Концепции совр. естествознания

Панова Татьяна Викторовна

14 лекций. На зачёт нужно сдать реферат.

Всего 10 страниц вместе с реквизитами.

Литература:

В.М. Наидыш Концепции современного естествознания (КСЕ), 1999 г.,

Карпенков С.Х., 1997 г.;

Солопов Е.Ф. “КСЕ” 1997 г.;

Дубнищева Т.Я.;

Горелов А.А. “Курс лекций по КСЕ”;

КСЕ под редакцией проф. Лавриненко В.Н и Ратникова В.П.

Предметом КСЕ явл-ся комплекс знаний о природе.

Тема 1 “Стр-ра естественно-научных знаний”

Естественные и гуманитарные науки. Наука занимается изучением объективно сущ-щих объектов и явл-ий природы. В зависимоси от ответа на осн. вопрос философии философы подразделяются на:

материалистов (признают объекивное сущ-ие окр-щего мира, который возник как результат саморазвития материи);

объективных идеалистов - признают объективное сущ-ие мира, возникшего как рузультат де-ти высшего разума;

субъективные идеалисты (считают, что окр. мир не сущ-ет реально, а есть плот воображения отдельного индивида).

Все дисциплины условно делятся на:

естественно-научные (предметом явл-ся то, что не явл-ся предметом де-ти ч-ка);

гуманитарные (предметом де-ти явл-ся то, что явл-ся продуктом де-ти ч-ка).

Уровни орг-ции материи:

космический;

планетарый;

геологический;

биологический;

химический;

физический.

В рамках каждого уровня идёт деление на дисциплины.

Математика явл-ся средством многих наук, средством описания явл-ий, что требует представления этих явл-ий в виде моделей.

В качестве критерия истинности естественно-научных знаний явл-ся эксперимент. Осн. этапы развития естествознания:

естествознание древнего мира (завершённого деления на дисциплины не сущ-ет, создаваемые концепции носят мировоззренческий хар-р, эксперимент допускался, но роль критерия истинности ему не отводилась);

классический период (берёт своё начало с экспериментальным док-вом; хар-но чёткое деление на дисциплины и гипертрофированная роль эксперимента в познании);

современное естествознание (начинается с 20-го века, хар-ся лавинообразным накопление нового фактического материала и возникновением множества дисциплин на стыках традиционных) - роль эксперимента как критерия истинности сохраняется, но само понятие истинности не имеет абсолютного хар-ра.

Тема 2 “Важнейшие этапы развития естествознания”

Первые этапы развития естествознания начались в эпоху Вавилона, Древнего Китая и Индии, Древнего Египта. Они пытались объяснить весь окружающий мир, на Древнем востоке появились идеи единого причинного порядка явл-ий.

Вавилонские астрономы проводили систематические наблюдения над небом и составили лунный и солнечный календари, предложили 7-дневную неделю.

В Египте рассчитали 365-дневный год. В Китае могли предсказывать лунные затмения.

Первые целостные картины мира были созданы в Древней Греции.

Древнегреческие философы в 4-м веке до нашей эры считали, что мир произошёл от чего-то единого, целого.

Гераклит Эфесский высказал идею, что мир не создан никем из богов и никем из людей, а будет и есть вечно живым огнём, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим. Выдвинута теория о вечной изменчивости вещей. Пифагор Самосский, что вселенная имеет вид концентрических вложенных друг в друга прозрачных хрустальных сфер, к которым прикреплены планеты. По Пифагору в центре вселенной была земля, вокруг её вращались сферы Луны, Меркурия, Солнца, Марса, Венеры, Юпитера, Сатурна, дальше всех находится сфера неподвижны звёзд.

Первую теория мира, объясняющую движение планет, создал Евдокс Книтский. Он предположил, что у каждой планеты имеется не одна, а несколько сфер, скреплённых друг с другом. Всё движение планет было помещено в 27 сфер.

Дальнейшее развитие привело созданию математической программы Платона-Пифагора. Платон полагал, что основой мира явл-ся первоэлементы. Пифагор в это время высказал идею о шарообразности земли.

Далее Пифгореец Филолай (5 век до н.э.) предложил пироцентрическую систему мира, в которой земля, солнце, луна, 5 планет, противоземля и сфера неподвижны звёзд обращаются вокруг центрального огня.

Потом пироцентрическая система Филолая была низвергнута геоцентрической системой Клавдия Птолемея, которая продержалась до конца 16-го века. Здесь в центре мира нах-ся Земля, вокруг её обращаются Луна, Солнце, утренняя звезда Венера, звезда Гермеса Меркурий, звёзды Ареса, Зевса и Кронуса Марс, Юпитер, Сатурн. Впервые по имени богов планеты предложил наз-ть Платон. Геоцентрическую модель стал совершенствовать ученик Платона Аристотель. Для него безматириального пространства нет, весь мир делил на земной и неземной. Земной мир тленен, а небо состоит из эфира - нетленного элемента. Весь материальный мир создан из первоэлементов. По Аристотелю стихии вода земля естественно движутся вниз, а огоно и воздух движутся вверх, “таким образом они ближе к своему естественному месту”. В центре мира нах-ся земля. Аристотель стал делить движение тел на насильственное и ненасильственное (движение к центру земле - вниз). По мнени А., движение не имеет ни начало, ни конца. Пятый первоэлемент - эфир, а для тел, состоящих из него, движение по кругу естественно. Зона эфира начинается около Луны, а ниже её нах-ся мир первоэлементов.

Более реалистичной картиной мира явл-ся атомистская программа Демокрита-Эпикура. Возникновение живого - естественный процесс, результат природных сил, а не акта творения внешних сил. Согласно Демокриту, есть 2 субстанции:

пустота - не бытие;

атомы - бытие;

Были высказаны идеи сущ-ия орбит и то, что в центре нах-ся не Земля, а Солнце.

Более смелых взглядов придерживался Архимед. Он писал, что Земля движется по окружности около Солнца и центра шара неподвижных звёзд совпадает с центром солнца, он тоже допускал суточное вращение Земли, но слишком мало было данных у Архимеда.

Итог: все философы говорят не об акте творения, а о естеств. происхождении мира в результате борьбы противоположностей и выживания наиболее лучших элементов.

Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы строения мира

Придумал гелеоцентрическую систему Клавдий Птолемей (мегале синтаксис (великое построение)). Он разработал метода, с помощью которого можно было рассчитать положение одной планеты относительно другой в заданный момент времени.

Но Клавдий Птолемей исходит из неверного принципа неподвижности Земли в центре мира. Она была названа гелецентрической. Птолемей завершил труд всех античных философов. В Средневековье развитие науки сильно затормозилось, т.к. в это время было сильно влияние церкви. Системы мира Птолемея и Аристотеля были признаны согласными с религиозной идеологией. В исламском мире быстро развивалась астрономия, которая была развита Ибн Хайсаном и Ибн Шатиром. Харезмский учёный Абу Байхан Бируни опр-л размеры Земли по углу понижения горизонта с вершины горы и он первый высказал возможность движения Земли вокруг Солнца. Улукбек (Мухамед Тарагай) (внук Тамерлана) создал новый каталог звёзд, где указаны все дуги с точностью до минуты, и предметом особого обсуждения на востоке стала реальность птолемеевских эпициклов и дифферентов. Но другой учёный допускал, что они нужны, но не имеют большее значение. Значительным шагом было создание учение Иби Синны (Авиценна) в открытии закона последовательности залегания осадочных пород, т.е. эволяция земной коры. Но это учение было забыто, закон был открыт 500 лет спустя датчанином Стено.

К идеи об эволюции независимо от Ибн Синны пришёл также его современник Бируни. М/у ибн Синной и Бируни был спор о сущ-нии изолированных миров. Согласно Бируни, сущ-ет другой мир, который обладает теми же природными св-вами, что и наш, но мы не можем в него попасть, т.к. направление движения там противоположно, каждый их этих миров отделён от других преградой. Это связано с проблемой сущ-ия пустоты. Бируни также допускал возможность сущ-ия миров иной природы и впервые ввёл понятие многомерного пространства.

В 1543 г., когда уже было ясно много неточных рассчётов у Птолемея, в книге об обращениях небесных сфер представил новую гелиоцентрическую систему мира. Книга была издана в год его смерти. В основе гелиоцентрической системы лежат следующие утрверждение:

Солнце в центре планет;

Земля и др. планеты движутся вокруг Солнца в одном направлении и вращаются вокруг одного из своих диаметров.

это движение происходит по круговым орбитам.

движение явл-ся равномерным, а скорости движение по орбитам постоянны.

Расстояние до планет было рассчитано с точностью до 3 цифры после запятой (а одна одна только и изменилось). Достижение созадние гелиоцентрической системы мира было признано за Коперником.

Далее этим занялись Галелео Галилей и Иогунт Кеплер. Галилей открыл горы на Луны, показал, что Луна не имеет форму идеального шара. В этом случае Галилеем была опровергнута идея о различии м/у небесными совершенными телами и земными несовершенными телами.

В 1610 г. Галилей думал, что есть циклы на Венере, спутники Юпитера и пятна на Солнце, что стало экспериментальным док-вом теории Коперника.

Кеплер же открыл эллиптическую форму орбит и законы движения планет солнечной системы. Первые 2 опубликованы в 1609 г., а третий в 1619 г.

1) все планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, а Солнце нах-ся в фокусе одной из них (первый закон);

Другой выдающийся последователь Коперника - Джордано Бруно. Он чётко обозначил идею множественности миров. Но в отличие от Авиценны и Бируни он создал принцип эквивалентности разных мест во Вселенной. Но осн. идея заключалась в том, что вселенная бесконечна и однородна (за это и получил от инквизиторов). Он заявил, что вселенная не имеет центра. Он высказал идею о наличии внеземных цивилизаций.

Механическая и электромагнитная картины мира. Галилей и Кеплер уже начали механику расс-ть, но самым главным механиком-теоретиком был Исаак Ньютон. В 1687 г. в работе “Мат. начала натур. философии” Ньютон изложил принципиально новый стиль объяснения явл-ий природы:

теория гравитационного поля;

выявил закон тяготения; тело притягивает к себе другие тела;

законы Ньютона (следуют из законов Галилея-Кеплера и из них эти законы следуют);

Все тела держаться друг за друга за счёт сил гравитации. Исп-я законы Ньютона, астроном Герши открыл новую планету Уран, а другие 2 открыли новую заурановую планету (а Иоганн Нале обнаружил этот самый Нептун). Затем предсказали наличие Плутона, а в 1930 г. её уже нашли.

Согласно мех. теори Ньютона, гравитационные силы связывают все без исключения тела природы, поэтому гравитационное вз-де-ие явл-ся общим взаимоде-ем. Законы тяготения опр-ют отношения материи к пространству и всех мат. тел друг к другу, поэтому тяготение создаёт реальное единство вселенной.

В мех. картине мира выделяются 4 принципиальных момента:

все наблюдаемые в природе превращения сводились к механике атомов и молекул (столкновение, соединение, разъединение);

в мех. картине мира все причинно-следственные связи однозначные;

в мех. картине мира отсутствует развитие мира (изменение чисто количественные, но не качественные);

мех. картина мира исходила из представления, что микромир аналогичен макромиру.

Во второй половине 19-го века возникла электромагнитная картина мира на основе исследований Фарадея и Максвела. Согласно ей, материя сущ-ет в 2-х видах:

в виде в-ва;

в виде поля;

М/у ними сущ-ет неперходимая грань: поле не превращается в в-во, а в-во в поле (это их большая ошибка). Вплоть до 1820 г. электрические и магнитные явл-ия считались разными понятиями, но потом показали, что электрическое поле создаёт магнитное и наоборот. Это было доказано наличием электромагнитной индукции (на ней работают электростанции). Фарадей допускал де-ие не расс-ии.

Созданием электромагнитной теории было предсказано наличие электромагнитых волн. Если в 18-м веке всё сводили к механике, то в 19-м - к электромагнитизму.

В качестве элементраных стр-р в электромагнитной картине мира расс-сь 3 частицы:

электрон;

протон;

фотон - это квант (порция) электромагнитного поля.

При расс-ии фотона было доказано, что некоторые частицы могут обладать св-вами поля и в-ва. В 19-м веке появился корпускулярно-волновой дуализм, который говорил, что наряду с волновыми св-вами поле обладает св-вами частицы - корпускулы.

Альберт Эйнштейн в начале 20-го века пришёл к выводу о квантовании энергии светового излучения, т.е. энергия света может быть разбита на минимальные порции. В 1926 г. световые кванты стали наз-ся фотонами. Таким образом, стало известно 2 вз-де-я: электромагнитное и гравитационное.

В электромагнитной картине мира господствовали однозначные причинно-следственные связи. 20-й век привёл к пониманию диалектики природы, но сам век оставался на позициях метафизического материализма, а нужен был диалектический материализм.