Концепции современного естествознания. Естествознание комплексная наука, изучающая физические, химические, астрономические, биологические и иные процессы. - презентация

1 Концепции современного естествознания

2 Естествознание комплексная наука, изучающая физические, химические, астрономические, биологические и иные процессы и явления в окружающем нас мире. Естествознание изучает мир, как он есть, в его естественном состоянии, независимо от человека. Предмет естествознания факты и явления, происходящие в окружающем мире и объясняющие наиболее важные законы функционирования окружающего мира.

3 Цель данного курса получить информацию о достижениях естественных наук. астрономии физики; химии; биологии и др. в курсе даются концепции основные точки зрения на наиболее важные вопросы, изучаемые естественными науками. Английский писатель Ч. Сноу сформулировал альтернативу "двух культур" научно- технической и художественно-гуманитарной, по его мнению, разделенных настолько в современном мире, что представители каждой из них не понимают друг друга.

4 Лестница Кекуле В середине 19-го века немецкий химик Кекуле составил иерархическую последовательность наук по степени возрастания их сложности (а точнее, по степени сложности объектов и явлений, которые они изучают). Такая иерархия естественных наук позволяла как бы «выводить» одну науку из другой. Психология Биология Химия Физика Механика Возрастан ие сложности Естественные науки

5 1. Понятие метода Метод - это совокупность действий, признанных помочь достижению желаемого результата. Метод можно также охарактеризовать как форму теоретического и практического освоения действительности, исходящего из закономерностей поведения изучаемого объекта. Способности людей различны, и для того чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является метод.

6 Методы естественно- научного познания Методы естественно- научного познания

7 Методы эмпирического и теоретического познания

8

9 Мифы - фантастические представления людей об окружающем мире. Мифы являются формой отображения окружающего мира в сознании людей, находившихся на ранней стадии эволюции. С помощью мифологии человечество пыталось одновременно ответить на вопросы: естественнонаучные: о происхождении и устройстве мира; законах функционирования окружающего мира; морально-нравственные. о законах функционирования человеческого общества, об основных представлениях о добре и зле

10 В мифологическом миропонимании доминирует природоцентрический подход, в котором человек, несмотря на обладание разумом, рассматривается равнозначным всем другим существам природы. Миф уравновешивает мир человека и мир природы, провозглашает равенство этих миров, устанавливает гармонию между миром и человеком, природой и обществом, обществом и индивидом и обеспечивает внутреннее согласие человеческой жизни.

11 Мифы

12 Религии Принципиальное отличие религиозных представлений от мифологических состоит в попытке свести отдельные мифы, объясняющие окружающий мир совершенно случайным образом, в один стройный миф, в котором бы все выдумки были логически связаны между собой. Для этого изобретаются два постоянных персонажа всех мировых религий -Творец (Бог), создающий мир (как правило, это сверхъестественное существо), и интерпретатор, посредник (Богочеловек, пророк), Объясняющий людям волю Бога.

13 Главные вопросы, на которые пытаттся ответить религия: кто сотворил этот мир? как этот мир функционирует? Почти все религии мира в иносказательной мифилогической форме пытаются объединить в стройную cистему: версию происхождения окружающего Mира интерпретацию основных физических законов и окружающего мира; мораль, представления о добре и зле

14 Религия

15 Искусство как форма художественного отражения окружающей действительно- сти в поисках смысла и сути жизни человека, его нравственной опоры идет рука об руку с мифиологией и религией. Искусство отражает окружающий мир и человека, интерпретирует, преломляет явления окружающей действительно- сти через художественные образы, являющиеся результатом субъектив- ного восприятия окружающего мира творцами произведений искусства

16 Наука это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве. Спеиифические черты науки: универсальность наука вырабатывает знания, истинные для всего человечества; получаемые ею знания пригодны для всех людей, ее язык - однозначный истинность и достоверность научными являются только те выводы, которые подтверждаются при помощи известных науке методов; Версификация - подтверждение универсального утверждения истинными свидетельствами Фальсификация-опровержение универсального утверждения противоречащим ему истинным свидетельством (К.Поппер).

17 рациональность наука получает знания на основе рациональных процедур и законов логики; фрагментарность ~ изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности или ее параметры, а сама делится на от­ дельные научные дисциплины систематичность имеет определенную логическую структу­ру, а не является бессистемным набором знаний; преемственность новые знания соотносятся со старыми знаниями, вырастают на базе ранее достигнутых знаний

18 обезличенность индивидуальные особенности ученого, как пра­вило, не влияют на конечные результаты научного познания; незавершенность хотя научное знание безгранично растет, оно не может достичь абсолютной истины, после которой уже нечего будет исследовать; критичность наука всегда готова поставить под сомнение и пересмотреть даже свои самые основные теории.

19 Фундаментальные науки физика, химия, астрономия, биология изучают базисные структуры мира. Прикладные – занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так прикладных задач. В этом смысле все техничекие науки являются прикладными, но далеко не все прикладладные относятся к техническим.

20 Наука развивается скачкообразно. Один раз в несколько столетий происходит коренной пересмотр основополагающих научных представлений, а также методологии. После этого наука достаточно длительное время развивается в рамках нового "русла" до очередного "скачка". Указанные "узловые моменты" в развитии науки именуются научными революциями.

21 Три глобальные научные революции: 1.Аристотелевская - VIIV вв. до н. э. 2.Ньютоновская- XVI-XVIII века ; 3.Эйнштейновская-XIX-XX века. "Потрясение основ".

22 1.Исторический смысл этой революции заключается в обособлении науки от других форм познания, в создании определенных норм и образцов построения научного знания. Роль Аристотеля в эволюции науки состоит в том, что он: создал формальную логику, т. е. фактически учение о доказательстве - главный инструмент выведения и систематизации знания; разработал систему категорий дифференцировал само научное знание, отделим естественные науки от метафизики, математики и т.д.

23 Вторая глобальная научная революция Суть происшедших в эту эпоху перемен и науке определяется формулой: становление классического естествознания. Такими классиками-первопроходцами признаны : П. Коперник, Г. Галилей, И. Кеплер, Р. Декарт, И. Ньютон. классическое естествознание «заговорило» языком математики; новоевропейская наука нашла мощную опору в методах экспериментального исследова- ния явлений со строго контролируемыми условиями;

24 Третья научная революция "Потрясение основ" случилась в XIX-XX вв. Наиболее значимыми теориями, составившими основу новой парадигмы научного знания, стали: теория относительности (новая теория пространства, времени и тяготения); квантовая механика (обнаружила вероятностный характер законов микромира, а также неустранимый корпускулярно-волновой дуализм в самом фундаменте материи). главным концептуальным изменением естествозна ния XX в. был отказ от ньютоновской модели получения научного знания через эксперимент к объяснению. А. Эйнштейн предложил иную модель, в которой гипотеза и отказ от здравого смысла как способа проверки высказывания становились первичными, а эксперимент - вторичным в объяснении явлений.

25 ЕСТЕСТВЕННО-НУЧНАЯ КАРТИНА МИРА (ЕНКМ) Понятие "физическая картина мира" употребляется давно, но лишь в последнее время оно стало рас- сматриваться не только как итог развития физиче- ского знания, но и как особый самостоятельный вид знания - самое общее теоретическое знание в физике (система понятий, принципов и гипотез), служащее исходной основой для построения теорий. Физическая картина мира, с одной стороны, обобщает все ранее полученные знания о природе, а с другой - вводит в физику новые философские идеи и обусловленные ими понятия, принципы и гипотезы, которых до этого не было и которые коренным образом меняют основы физического теоретического знания: старые физические понятия и принципы ломаются, новые возникают, картина мира меняется.

26 Ключевым в физической картине мира служит понятие "материя", на которое выходят важнейшие проблемы физической науки. Поэтому смена физической картины мира связана со сменой представлений о материи. В истории физики это происходило два раза. Сначала был совершен переход от атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым - континуальным. Затем, в XX в., континуальные представления были заменены современными квантовыми. Поэтому можно говорить о трех последовательно сменявших друг друга физических картинах мира.

27 1.Механистическая картина мира 2.Электромагнитная картина мира 3.Современная естественно-научная картина мира Механистическая картина мира складывается в результате научной революции XVI-XVII вв. на основе работ Галилео Галилея, который установил законы движения свободно падающих тел и сформу- лировал механический принцип относительности. Ключевым понятием механистической картины мира было понятие движения. Именно законы движения Ньютон считал фундаментальными законами мироздания.

28 На основе механистической картины мира в XVIII- начале XIX вв. была разработана земная, небесная и молекулярная механика. Быстрыми темпами шло развитие техники. Это привело к абсолютизации механистической картины мира, к тому, что она стала рассматриваться в качестве универсальной. Электромагнитная картина мира. В процессе длительных размышлений о сущности электрических и магнитных явле-ний М. Фарадей пришел к мысли о необходимости замены корпускулярных представлений о материи континуальными, непрерывными. Он сделал вывод, что электромагнитное поле сплошь непрерывно, заряды в нем являются точечными силовыми центрами.

29 Тем самым отпал вопрос о построении механистической модели эфира, несовпа- дении механистических представлений об эфире с реальными опытными данными о свойствах света, электричества и магнетизма. Взгляды на материю менялись кардинально: совокупность неделимых атомов переставала быть конечным пределом делимости материи, в качестве такового принималось единое абсолютно непрерывное бесконечное поле с силовыми точечными центрами - электрическими зарядами и волновыми движениями в нем.

30 Движение понималось не только как простое механическое перемещение, первичным по отношению к этой форме движения становилось распространение колебаний в поле, которое описывалось не законами механики, а законами электродинамики. Новая электромагнитная картина мира объяснила большой круг явлений, непонятных с точки зрения прежней механистической картины мира. Она глубже вскрыла материальное единство мира, поскольку электричество и магнетизм объяснялись на основе одних и тех же законов.

31 К концу XIX в. накапливалось все больше необъяснимых несоответствий теории и опыта. Одни были обусловлены не достроенностью электромагнитной картины мира, другие вообще не согласовывались с континуальными представлениями о материи: трудности в объяснении фотоэффекта, линейчатый спектр атомов, теория теплового излучения. Современная естественно-научная картина мира В конце XIX в. и начале ХХ в. в естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии.

32 Если раньше последними неделимыми частицами материи, из которых состоит природа, считались атомы, то в конце XIX в. были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (лишённых заряда частиц). Согласно первой модели атома, построенной английским учёным Эрнестом Резерфордом ( ), атом уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в которой вокруг ядра вращаются электроны.

33 В 30-е годы XX в. было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что все элементарные частицы вещества, например электроны, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Таким путём было доказано экспериментально, что между веществом и полем не существует непроходимой границы: в определённых условиях элементарные частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля -свойства корпускул. Это явление получило название дуализма волны и частицы - представление, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла.

34 Так сложились новые, квантово-полевые представления о материи, которые определяются как корпускулярно-волновой дуализм - наличие у каждого элемента материи свойств волны и частицы. А. Эйнштейн ввел в картину мира идею относительности пространства и времени и тем самым устранил противоречие между пониманием материи как определенного вида поля и ньютоновскими представлениями о пространстве и времени. Окончательно утверждаются представления об относительности пространства и времени, зависимость их от материи.

35 Пространство и время перестают быть независимыми друг от друга и, согласно теории относительности, сливаются в едином четырехмерном пространственно-временном континууме. Квантово-полевая картина мира и в настоящее время находится в состоянии становления. С каж- дым годом к ней добавляются новые элементы, выдвигаются новые гипотезы, создаются и развиваются новые теории. Современную естественно-научную картину мира характеризуют четыре главных признака: системность; глобальный эволюционизм; самоорганизация; историчность.

36 Системность означает воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная предстает как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества подсистем разного уровня сложности и упорядоченности. Глобальный эволюционизм это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Вселенная составная часть глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом, что подтверждает единство мира.

37 Самоорганизация это наблюдаемая способность материи к созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в боле сложное и упорядоченное состояние сходен для систем всех уровней. Постулат о способности материи к самораз- витию в философию был введен достаточно давно. А вот его необходимость в фундамен- тальных естественных науках (физике, химии) начали осознавать только сейчас. На этой волне и возникла синергетика теория самоорганизации. Ее разработка началась несколько десятилетий назад.

38 Историчность принципиальная незавершенность настоящей, да и любой другой научной картины мира. Картина, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями нашего времени. Развитие общества, изменение его ценностных ориентации меняют и стратегию научного поиска, отношение человека к миру. Развитие общества и Вселенной осуществляется в разных темпоритмах, и их взаимное наложение делает идею создания окончательной, завершенной, абсолютно истинной научной картины мира практически неосуществимом.