщение на случай произвольного квазистатического процесса выглядит так:

, где — приращение (дифференциал) энтропии некоторой системы, а — бесконечно малое количество теплоты, полученное этой системой.

Необходимо обратить внимание на то, что рассматриваемое термодинамическое определение применимо только к квазистатическим процессам (состоящим из непрерывно следующих друг за другом состояний равновесия).

Поскольку энтропия является функцией состояния, в левой части равенства стоит её полный дифференциал. Напротив, количество теплоты является функцией процесса, в котором эта теплота была передана, поэтому считать полным дифференциалом нельзя.

Энтропия, таким образом, согласно вышеописанному, определена вплоть до произвольной аддитивной постоянной. Третье начало термодинамики позволяет определить её точнее: предел величины энтропии равновесной системы при стремлении температуры к абсолютному нулю полагают равным нулю.

№16.Пространство и время. свойства пространства и времени. Представления в древности и сейчас.

В физике термин пространство понимают, в основном, в двух смыслах:

1) так называемое обычное пространство, называемое также физическим пространством[1] — трехмерное пространство нашего повседневного мира и/или прямое развитие этого понятия в физике (развитие, возможно, иногда достаточно изощренное, но прямое, так что можно сказать: наше обычное пространство на самом деле таково). Это пространство, в котором определяется положение физических тел, в котором происходит механическое движение, геометрическое перемещение различных физических тел и объектов.

2) различные абстрактные пространства в том смысле, как они понимаются в математике, не имеющие к обычному («физическому») пространству никакого отношения, кроме отношения более или менее далекой формальной аналогии (иногда, в отдельных простых случаях, правда, просматривается и генетическая связь, например для пространства скоростей, импульсного пространства). Обычно это те или иные абстрактные векторные или линейные пространства, впрочем, часто снабженные разнообразными дополнительными математическими структурами. Как правило, в физике термин пространство применяется в этом смысле обязательно с уточняющим определением или дополнением (пространство скоростей, цветовое пространство, пространство состояний, гильбертово пространство, пространство спиноров), или, в крайнем случае, в виде неразрывного словосочетания абстрактное пространство. Такие пространства используются однако для постановки и решения вполне «земных» задач в обыкновенном трёхмерном пространстве.

Вре́мя — одно из основных понятий философии и физики, условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел.

Простра́нство-вре́мя (простра́нственно-временно́й конти́нуум) — физическая модель, дополняющая пространство равноправным временны́м измерением и, таким образом, создающая теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом.

Свойства пространства: 1.Пространство трехмерно, т.е предметы обладают трехмерным пространством;

2.Пространство бесконечно, т.е материальный мир не имеет ни начала, ни конца.

Свойства времени: 1.Вечность – время всегда существовало; 2.Одномерность, одноправленость, т.е время течет; 3.Необратимость.

Пространство и время, как формы материальности имеют общие свойства: 1.Объективность вытекает из самой материи; 2.Вечность – вечна сама материя; 3.Абсолютность и относительность; 4.Бесконечность; 5.Прерывность и непрерывность; 6.Внутренняя противоречивость;

Первый развёрнутый вариант модели естественного объединения пространства и времени, пространство Минковского, был создан Германом Минковским в 1908 году на основе специальной теории относительности Эйнштейна, а несколько ранее (в 1905 году), ключевое продвижение на этом пути сделал Анри Пуанкаре, заложивший основы четырехмерного пространственно-временного формализма.

Концепцию пространства-времени допускает и классическая механика, но в ней это объединение искусственно, так как пространство-время классической механики — прямое произведение пространства на время, то есть пространство и время независимы друг от друга. Однако уже классическая электродинамика требует при смене системы отсчета преобразований координат, включающих время «наравне» с пространственными координатами ,если желать, чтобы уравнения электродинамики имели одинаковый вид в любой инерциальной системе отсчета. Непосредственно наблюдаемые временные характеристики электромагнитных процессов (периоды колебаний, времена распространения электромагнитных волн) уже в классической электродинамике оказываются зависящими от системы отсчета (или, иначе говоря, от относительного движения наблюдателя и объекта наблюдения), то есть оказываются не «абсолютными», а определенным образом связанными с пространственным движением и даже положением в пространстве системы отсчёта, что и явилось первым толчком для формирования современной физической концепции единого пространства-времени.

Ключевым математическим отличием пространства-времени от обычного евклидова 4-мерного пространства является то, что при вычислении расстояния (интервала) квадраты значений разностей времени и длин пространственных координат берутся с противоположными знаками (в обычном пространстве соответствующие значения равноправны для любой оси координат и имеют одинаковый знак). Из этого вытекает следующее: прямая между двумя точками этого континуума (под прямой понимается движение по инерции) даёт максимальную продолжительность собственного времени (интервала). Для пространственной же длины прямая — это минимальная, а не максимальная величина.

В контексте теории относительности время неотделимо от трёх пространственных измерений и зависит от скорости наблюдателя.Концепция пространства-времени сыграла исторически ключевую роль в создании геометрической теории гравитации. В рамках общей теории относительности гравитационное поле сводится к проявлениям геометрии четырехмерного пространства-времени, которое в этой теории не является плоским