Концепции современного естествознания Учебное пособие

Магнитогорск, 2011

Д 26 (Дегтярёв Е. В.), Теплых Д. А., Теплых М. С. Концепции современного естествознания: учебное пособие для студентов вузов / (Е. В. Дегтярёв), Д. А. Теплых, М. С. Теплых. – Магнитогорск: МаГУ, 2011. – 167 с.

Тематическая структура

Раздел	№	Тема
Эволюция естествознания	1	Наука. Методология науки
	2	Естествознание как отрасль научного знания
	3	Развитие научно-исследовательских программ и картин мира
	4	Эволюция представлений о материи
	5	Эволюция представлений о движении
	6	Эволюция представлений о взаимодействии
Пространство, время, симметрия	7	Принципы симметрии, законы сохранения
	8	Эволюция представлений о пространстве и времени
	9	Специальная теория относительности
	10	Общая теория относительности
Системная организация материи	11	Системность материи: микро-, макро-, мегамиры
	12	Системные уровни организации материи
	13	Физические структуры микромира
	14	Физические процессы в микромире
	15	Организация материи на химическом уровне
	16	Процессы на химическом уровне организации материи
	17	Особенности биологического уровня организации материи
	18	Молекулярные основы жизни
Порядок и хаос в природе	19	Динамические и статистические закономерности в природе
	20	Концепции квантовой механики
	21	Законы термодинамики. Энтропия в природе
	22	Концепция самоорганизации. Универсальный эволюционизм
Панорама современного естествознания	23	Космологические концепции
	24	Космогония. Геологическая эволюция
	25	Происхождение и эволюция жизни
	26	Биологический эволюционизм
	27	История жизни на Земле и методы исследования эволюции
	28	Генетика и эволюция
Биосфера и человек	29	Экосистемы
	30	Учение о биосфере
	31	Человек в биосфере
	32	Глобальный экологический кризис

Тезаурус Тема 1. Наука. Методология науки

Наука – особый вид познавательной деятельности, направленной на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Н. ставит своей целью выявить законы, в соответствии с которыми объекты могут преобразовываться в человеческой деятельности.

Наука и другие сферы культуры. Наука – это важнейший элемент духовной культуры общества, наряду с философией, религией, искусством и др. областями человеческого знания. Однако Н. имеет от них отличия. В отличие от философии, Н. не отвечает на вопрос "почему?", а стремиться ответить на вопрос "как?", "каким образом?". В отличие от мифологии, Н. не стремится объяснить мир в целом, а формулирует законы развития природы, допускающие эмпирическую проверку. От искусства, Н. отличается рациональностью, использованием понятий, теорий, а не образов; Н. не описывает мир через субъективные авторские позиции, в ней все субъективно-личное элиминируется. В отличие от религии, в Н. большее значение имеет опора на чувственную реальность и разум, а не на веру. В науке, как и в религии, имеют место интуиция и предсказания, однако, если религиозное знание достигается как "наитие свыше", то в Н. знание есть результат специально организованного исследования; также в отличие от религии, с точки зрения Н., в явлениях природы не существует целей, мотивов, т. е. вложенного кем-то смысла. В отличие от идеологии, Н. научные истины общезначимы и не зависят от интересов определенных слоев общества. В отличие от техники, Н. нацелена не на использование полученных знаний о мире для его преобразования, а на познание мира.

Функции науки: ▪ описательная – Н. осуществляет поиск и сбор эмпирических фактов; ▪ объяснительная – Н. позволяет раскрыть сущность изучаемого объекта, причины его возникновения и развития, выявить существенные свойства и отношения действительности; ▪ систематизирующая – Н. дает возможность сформировать целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях, существующих в природе; ▪ прогностическая – Н. выявляет объективные тенденции развития явлений природы, что дает возможность предвидеть дальнейший ход их развития; ▪ мировоззренческая – Н. способствует формированию научной, т.е. рационально-системной, теоретической картины мира.

Критерии научного знания: ▪ объективность (Н. претендует на общеобязательность и объективность открываемых истин, т.е. их независимость от познающего субъекта, безусловную воспроизводимость); ▪ истинность, обоснованность, доказанность (Н. направлена на получение истинных, обоснованных и доказанных знаний, верно отражающих действительность); ▪ рациональность (Н. опирается на разум, абстрактно-логическое мышление); ▪ системность (научные утверждения упорядочены, находятся в логически необходимой связи), ▪ теоретичность (Н. вырабатывает специальный язык, терминологию, стремится четко фиксировать свои понятия и определения), ▪ интерсубъективность (из научного знания исключается все субъективное, связанное со спецификой личности ученого, его мировосприятия).

Метод – совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности.

Методология – учение о способах организации и построения теоретической и практической деятельности человека; система наиболее общих принципов, положений и методов, составляющих основу той или иной науки.

Эмпирический уровень научного познания связан со сбором, фиксацией, накоплением фактов, их первичной систематизацией. На ЭУ преобладает чувственное познание (в форме ощущений, восприятий, представлений, воображения), которое направлено непосредственно на свой объект. Методы ЭУ познания – наблюдение, эксперимент, измерение.

Теоретический уровень научного познания связан с обобщением и объяснением фактов, проникновением в сущность явлений, обоснованием их внутренних, существенных признаков и связей, выдвижением гипотез, открытием законов развития объектов, предсказанием новых явлений в рамках старых теорий, формированием научной картины мира. На ТУ преобладает рациональное познание (в форме понятий, суждений, умозаключений). Методы ТУ ознания – абстрагирование, индукция, дедукция, идеализация, мысленный эксперимент, формализация.

Наблюдение – преднамеренное и целенаправленное изучение объектов, опирающееся на чувственные способности человека

Эксперимент – активное, целенаправленное, строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект; Э. предполагает а) вмешательство исследователя в изучаемый процесс, преобразование объекта исследования, б) изучение объекта в искусственных, контролируемых условиях, в которых изучаемый процесс максимально свободен от посторонних воздействий.

Измерение – определение количественных значений свойств, сторон изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств.

Классификация – метод познания, представляющий собой разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо признаком (критерием).

Моделирование – метод познания, представляющий собой замещение изучаемого объекта (оригинала) другим объектом (мысленной или реальной копией, моделью), подобным ему по ряду интересующих исследователя свойств и характеристик.

Индукция – метод познания, основывающийся на умозаключении, которое приводит к получению общего вывода на основе частных посылок, т.е. метод движения знания от частного к общему.

Дедукция – метод познания, который сводится к получению частных выводов на основе знания каких-то общих положений, т.е. метод движения знания от общего к частному.

Анализ – метод познания, который сводится к расчленению (реальному или мысленному) целого предмета на составляющие части, элементы с целью их всестороннего изучения, выявления системных свойств и отношений объекта.

Синтез – метод познания, который сводится к соединению ранее выделенных частей предмета в единое целое.

Абстрагирование – метод познания, который основан на сознательном отвлечении от ряда несущественных для данного исследователя свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих исследователя свойств и отношений объекта.

Идеализация – метод познания, представляющий собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект, в результате чего конструируются мысленные объекты, которые практически неосуществимы (например, идеальный газ, абсолютно твердое тело).

Формализация – метод познания, представляющий собой отображение объекта или явления в знаковой форме какого-либо искусственного языка (математики, химии и т.д.) и обеспечение возможности исследования реальных объектов и их свойств через исследование соответствующих знаков.

Мысленный эксперимент – метод познания, конструирующий идеализированные, неосуществимые ситуации и состояния, исследующий процессы в "чистом виде" (например, ракета, летящая со скоростью света).

Научный факт – особого рода предложение протокольного характера, фиксирующее эмпирическое знание.

Гипотеза – некоторое предположение о возможном закономерном порядке, о существенной связи между явлениями, т.е. это не достоверное, а вероятное знание. Требования к научным гипотезам: соответствие эмпирическим фактам; проверяемость (принципы верификации и фальсификации). Научные гипотезы обосновываются и проверяются, верифицируются. Основной путь обоснования Г. – практика, экспериментирование в сочетании с логическими операциями.

Закон – необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями.

Теория – высшая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях.

Аксиома – исходное, принимаемое без доказательств положение какой-либо теории, лежащее в основе доказательства других положений этой теории.

Принцип фальсификации (лат. falsus – ложный и facio – делаю) в научном познании означает, что научным может быть только принципиально опровергаемое знание, т.е. такое утверждение (гипотеза), которое может быть подвергнуто процедуре установления его ложности посредством эмпирической проверки.

Принцип верификации (от позднелат. verificatio – подтверждение) в научном познании означает, что научные утверждения (гипотезы, теории) могут быть признаны истинными на основе их соответствия эмпирическим данным, фактам; ученый должен доказать свою гипотезу большим количеством экспериментов.

Принцип соответствия в научном познании означает, что между старыми и новыми теориями должна соблюдаться преемственность, которая позволяет признать новую теорию истинной при условии, если при соответствующем предельном переходе она превращаются в старую исходную теорию; тем самым новая теория не отменяет старую, а лишь углубляет знания об объекте. К примеру, согласно ПС связаны друг с другом классическая механика и теория относительности: с появлением теории относительности классическая механика вовсе не утратила своего значения и достоверно описывает движение космических объектов.

Этика науки – научная дисциплина, которая изучает специфику моральной регуляции в научной сфере.

Этос науки – система принципов, ценностей и норм научного исследования, имеющая моральное измерение, способствующая большей эффективности научного труда и его безупречности с позиций общественного блага.

Биоэтика – область междисциплинарных исследований этических, философских и антропологических проблем, возникающих в связи с прогрессом биомедицинской науки и внедрением новейших технологий в практику здравоохранения (к примеру, проблемы аборта, клонирования человека, искусственного оплодотворения, проведения экспериментов на человеке и животных, эвтаназии).

Принципы этики научных исследований: самоценность истины (истина есть высшая ценность в науке); новаторство, новизна есть цель науки; полная свобода научного творчества; демократизм – равенство всех исследователей "перед лицом истины", невзирая ни на какие титулы и авторитеты; общедоступность истины (отсутствие права собственности на научные открытия, которые являются достоянием всего человечества и должны быть опубликованы); исходный критицизм (критическое отношение как к уже принятым, так и новым идеям); соответствие научных исследований интересам общества; ориентация научного исследования на общегуманистические, общечеловеческие ценности; информирование общества об открытиях, представляющих для него опасность.

Псевдонаука – область деятельности, которая при поверхностном взгляде имеет сходство с наукой, но принципиально отличается от нее внутренним содержанием и сферой приложения. Отличительные признаки П.: фрагментарность, несистемный характер; некритический подход к исходным данным; невосприимчивость к критике; отсутствие законов, подтвержденных экспериментально; принципиальная неопровержимость утверждений эмпирическими средствами; несоответствие наблюдаемым фактам; отсутствие средств естественно-научного познания и базы для развития технологий; нарушение этических норм науки.

Паранормальное знание – учения о тайных природных и психических силах и отношениях, скрывающихся за обычными, происходящими в пространстве и времени явлениями (примеры: мистика, спиритуализм, спекулятивные метафизические и натурфилософские учения).

Астрология – псевдонаука, которая занимается изучением зависимости судьбы человека от положения планет, звезд.

Уфология – псевдонаука, занимающаяся поисками внеземных цивилизаций; в ней имеют место фальшивые археологические находки, якобы подтверждающие существование инопланетных существ.

Парапсихология – псевдонаука, предметом изучения которой является взаимодействие человека с потусторонним миром.

Алхимия – псевдонаука, которая занимается проведением исследований по получению золота и серебра из неблагородных металлов, а также исканием философского камня, всеобщего целебного снадобья.

Девиантная наука – такая познавательная деятельность, которая выходит за рамки принятых в то или иное время в науке парадигм (образцов) исследования и отклоняется от методологических и мировоззренческих норм и эталонов, разделяемых большинством членов научного сообщества.