Вовед
Концептот на модерната природна наука е една од најраспространетите науки. Таа ги проучува речиси сите области на човековата активност: од литература до математика и филозофија. Концептот на модерната природна наука е нераскинливо поврзан со историјата. Многумина историски личности, како што се, на пример, личностите на Петар Велики и Наполеон Бонапарта за кои се дискутира подолу, имаа силно влијание врз перцепцијата на човекот за светот. Со имињата на таквите луѓе се поврзуваат цели епохи.
Во концептот на модерната природна наука се изучуваат и учењата на филозофите од различни времиња: од антички Аристотел до современи филозофи. Токму тие првенствено даваат одговори на прашања како што се: што е човекот, кое е неговото место во Универзумот, од што е создаден нашиот свет, како и многу други прашања.
Познато е дека човекот ги изразил своите први идеи за светот и неговото место во него во митовите, легендите и традициите. Ни раскажуваат за настаните што наводно се случиле. Некои истражувачи ја доведуваат во прашање веродостојноста на овие приказни, додека други ги сметаат за сигурни извори на информации за античките настани. Мислењето на вториот дел од истражувачите изгледа оправдано. Погледнете, на пример, колку вистински историски настани се рефлектираат во форма на легенди и традиции во христијанството. Тоа не може да се негира во митологијата различни народизборува за истите појави. На пример, приказните за Големиот потоп се наоѓаат меѓу многу народи во светот.
Физиката и биологијата се обидуваат да ги објаснат сите закони на светот, но тие сè уште не се целосно успешни: и покрај фактот што има многу големи откритија и теории (на пример, теоријата на релативност на Ајнштајн), научниците сè уште треба да одговорат на многу прашања . Биологијата тврди дека човекот „потекнал од мајмуните“, но не може да го потврди овој факт, бидејќи не е откриен ниту еден „соодветен“ скелет. Оваа изјава активно се користи од поддржувачите на божественото потекло на човекот.
Во светските религии се среќаваат многу етички и морални норми. На крајот на краиштата, верата е таа што придонесува за моралното формирање на една личност. Усогласеноста со правилата, забраните, табуата, заповедите му овозможува на човекот да ја одржува чистотата на неговиот внатрешен свет.
Денес компјутеризацијата на општеството е од големо значење. Со помош на компјутер и интернет можете да добиете речиси секоја информација. Кој ја знае приказната за тоа како луѓето научиле да бројат и кога се појавиле првите персонални компјутери? Како се развија компјутерските корпорации како Apple Computers и Microsoft? На крајот на краиштата, тие се главните производители и на компјутери и на софтвер. Проучувањето на овие прашања помага да се одговори на прашањето за местото на човекот во современото информатичко општество.
Но, што е компјутер во споредба со човечкиот мозок? Ова е едноставен сет на железо и жици кои се комбинираат во една целина. Иако не знаеме многу за тоа како работи компјутерот, не знаеме целосно како функционира нашиот мозок. Дали е можно воопшто да се инсталира ова? Концептот на модерната природна наука денес треба да одговори на овие прашања.
ПРЕДАВАЊЕ бр.1. Предмет на концептот на модерната природна наука. Природна филозофија
1. Предмет на концептот на модерната природна наука. Синтеза на науките
Природна наука- ова не е некоја посебна наука, тоа е цел збир на науки кои ја проучуваат природата и нејзините закони. Така, овој курс истовремено допира и математика, физика, хемија, биологија, филозофија итн. Сите овие науки може да се класифицираат:
1) математички науки;
2) природни науки;
3) технички науки;
4) хуманистички науки.
Како може проучувањето на овие разни наукипридонесува за нашето разбирање на природните науки? Ајде да го разгледаме ова многу едноставно користејќи го примерот на голем број науки:
1) физика и хемија -природни науки кои ги проучуваат законите на природата. Физиката директно не ја проучува природата - нејзината задача е да потврди или, обратно, да побие нешто;
2) физика и математика.Законите на физиката се формулирани (или „напишани“) во математички јазик. За да се разбере ова, доволно е да се потсетиме на училишната програма;
3) „хибридни“ или „синтетизирани“ науки.Во текот на вековите и милениумите, човештвото сфати дека без мешање (синтетизирање) на науките, нивниот понатамошен развој е невозможен. Така се појавија физичката хемија и хемиската физика (во Руска академијаНаука има дури и посебни институти за физичка хемија и хемиска физика), биохемија, биофизика. Ајнштајн комбинирал механика и неевклидова геометрија во неговата теорија на релативност.
По откривањето на О. Госн и Ф. Штрасман, кои студирале Хемиски својствануклеарната фисија, физиката доби понатамошен развој на ист начин како и целата светска наука како целина.
2. Природна филозофија. Претставници на Милеската школа
Современата природна наука потекнува од една од филозофските правци - природна филозофија.Еден од повеќето истакнати претставнициод оваа насока биле ученици на античката милезиска школа (VII–V век п.н.е.): Талес, Анаксимен, Анаксимандар.
Талес(640–545 п.н.е.) може да се нарече првиот европски филозоф.
Потекнувал од богато семејство, се занимавал со трговија и политички активности и многу патувал. Како резултат на неговите патувања, Талес стекнал огромно знаење. Покрај трговијата и политиката, се занимавал и со наука: астрономија, геометрија, аритметика, физика.
Постои легенда според која Талес го предвидел затемнувањето на сонцето, кое се случило на 28 мај 585 година п.н.е. д.
Тој, исто така, даде значаен придонес во геометријата: за прв пат, Талес ги утврди условите за сличност на триаголниците кои имаат заедничка страна и два агли во непосредна близина на неа. Нему му се припишува и идејата за слични агли на пресекот на две прави.
Тој направи многу откритија: ја утврди должината на годината на 365 дена, ја подели на дванаесет триесет дена, утврди точно времесолстици и рамноденици итн.
Талес верувал дека основата на сè е водата: таа е насекаде наоколу. Водата „заситува“ дури и континенти; од земјата течат реки и мориња. Тој забележал дека храната што ја консумираат живите суштества е влажна и дека дури и топлината произлегува од влагата. Талес, може да се каже, ја „анимирал“ водата и ја поврзал оваа анимација со населението на светот од богови.
Анаксимандар(околу 610 - по 547 п.н.е.) основниот принцип на сè, за разлика од неговиот учител Талес, не го нарекол вода, туку апеирон („неограничениот“).
Апеирон е неопределена материја која нема никакви квалитативни карактеристики и е квантитативно бесконечна. Анаксимандар исто така тврдеше дека апеирон ги комбинира спротивностите: топло - ладно, суво - влажно итн.
Неговата идеја е интересна дека „Земјата се издигнува слободно, без ништо врзана и се држи на своето место, бидејќи е подеднакво оддалечена од секаде“. Така, Анаксимандар може да се нарече еден од првите кои се расправаат за геоцентричниот поглед на Универзумот.
Анаксимен(околу 585 - околу 525 п.н.е.) го нарекол воздухот основен принцип на сè. Тој тврдеше дека не само земјата, водата и каменот се раѓаат од воздухот, туку и човечката душа. Анаксимен верувал дека боговите немаат моќ над воздухот, бидејќи тие самите се направени од воздух.
ПРЕДАВАЊЕ бр.2. Знаење и сознание
1. Научното знаење и неговите критериуми
За природните науки, како и за филозофијата воопшто, таков критериум како знаење.Во речникот на рускиот јазик се дадени Ожегов С.И две дефиниции за концептот на знаење:
1) разбирање на реалноста со свест;
2) збир на информации и знаења во некоја област. Ајде да дефинираме што е знаење во филозофска смисла.
Знаење – ова е резултат од повеќе аспекти, тестиран во пракса, кој е потврден на логичен начин, процес на учење за светот околу нас. Повеќеслојната природа на филозофското знаење, како што беше споменато погоре, произлегува од фактот дека филозофијата се состои од многу науки.
Може да се наведат неколку критериуми за научно знаење:
1) систематизација на знаењето;
2) доследност на знаењето;
3) валидност на знаењето.
Систематизацијата на научното знаење значи дека целото акумулирано искуство на човештвото води (или треба да доведе) до одреден строг систем.
Доследноста на научните сознанија значи дека знаењето од различни области на науката се надополнуваат и не се исклучуваат. Овој критериум директно произлегува од претходниот. Првиот критериум помага во поголема мера да се елиминира противречноста - строг логички систем на конструирање знаење нема да дозволи да постојат неколку контрадикторни закони истовремено.
Валидност на научното знаење. Научното знаење може да се потврди со повторување на истото дејство одново и одново (т.е. емпириски). Потврдувањето на научните концепти се случува со повикување на податоци од емпириско истражување или со упатување на способноста за опишување и предвидување на појавите (со други зборови, потпирајќи се на интуицијата).
2. Спознавање. Методи на сознавање
Многу е тешко да се даде точна дефиниција за концептот „спознание“. Пред да го пробаме ова, ајде да го анализираме самиот концепт.
Се разликуваат следниве видови знаење:
1) секојдневно знаење;
2) уметничко знаење;
3) сетилно сознание;
4) емпириско знаење.
Секојдневно знаење- Ова е искуство акумулирано низ многу векови. Тоа лежи во набљудувањето и генијалноста. Ова знаење, без сомнение, се стекнува само како резултат на пракса.
Уметничко знаење.Специфичноста на уметничкото спознание лежи во тоа што е изградено на визуелна слика, прикажувајќи го светот и личноста во холистичка состојба. Уметничките дела ви помагаат да се чувствувате поврзани со времето. Погледнете која било слика и што гледате? Однадвор, сликата е платно што уметникот го „насликал“ со повеќебојни бои; тоа е платно монтирано во дрвена рамка. Но внатрешно тоа е интегрален свет кој ги крие своите тајни. Обидувајќи се да ги откриеме овие тајни (на пример, зошто Мона Лиза се насмевнува толку мистериозно), се чувствуваме поврзани со минатото, сегашноста или иднината.
Сензорно сознание- тоа е она што го восприемаме со помош на нашите сетила (на пример, слушам како ѕвони мобилен телефон, гледам црвено јаболко и сл.).
Главната разлика помеѓу сензорното знаење и емпириското знаење е тоа што емпириското знаење се спроведува преку набљудување или експеримент. При спроведување на експеримент, се користи компјутер или друг уред.
Методи знаење:
1) индукција;
2) одбивање;
3) анализа;
4) синтеза.
Индукција е заклучок направен врз основа на две или повеќе премиси. Индукцијата може да доведе до точен или неточен заклучок.
Одбивка е премин направен од општо кон специфично. Методот на дедукција, за разлика од методот на индукција, секогаш води до вистински заклучоци.
Анализа - ова е поделба на проучуваниот објект или феномен на делови и компоненти.
Синтеза - ова е процес спротивен на анализата, односно поврзување на делови од објект или феномен во една целина.
Сега ќе се обидеме да ја најдеме најточната дефиниција за концептот „спознание“. Когниција- ова е процес на стекнување знаење преку емпириско или сетилно истражување, како и разбирање на законите на објективниот свет и телото на знаење во некоја гранка на науката или уметноста.
3. Средства за научно знаење
Средствата за научно знаење се напишани на јазикот на науката. Сите научни филозофи забележуваат дека повеќето средства за научно знаење потекнуваат од математиката (Галилео дури тврдеше дека книгата на природата е напишана на јазикот на математиката). Затоа, математиката тешко може да се нарече посебна наука, таа доаѓа во контакт со многу науки: физика, хемија, астрономија итн.
Во науката се нарекува и формална логика математичка логика, или симболична логика. Од самото име „математичка логика“ можеме да заклучиме дека логиката се заснова на строги математички правила. Развојот на математичката логика, како и формалната логика, започна дури во 60-тите години. XX век Сепак, поради неговата сложеност, тој е погоден само за вештачка интелигенција.
ПРЕДАВАЊЕ бр.3. Теорија на релативноста. Елементарни честички. Топла вселена. Потекло на Сончевиот систем
1. Теоријата на релативност на Алберт Ајнштајн
Пред да зборуваме за теоријата на релативност на Алберт Ајнштајн, треба да го проучиме искуството на другите физичари.
Во 1881 година, американскиот физичар Мајкелсон спроведе експеримент со цел да се разјасни учеството на етерот (хипотетички сеприсутен медиум, на кој, според научните концепти од минатите векови, му беше доделена улогата на носител на светлината и воопшто електромагнетните интеракции) во движењето на тела. Со помош на овој експеримент, Мајкелсон ја отфрли хипотезата за стационарен етер што постоел во тоа време. Значењето на оваа хипотеза беше дека кога Земјата се движи низ етерот, може да се набљудува таканаречениот „етерски ветер“.
Сепак, експериментот на Мајкелсон го искористил Ајнштајн само за да ја потврди неговата теорија на релативност.
Кога ја создавал теоријата, Ајнштајн сакал да ги комбинира механиката и теоријата електромагнетно поле. Во класичната механика беше формулиран принципот на физичка релативност, кој беше дека сите механички процеси во сите инерцијални системиах да се случи на ист начин.
Ајнштајн го формулирал генерализираниот физички принцип на релативноста: сите физички феномени се случуваат подеднакво во однос на кој било инертен систем.
Според принципот на постојаност на брзината на светлината и генерализираниот принцип на релативност, релативноста е симултаност на два настани во референтната рамка. Претходно, се веруваше дека симултаноста е апсолутен настан кој не зависи од набљудувачот. Но, во својата теорија на релативност, Ајнштајн докажа дека времето во подвижна референтна рамка тече многу побавно во однос на текот на времето во стационарна референтна рамка.
Таквите физички величини како што се продолжување, време и маса го изгубиле својот апсолутен статус во теоријата на релативноста. Ајнштајн оставил само сила (на пример, гравитациона сила) како величина што има постојан статус. Општа теоријарелативноста содржи геометриска интерпретација на феноменот на гравитацијата. Ајнштајн тврдеше дека еквивалентната сила на гравитацијата е еднаква на искривувањето на неевклидовиот простор. Односно, објект кој се движи во вселената и фатен во гравитациско поле ја менува траекторијата на неговото движење.
Сега можеме да заклучиме дека во теоријата на релативност на Алберт Ајнштајн, просторот и времето имаат физички карактеристики. И бидејќи тие имаат физички карактеристики, тие се дел од светот на физичките процеси и дел што ја формира целата внатрешна структура на овој свет, „која е поврзана со законите на постоењето на физичкиот свет“.
2. Елементарни честички. Потекло на универзумот
Според студиите направени од сателити, вселената е проникната со микробранова радијација. Ова микробранова радијација е „наследство“ од претходните фази на постоењето на нашиот Универзум.
До почетокот на 1930-тите. Беше познато дека повеќето ѕвезди се состојат од хелиум. Сепак, остана мистерија од каде доаѓа јаглеродот. Во 1950-тите Англиски астрофизичар, писател, администратор, драматург Фред Хојл го врати текот на реакциите кај ѕвездите. Токму овие размислувања му дозволија на Хојл да го предвиди важното енергетско ниво на јадрото на јаглерод-12 во 1953 година, а експериментите на физичарите го потврдија неговото предвидување. Подоцна американски физичар Вилијам Фаулер По спроведувањето на соодветни експерименти, тој ја потврди оваа теорија. И дури тогаш беше подготвена соодветната теоретска основа.
Научници Ралф АлферИ Роберт Херман Библискиот збор „елем“ се користел за да се опише основната супстанција. Од него подоцна, според Алфер и Херман, настанал нашиот Универзум. Оваа исконска супстанција не беше ништо повеќе од неутронски гас. Овие научници развиле теорија според која тешките јадра биле прикачени на слободните неутрони. Овој процес заврши само кога немаше повеќе слободни неутрони. Хојл, кој не ја сфати сериозно теоријата на Алфер и Херман, ја нарече „теорија на големата експлозија“ - односно теоријата на големата експлозија, но во Русија таа е попозната како „теорија на Биг Бенг“.
Имаше и теорија за ладен универзум. Неговиот автор, советски физичар, физички хемичар и астрофизичар, Зелдович Јаков Борисович, истакна дека податоците од радиоастрономијата не ја потврдуваат високата густина и високата температура на зрачењето (што требаше да биде случај со верзијата на „жешкото“ потекло на Универзумот ). Зелдович ја нарече почетната супстанција електронски гас со мешавина од неутрина.
Фази на развој на универзумот. Почетната фаза на постоењето на Универзумот е поделена на 4 епохи:
1) ера на хадрони;
2) ера на лептони;
3) ера на фотони;
4) ера на зрачење.
Во текот на првата ера,ерата на хадроните, елементарните честички беа поделени на хадрони и лептони. Хадроните учествуваа во побрзи процеси, а лептоните - во побавните процеси.
Во текот на втората ера,ерата на лептоните, некои честички излегуваат од рамнотежа со зрачењето, а Универзумот станува проѕирен за електронски неутрина.
Во текот на третата, фотон, ераФотоните почнуваат да играат голема улога во развојот на универзумот. На почетокот на оваа ера, бројот на протони и неутрони беше приближно еднаков, но потоа тие почнаа да се претвораат еден во друг.
Во текот на четвртата ера,ера на зрачење, протоните почнуваат да фаќаат неутрони; Се формираат јадра на берилиум и литиум, а густината на универзумот се намалува за околу 5-6 пати. Поради намалувањето на густината на Универзумот, почнуваат да се формираат првите атоми.
По четвртата ера (ера на зрачење), започна друга ера: петта, сидерална ера.За време на ѕвездената ера, започна сложениот процес на формирање на протоѕвезди и протогалаксии.
3. „Жешка“ вселена
Основач на теоријата за „жешкиот“ универзум беше американскиот физичар Георгиј Антонович Гамов. Токму тој ги постави темелите на оваа теорија во 1946 година и последователно ја проучуваше.
Како што е познато, во согласност со законите на термодинамиката, при високи густини и температури во загреана супстанција, зрачењето мора секогаш да биде во рамнотежа со него. Гамов тврдеше дека како резултат на процесот на нуклеосинтеза, зрачењето треба да остане до ден-денес. Само неговата температура ќе мора да се „спушти“ поради постојаното проширување.
Гамов се консултирал со разни научници речиси десет години и развил формула и шема.
Како резултат на макотрпна работа, теоријата А - Б - Г се појави по имињата на нејзините креатори: Алфер, Бете, Гамоу.
Што дала теоријата за „жежок“ универзум? Таа ги даде потребните соодноси на супстанции како што се водородот и хелиумот во современиот универзум. Веројатно за време на експлозии на супернова се создадени тешки елементи. Гамоу, исто така, предвиде зрачење во позадина во неговата белешка објавена во 1953 година.
Постоењето на ова позадинско зрачење беше сосема случајно потврдено од американските научници (идни лауреати Нобелова награда): радио физичар и астрофизичар Арно Пензиас и радио астроном Роберт Вилсон. Ја дебагираа сирената антена на новиот радио телескоп и не можеа да се ослободат од пречки. Дури подоцна сфатија дека не станува збор за едноставно пречки, туку за зрачење во позадина предвидено од Гамоу.
Теоријата за „жешкиот“ универзум имаше толку силно влијание врз науката што Хојл, авторот на теоријата за вечниот универзум, ја призна недоследноста на неговата теорија, иако подоцна се обиде да ја модернизира.
4. Потекло на Сончевиот систем
Прашањето за потеклото на нашите сончев системсе занимава со космогонија.
Една од главните теории за потеклото на Сончевиот систем беше изнесена од Кант. Тој тврдеше дека Сончевиот систем е формиран од хаос. Тој исто така рече дека сè светскиот просторисполнета со еден вид инертна материја, која е нарушена, но „се обидува да се трансформира во поорганизирана преку природниот развој“.
Во тоа верувал и Кант Млечниот пат за ѕвезди -тоа е исто како Зодијакот за Сончевиот систем. Како резултат на неговото истражување и бројни набљудувања, Кант ја претстави својата структура на Универзумот: Универзум - ова не е ништо повеќе од хиерархија на самогравитирачки системи. Сите системи, смета тој, треба да имаат слична структура.
Лапласовата теорија. Лаплас, врз основа на идеите на Кант, создаде своја теорија, која беше наречена Кант-Лапласова небуларна хипотеза. Кантовата небуларна хипотеза не беше позната од една банална причина: издавачот кој го објави ова дело на Кант банкротираше, а неговиот магацин на книги во Конигсберг беше запечатен. Небуларната теорија на Кант-Лаплас долго време остана првата ротациона хипотеза за потеклото на Сончевиот систем. Оваа теорија имаше и свои недостатоци:
1) не ја објасни големата големина на орбитите на надворешните џиновски планети и бавната ротација на Сонцето;
2) таа не одговори на прашањето зошто „моментот на бројот на планети е речиси дваесет и девет пати поголем од моментот на бројот на Сонцето, ако Сончевиот систем е изолиран“.
Имаше и катастрофални хипотези за потеклото на Сончевиот систем. На пример, Фармеркисугерираше дека некоја друга ѕвезда некогаш поминала во близина на нашето Сонце, и како резултат на тоа, на Сонцето се појавиле „плимни проекции“, кои биле трансформирани во гасовити млазови, од кои подоцна се појавиле планети.
Академик Василиј Григориевич Фесенков верувале дека планетите настанале како резултат на процесите што се случиле „внатре“ во Сонцето. Како резултат на нуклеарните реакции, маси беа исфрлени од Сонцето, од кое подоцна се формираа планети. Овие емисии беа во согласност со пресметките Џорџ Дарвин(син на Чарлс Дарвин) и А.М. Љапунова.
Систем на природно-научно знаење
Природна наукае една од компонентите на системот на современи научни сознанија, кој вклучува и комплекси на технички и хуманистичките науки. Природната наука е систем во развој на подредени информации за законите на движењето на материјата.
Предмет на истражување се поединечни природни науки, чија целина на почетокот на 20 век. била наречена природна историја, од времето на нивното настанување до денес постоеле и остануваат: материјата, животот, човекот, Земјата, Вселената. Според тоа, современите природни науки ги групираат основните природни науки на следниов начин:
- физика, хемија, физичка хемија;
- биологија, ботаника, зоологија;
- анатомија, физиологија, генетика (проучување на наследноста);
- геологија, минералогија, палеонтологија, метеорологија, физичка географија;
- астрономија, космологија, астрофизика, астрохемија.
Се разбира, овде се наведени само главните природни, но всушност модерна природна наукае комплексен и разгранет комплекс, вклучувајќи стотици научни дисциплини. Самата физика обединува цело семејство на науки (механика, термодинамика, оптика, електродинамика итн.). Како што растеше обемот на научното знаење, одредени гранки на науката се здобија со статус на научни дисциплини со свој концептуален апарат и специфични истражувачки методи, што често им го отежнува пристапот на специјалистите вклучени во други гранки на истата, да речеме, физиката.
Таквата диференцијација во природните науки (како, навистина, во науката воопшто) е природна и неизбежна последица на сè потесната специјализација.
Во исто време, во развојот на науката природно се случуваат и контра процеси, особено, природно-научните дисциплини се формираат и формираат, како што често велат, „на раскрсниците“ на науките: хемиска физика, биохемија, биофизика, биогеохемија и многу други. Како резултат на тоа, границите што некогаш беа дефинирани помеѓу одделните научни дисциплини и нивните делови стануваат многу условни, флексибилни и, може да се каже, транспарентни.
Овие процеси, кои водат, од една страна, кон натамошно зголемување на бројот на научни дисциплини, но од друга страна, до нивна конвергенција и меѓусебна пенетрација, се еден од доказите за интеграцијата на природните науки, како одраз на општиот тренд во модерната наука.
Тука, можеби, е соодветно да се свртиме кон една таква научна дисциплина, која несомнено зазема посебно место, како математиката, која е истражувачка алатка и универзален јазик не само на природните науки, туку и на многу други - оние во кои може да се согледаат квантитативните обрасци.
Во зависност од методите на истражувањето, можеме да зборуваме за природни науки:
- описни (испитување докази и врски меѓу нив);
- точно (градење математички модели за изразување на утврдени факти и врски, т.е. обрасци);
- применети (користејќи систематика и модели на описни и егзактни природни науки за совладување и трансформирање на природата).
Меѓутоа, заедничката генеричка карактеристика на сите науки кои ја проучуваат природата и технологијата е свесната активност професионални работницинауката насочена кон опишување, објаснување и предвидување на однесувањето на предметите што се проучуваат и природата на појавите што се проучуваат. Хуманитарните науки се разликуваат по тоа што објаснувањето и предвидувањето на појавите (настаните), по правило, не се заснова на објаснување, туку на разбирање на реалноста.
Ова е фундаменталната разлика помеѓу науките кои имаат објекти на истражување кои овозможуваат систематско набљудување, повторени експериментални тестирања и репродуктивни експерименти, и науките кои проучуваат суштински уникатни ситуации кои не се повторуваат, а кои, по правило, не дозволуваат точно повторување на експериментот. или извршување на одреден експеримент повеќе од еднаш или експеримент.
Модерната култура се стреми да ја надмине диференцијацијата на знаењето во многу независни насоки и дисциплини, првенствено поделбата помеѓу природните и човечките науки, што јасно се појави на крајот на 19 век. На крајот на краиштата, светот е еден во сета своја бесконечна различност, па затоа и релативно независни области унифициран системчовечкото знаење е органски меѓусебно поврзано; разликата овде е минлива, единството е апсолутно.
Во денешно време јасно се појави интеграција на природно-научното знаење, кое се манифестира во повеќе облици и станува најизразен тренд во неговиот развој. Овој тренд се повеќе се манифестира во интеракцијата на природните науки со хуманистичките науки. Доказ за тоа е промоцијата во првите редови на современата наука на принципите на систематичност, самоорганизација и глобален еволуционизам, кои отвораат можност за комбинирање на широк спектар на научни сознанија во интегрален и конзистентен систем, обединет со општите закони. на еволуцијата на предмети од различна природа.
Постојат сите причини да се верува дека сме сведоци на се поголемо зближување и взаемна интеграција на природните и хуманистичките науки. Ова е потврдено со широката употреба во хуманитарните истражувања на не само технички средства и информатички технологии кои се користат во природните и техничките науки, но и општите научноистражувачки методи развиени во процесот на развој на природните науки.
Предмет на овој предмет се концепти поврзани со облиците на постоење и движење на жива и нежива материја, додека законите кои го одредуваат текот на општествените појави се предмет на хуманистичките науки. Меѓутоа, треба да се има предвид дека, колку и да се разликуваат природните и човечките науки една од друга, тие имаат општо единство, што е логиката на науката. Токму потчинувањето на оваа логика ја прави науката сфера човечка активностнасочени кон идентификување и теоретски систематизирање на објективно знаење за реалноста.
Природната научна слика на светот е создадена и модифицирана од научниците различни националности, меѓу кои се убедени атеисти и верници од различни религии и деноминации. Меѓутоа, во својата професионална дејностсите тие произлегуваат од фактот дека светот е материјален, односно дека постои објективно без разлика на луѓето кои го проучуваат. Сепак, да забележиме дека самиот процес на сознавање може да влијае на предметите на материјалниот свет што се проучува и како човекот ги замислува, во зависност од степенот на развиеност на истражувачките алатки. Покрај тоа, секој научник произлегува од фактот дека светот е фундаментално познат.
Процесот на научно знаење е потрага по вистината. Меѓутоа, апсолутната вистина во науката е неразбирлива и со секој чекор по патот на знаењето таа се движи сè подлабоко. Така, во секоја фаза на знаење, научниците ја утврдуваат релативната вистина, сфаќајќи дека во следната фаза ќе се постигне попрецизно знаење, поадекватно на реалноста. И ова е уште еден доказ дека процесот на сознавање е објективен и неисцрпен.
Во денешно време стана модерно да се зборува за законите на природата и општеството. Во однос на природата, ова е, строго кажано, неточно. Природата не познава закони. Ние доаѓаме до нив, обидувајќи се барем некако да го систематизираме она што се случува. Терминот „закон на природата“ треба да се сфати во смисла дека природните феномени се повторуваат и затоа се предвидливи. Како и да е, повторливост природни феномениовозможува науката да формулира закони кои вообичаено се нарекуваат закони на природата. Во нивното проучување, човештвото се води од некои исклучително општи принципи кои го олеснуваат процесот на проучување на природните појави.
Еден од најопштите принципи на природните науки е принцип на каузалност, тврдејќи дека една природна појава предизвикува друга, што е нејзина причина.
Постоењето на синџир на причинско-последични врски понекогаш ни овозможува да извлечеме општи заклучоци. Така, потпирајќи се само на континуитетот на синџирот на причините и последиците, докторот на германскиот брод Роберт Мајер успеа да го формулира законот за зачувување и трансформација на енергијата, кој е фундаментален закон на модерната природна наука.
Ве молиме имајте предвид дека прашањето „зошто“ е, строго кажано, нелегитимно. Не ја знаеме и, очигледно, никогаш нема да ја дознаеме конечната причина за која било природна појава. Поправилно би било да се праша „како“. Кој модел го опишува овој феномен?
Науката во својот развој работи на идентификување на сè подлабоки причини за природните појави. Овој процес им дава причина на теолозите да тврдат дека на крајот научен процесмора да доведе до дефинирање на конечната причина, т.е. Бог, и во овој момент науката и религијата ќе се спојат.
Друг општ принцип е Принцип на лекувањеИ. Името го добил по истиот Пјер Кири кој заедно со неговата сопруга Марија Склодовска Кири го откриле хемискиот елемент радиум. Покрај тоа, Пјер Кири направи доста научни откритија за време на неговиот краток живот. Очигледно, најважниот од нив е принципот Кири.
Замислете некој квалитет А. На пример, Електрично полнењеили, да речеме, црвена боја на коса, или некој друг квалитет. Малку е веројатно дека ќе биде рамномерно распореден во вселената. Најверојатно, ќе има градиент во просторот (градиентот на скаларна функција е вектор насочен во насока на најбрзо зголемување на оваа функција. Големината на градиентот е еднаква на изводот на оваа функција, земен во насока на неговото најбрзо зголемување) со овој квалитет.
Кириовиот принципвели дека ако постои градиент со одреден квалитет А, тогаш неизбежно ќе има пренос на овој квалитет кон неговиот недостаток, а протокот на квалитетот А, т.е. неговата количина пренесена низ единица површина по единица време, е пропорционална на големината на овој градиент.
Замислете ја просторната распределба на стоката наречена ловоров лист кај нас. Неговиот максимум, се разбира, се јавува во суптропските зони на Кавказ, а неговиот минимум, кој е сосема природен, се јавува во регионите на Далечниот Север. Постои градиент на ловоров лист. Според принципот Кири, постоењето на таков градиент ќе доведе до трансфер на ловорови лисја од кавкаските региони на север.
Има огромен број емпириски закони од областа на физичката и хемиската кинетика од законот на Ом до класичната равенка на дифузија, кои се последици на принципот Кири. Ми се чини дека економистите треба да обрнат многу големо внимание на овој принцип. Јасното разбирање на тоа ќе ви помогне да избегнете многу грешки.
Исклучително научно продуктивно е претходно споменатото принцип на двојност (комплементарност). Се заснова на двојната природа на знаењето. Веројатно веќе сте забележале постоење на спарени концепти кои заеднички ги дефинираат меѓусебно исклучувачките аспекти на целината. Изолирањето на таквите делови е суштински дел од процесот на сознавање.
Кога опишуваме било што, прибегнуваме кон апстракции- истакнување на аспектите на она што се изучува кои се важни во оваа насока. Несуштинските аспекти обично се испуштаат од разгледување. Последователно, ако избраната апстракција се покаже како плодна, таа ја заменува првобитната идеја за феноменот што се проучува. Во овој случај, отфрлените аспекти на феноменот се изоставени од разгледување, дури и ако се многу значајни.
Принципот на двојност
Принципот на двојностнè упатува истовремено да разгледаме два меѓусебно исклучувачки аспекти кога опишуваме било што. Во зависност од околностите, еден од нив може да биде позначаен. Во други околности, другото ќе биде поважно. Ако додека се обидувате да решите проблем, наидете на непремостливи тешкотии, обидете се со пристап заснован на алтернативни идеи. Многу е веројатно дека ќе биде успешна.
Кој од вас ќе каже што е светлина? На училиште ти објаснија дека ова е електромагнетен бран. Оваа идеја е прифатена во класичната парадигма и, генерално, доста добро го опишува својството на светлината. Сепак, како што знаете, светлината се состои од поединечни честички наречени фотони. Без оваа идеја е невозможно да се објасни фотоелектричниот ефект, ефектот Комптон и многу повеќе. Значи, што е светлината - дали е тоа бран или поток на честички? При проучување на својствата на светлината, двете апстракции се прифатливи. Според принципот на двојност, можно е да се избегнат грешки во описот со паралелно извршување на двата описа.
Принцип на суперпозиција
Принципот на суперпозиција наведува дека резултатот од влијание врз материјален системдва фактори може да се претстават во форма на суперпозиција (преклоп) на влијанието на секој од овие фактори, кои дејствуваат независно еден од друг. Овој принцип имплицитно претпоставува дека кога се надредени, факторите не се вознемируваат едни со други. Принципот има помал степен на општост од принципот Кири. Сепак, во многу случаи излегува дека е многу корисно.
Принцип на симетрија
Принципот на симетрија се заснова на оригиналните идеи за хомогеноста и изотропијата на просторот. Претпоставува непроменливост на природните процеси кон трансформациите на симетрија. Врз основа на принципот на симетрија, Еми Нотер покажа дека основните физички закони за зачувување на енергијата и моментумот (моментумот) се последица на хомогеноста и изотропијата на просторот.
Принципот на симетрија ја користи интуитивната идеја за целосна еднаквост на десно и лево. „Левата“ ориентација на живата природа треба да ви изгледа уште повеќе изненадувачка. Веројатно знаете дека молекулите на многу природни соединенија се извиткани како пружина. На пример, шеќерот или холестеролот што влегува во вашето тело имаат таква извртена структура. Многу ензими од растително и животинско потекло имаат спирална структура. Ако таквите соединенија се добијат со хемиска синтеза, тогаш, во целосна согласност со принципот на симетрија, се добива приближно ист број на молекули извртени во десна и леворака спирала. Значи, целиот живот на нашата планета се состои од молекули извртени во лева спирала. Ве молиме имајте предвид дека вашето срце е поместено налево, а не надесно. Зошто е тоа така, науката допрва треба да открие. Засега, да забележиме дека принципот на симетрија, колку и да изгледа примамливо очигледно, е многу, многу ограничен.
Уште поограничен, иако не помалку плоден, е принципот на сличност. Според овој принцип, по одредена трансформација, равенките кои опишуваат слични системи излегуваат исти.
Да ги земеме, на пример, таканаречените мали флуктуации. Излегува дека по некои математички трансформации осцилацијата на оптоварување висна на конец и електрична струјаво осцилаторно коло може да се опише со истата равенка. За жал, принципот на сличност не може секогаш да се примени. Меѓутоа, ако во процесот на вашата практична активност сте успеале да откриете сличности меѓу некои групи на појави, сметајте дека успехот ви е загарантиран.
Принципот на релативност
Според принципот на релативност, не постои апсолутно движење. И затоа, не постои апсолутен простор, апсолутно време итн. Овој принцип подразбира дека текот на природните процеси не зависи од гледиштето на набљудувачот кој ги опишува. Таа беше изнесена од Алберт Ајнштајн како еден од основите на специјалната теорија на релативноста. Спорно од многу научници. Во моментов, таа цврсто влезе во инертното јадро на модерната научна парадигма.
Директна последица на принципот на релативност е принципот на непроменливост на природните закони кон трансформациите на референтната рамка во која тие се формулирани. Принципот на непроменливост вели дека формата на основните равенки кои ги опишуваат природните појави не зависи од трансформацијата на координатите и времето вклучени во овие равенки.
Целосниот тек на дисциплината е претставен во концизна и достапна форма, истакнувајќи ги најважните современи концепти на науките за неживата и жива природа. Е проширена и ревидирана верзија наставно помагало, препорачано од Министерството за образование и наука на Руската Федерација за изучување на курсот „Концепти на современи природни науки“. За додипломски и постдипломски студенти, дипломирани студенти и професори по хуманитарни науки, за наставници од средни училишта, лицеуми и колеџи, како и за широк опсег на читатели заинтересирани за различни аспекти на природните науки.
* * *
Дадениот воведен фрагмент од книгата Концепти на модерната природна наука (А. П. Садохин)обезбедени од нашиот книжен партнер - компанијата литри.
Поглавје 3. Природни науки: нејзиниот предмет, структура и историја на формирање
3.1. Предмет и структура на природните науки
Желбата на една личност да го разбере светот околу себе е изразена во различни форми, методи и насоки на тоа истражувачки активности. Секој од главните делови на објективниот свет - природата, општеството и човекот - го проучуваат одделни науки. Телото на научни сознанија за природата го формира природната наука. Етимолошки, зборот „природна наука“ доаѓа од комбинацијата на два збора: „природа“ - природа и „знаење“ - знаење за природата.
ВО модерна употребаТерминот „природна наука“ во општи термини обично означува збир на науки за природата, предмет на нивното истражување се различни феномени и процеси на природата, моделите на нивната еволуција. Покрај тоа, природната наука е посебна независна наука за природата како целина. Како таков, ни овозможува да проучуваме кој било објект во светот околу нас подлабоко отколку што може да направи кој било објект. природна наука. Затоа, природната наука, заедно со науките за општеството и размислувањето, е најважниот дел од човековото знаење. Вклучува и активност на стекнување знаење и нејзини резултати, т.е., систем на научно знаење за природните процеси и феномени.
Концептот на „природна наука“ се појавил во модерното време во Западна Европа, а потоа го означувал целиот збир на науки за природата. Корените на оваа идеја одат уште подлабоко, во Античка Грција во времето на Аристотел, кој прв го систематизира тогаш постојното знаење за природата во својата „Физика“. Денес постојат две широко распространети гледишта за предметот на природните науки. Првата тврди дека природната наука е наука за природата како единствен интегритет, втората - дека тоа е севкупност на науките за природата, разгледувани како целина. На прв поглед, овие дефиниции се различни. Всушност, разликите не се толку големи, бидејќи севкупноста на природните науки не значи само збир на различни науки, туку единствен комплекс на тесно поврзани природни науки кои се надополнуваат една со друга.
Како самостојна наука, природната наука има свој предмет на истражување, различен од предметот посебни (приватни) природни науки. Неговата специфичност е што ги испитува истите природни феномени од гледна точка на неколку науки одеднаш, идентификувајќи ги најопштите обрасци и трендови, земајќи ја предвид природата „одозгора“. Ова е единствениот начин да се замисли природата како единствен интегрален систем, да се идентификуваат основите на кои е изградена сета разновидност на предмети и феномени на околниот свет. Резултатот од таквото истражување е формулирањето на основните закони кои ги поврзуваат микро-, макро- и мега-световите, Земјата и Вселената, физичките и хемиски феноменисо живот и интелигенција во Универзумот.
Кога го разгледувавме прашањето за структурата на науката, забележавме дека тоа е сложен, разгранет систем на знаење. Природната наука е подеднакво сложен систем, чиишто делови се во однос на хиерархиска подреденост. Тоа значи дека системот на природните науки може да се претстави како еден вид скалило, чијшто чекор е потпора за науката што го следи и, пак, се заснова на податоците од претходната наука.
Темелот на сите природни науки, несомнено, е физиката, чиј предмет се телата, нивните движења, трансформации и облици на пројавување на различни нивоа. Невозможно е да се изучува која било природна наука без да се знае физика. Внатре се издвојува физиката голем бројподсекции кои се разликуваат по специфичен предмет и методи на истражување. Најважна меѓу нив е механиката - проучување на рамнотежата и движењето на телата (или нивните делови) во просторот и времето. Механичкото движење е наједноставниот и во исто време најчестиот облик на движење на материјата. Механиката историски стана првата физичка наука и долго време служеше како модел за сите природни науки. Гранките на механиката се статика, која ги проучува условите на рамнотежа на телата; кинематика, која се занимава со движењето на телата со геометриска точкавизија; динамика, која го разгледува движењето на телата под влијание на применетите сили. Механиката е физика на макрокосмосот, која потекнува од модерните времиња. Се заснова на статистичка механика (молекуларна кинетичка теорија), која го проучува движењето на молекулите на течност и гас. Подоцна се појави атомска физикаи физика на честички.
Следниот чекор во хиерархијата е хемијата, која ги проучува хемиските елементи, нивните својства, трансформации и соединенија. Лесно е да се докаже дека се заснова на физика. Дури и на училишните часови по хемија зборуваат за структурата хемиски елементи, нивните електронски школки; ова е пример за употреба на физичкото знаење во хемијата. Во хемијата постојат неорганска и органска хемија, хемија на материјали и други делови.
За возврат, хемијата ја формира основата на биологијата - наука за живите суштества, проучување на клетката и сè што произлегува од неа. Биолошкото знаење се заснова на знаење за материјата и хемиските елементи. Меѓу биолошките науки треба да се истакне ботаниката ( растителен свет), зоологија (животински свет). Анатомијата, физиологијата и ембриологијата ја проучуваат структурата, функциите и развојот на телото, цитологија - жива клетка, хистологија - својства на ткивата, палеонтологија - фосилни остатоци од живот, генетика - проблеми на наследноста и варијабилноста.
Науките за Земјата се следниот чекор во структурата на природните науки. Оваа група вклучува геологија, географија, екологија итн. Сите тие ја земаат предвид структурата и развојот на нашата планета, која е сложена комбинација на физички, хемиски и биолошки појавии процеси.
Грандиозната пирамида на знаење за природата ја комплетира космологијата, која го проучува универзумот како целина. Дел од ова знаење е астрономијата и космогонијата, кои ја проучуваат структурата и потеклото на планетите, ѕвездите, галаксиите итн. На ова ниво се случува ново враќање на физиката, што ни овозможува да зборуваме за цикличната, затворена природа на природните науки, што очигледно отсликува едно од најважните својства на самата природна наука.природата.
Структурата на природните науки не е ограничена само на горенаведените науки. Факт е дека во науката има многу сложени процеси на диференцијација и интеграција на научните сознанија. Диференцијација на науката е избор во рамките на науката на потесни, приватни области на истражување, претворајќи ги во независни науки. Така, во рамките на физиката, се разликуваа физиката на цврста состојба и физиката на плазмата.
Интеграцијата на науката е појава на нови науки на раскрсниците на старите, манифестација на процеси на обединување на научното знаење. Примери за овој вид наука се физичка хемија, хемиска физика, биофизика, биохемија, геохемија, биогеохемија, астробиологија итн.
Така, пирамидата на природните науки што ја изградивме станува значително посложена, вклучувајќи голем број дополнителни и посредни елементи.
3.2. Историја на природните науки
Во историјата на развојот на човечката цивилизација, формирањето на научно знаење под влијание на различни фактори и причини помина долг пат. Според тоа, природните науки, битието составен делнауката, ја има истата сложена историја. Не може да се разбере без да се следи историјата на развојот на науката како целина. Според историчарите на науката, развојот на природните науки поминал низ три фази и на крајот на дваесеттиот век. влезе во четвртата фаза. Овие фази се античка грчка природна филозофија, средновековна природна наука, класична природна наука од новото и модерното време, модерната природна наука од дваесеттиот век.
Развојот на природните науки е предмет на оваа периодизација. Во првата фаза, имаше акумулација на применети информации за природата и начините на користење на нејзините сили и тела. Ова е таканаречената природно-филозофска фаза во развојот на науката, која го претставува директното размислување за природата како неподелена целина. Во оваа фаза, имаше правилно прифаќање на општата слика за природата, притоа занемарувајќи ги деталите, што беше карактеристично за целата грчка природна филозофија.
Подоцна, процесот на акумулирање на знаење беше дополнет со теоретско разбирање на причините, методите и карактеристиките на промените во природата и се појавија првите концепти за рационално објаснување на природните процеси. Како резултат на тоа, започна таканаречената аналитичка фаза во развојот на науката, кога се анализира природата, се изолираат и проучуваат поединечни нешта и појави и се бараат поединечни причини и последици. Овој пристап е типичен за почетна фазаразвој на која било наука, а во историски развојнаука – за доцниот среден век и модерното време. Во тоа време, методите и теориите беа обединети во природните науки како интегрална наука за природата и се случија низа научни револуции кои радикално ја променија практиката на општествениот развој.
Резултатот од развојот на науката е синтетичката фаза, кога научниците повторно создале холистичка слика за светот врз основа на познати детали. Ова се случи врз основа на комбинирање на анализа со синтеза и доведе до појава на модерната наука во 20 век.
Почетокот на науката. Античка грчка природна филозофија.Науката е сложен, повеќеслоен општествен феномен кој не може ниту да се појави ниту да се развие надвор од општеството. Науката се појавува само кога за тоа се создаваат посебни објективни услови, исполнувајќи ги претходно наведените критериуми на науката. Старогрчкото знаење од 6-4 век одговара на овие услови. п.н.е д. Во тоа време, во античката грчка култура се појавија фундаментално нови карактеристики кои не беа присутни во Антички исток– признат центар на раѓањето на човековата цивилизација.
Појавата на првите форми на знаење се случи во источните цивилизации. Повеќе од 2 илјади години п.н.е. д. во Египет, Вавилон, Индија, Кина беше воспоставена врска помеѓу теоретското знаење и практичните вештини. Ова се случи во сите области на човековата активност, но беше поврзано главно со земјоделската култура (првите астрономски сознанија придонесоа за временските предвидувања, почетоците на математиката овозможија да се измерат површините на земјиштето итн.).
Историчарите на науката ја поврзуваат појавата на природните науки со научната експлозија во 6-4 век. п.н.е д. во Античка Грција, што го означи почетокот на првиот период во историјата на природната наука - периодот на природната филозофија (од лат. натураприродата), односно филозофијата на природата како систем на знаење за природните причини за природните појави. Се разликуваше од практичното знаење, кое во тие денови го даваа математиката, астрономијата и вештерството, со шпекулативно толкување на природата засновано на позицијата на единството на природните појави и нејзиниот интегритет.
Почетокот на античката грчка природна филозофија се однесува на обидите да се бара природен примарен елемент кој обезбедува единство и различност природниот свет. Тоа значи дека природната филозофија се одликувала со желбата да се истакне еден природен елемент како основа на сè што постои. За прв пат во историјата, оваа желба ја изразил филозофот на милезиската школа Талес, кој сметал дека водата е примарен елемент на целиот свет, бидејќи е невозможно да се најде апсолутно суво тело во светот.
Во античката наука, Талес бил првиот астроном и математичар; тој бил заслужен за откривање на годишната ротација на Сонцето и одредување на времето на краткоденица и рамноденица. Талес тврдел дека Месечината не сјае со сопствената светлина, а небесните тела ја претставуваат земјата на оган. Талес ја подели целата небесна сфера на пет зони и воведе календар, одредувајќи ја должината на годината на 365 дена и поделувајќи ја на 12 месеци од 30 дена.
Првата научна програма на антиката беше математичката програма воведена од Питагора од Самос, а подоцна развиена од Платон. Се засноваше, како што беше основата на другите антички програми, на идејата дека светот (Космос) е уреден израз на голем број оригинални есенции. Питагора ги пронашол овие суштини во бројки и ги претставил како основен принцип на светот. Нумеричките соодноси ги сметаше за основа на целиот универзум, извор на хармонија на Космосот. Според Питагора и неговите ученици, светот се заснова на квантитативни односи на реалноста. Тие го гледаа целиот универзум како хармонија на броеви и нивните односи и им припишуваа посебни, мистични својства на одредени броеви. Овој пристап овозможи да се види зад светот на различни квалитативно различни предмети нивното квантитативно единство. Покрај тоа, Питагорејците прво ја изнесоа идејата за сферична форма на Земјата. Највпечатливо олицетворение на математичката програма беше геометријата на Евклид, чија позната книга „Принципија“ се појави околу 300 п.н.е. д.
Старогрчката природна филозофија го добила својот највисок развој во учењата на Аристотел, кој ги обединил и систематизирал сите современи знаења за светот околу него. Таа стана основа на третата, континуум програма на античката наука. Главните трактати што го сочинуваат учењето на Аристотел за природата се „Физика“, „За небесата“, „Метеорологија“, „За потеклото на животните“ итн. Во овие трактати беа поставени и дискутирани најважните научни проблеми, кои подоцна стана основа за појавата на индивидуалните науки. Аристотел посвети посебно внимание на прашањето за движењето на физичките тела, поставувајќи ја основата за проучување на механичкото движење и формирањето на концептите на механиката (брзина, сила, итн.). Точно, идеите на Аристотел за движењето се радикално различни од модерните. Тој верувал дека постојат совршени кружни движења на небесните тела и несовршени движења на земните објекти. Ако небесни движењасе вечни и непроменливи, немаат почеток и крај, тогаш земните движења ги имаат и се делат на природни и насилни. Според Аристотел, секое тело има место кое му е доделено од природата, кое ова тело се стреми да го заземе. Движењето на телата до нивното место е природно движење, тоа се случува само по себе, без примена на сила. Пример е падот на тешко тело надолу, движењето на огнот нагоре. Сите други движења на Земјата бараат примена на сила, се насочени против природата на телата и се насилни. Аристотел ја докажал вечноста на движењето, но не ја препознал можноста за самодвижење на материјата; сè што се движи е ставено во движење од други тела. Примарниот извор на движење во светот е главниот двигател - Бог. Како и моделот на Космосот, овие идеи, благодарение на неоспорниот авторитет на Аристотел, беа толку вкоренети во главите на европските мислители што беа побиени дури во модерното време, по откривањето на идејата за инерција од страна на Г. Галилео. .
Космологијата на Аристотел била геоцентрична по природа, бидејќи се засновала на идејата дека во центарот на светот е нашата планета Земја, која има сферична форма и е опкружена со вода, воздух и оган, зад кои се сферите на големи небесни тела. се врти околу Земјата заедно со други мали тела.
Неспорното достигнување на Аристотел беше создавањето на формална логика, изнесена во неговиот трактат „Органон“ и поставување на науката на цврста основа на логично размислување користејќи уреден концептуален апарат. Тој ја поседува и изјавата за редоследот на научното истражување, што вклучува проучување на историјата на прашањето, поставување на проблемот, воведување аргументи за и против, како и оправдување на одлуката. По делата на Аристотел, научното знаење конечно беше одвоено од метафизиката (филозофијата) и се случи диференцијација на самото научно знаење. Ги истакна математиката, физиката, географијата, основите на биологијата и медицинската наука.
Завршувајќи ја приказната за античката наука, не може да не се споменат делата на други истакнати научници од ова време. Астрономијата активно се развиваше, која требаше да го усогласи набљудуваното движење на планетите (тие се движат по сложени траектории, правејќи осцилаторни движења слични на јамка) со нивното очекувано движење во кружни орбити, како што бара геоцентричниот модел на светот. Решението за овој проблем бил системот на епицикли и деференти на александрискиот астроном К. Птоломеј (1-2 век од нашата ера). За да го спаси геоцентричниот модел на светот, тој претпоставил дека има круг околу неподвижната Земја со централно поместување во однос на центарот на Земјата. По овој круг, наречен деферент, се движи центарот на помал круг наречен епицикл.
Невозможно е да не се спомене уште еден антички научник кој ги поставил темелите на математичката физика. Ова е Архимед, кој живеел во 3 век. п.н.е д. Исклучок беа неговите дела за физика и механика општи правилаантичка наука, бидејќи го користел своето знаење за да изгради различни машини и механизми. Сепак, главната работа за него, како и за другите антички научници, беше самата наука, а механиката стана важно средство за решавање математички проблеми. Иако за Архимед технологијата беше само игра на умот (односот кон технологијата и машините како играчки беше карактеристичен за целата хеленистичка наука), работата на научникот одигра фундаментална улога во појавата на такви гранки од физиката како статика и хидростатика. Во статиката, Архимед го воведе концептот на центарот на гравитација на телата и го формулираше законот за потпора. Во хидростатиката, тој го открил законот што го носи неговото име: врз телото потопено во течност дејствува пловна сила еднаква на тежината на течноста поместена од телото.
Како што може да се види од дадената и далеку од комплетната листа на идеи и трендови во природната филозофија, во оваа фаза беа поставени основите на многу современи теории и гранки на природните науки. Не помалку важно е формирањето во овој период на стил на научно размислување, кој вклучува желба за иновација, критика, желба за уредност и скептичен став кон општоприфатените вистини, потрага по универзалии кои обезбедуваат рационално разбирање на целокупната околниот свет.
Падот на античката грчка култура практично го запре развојот на природната филозофија, но нејзините идеи продолжија да постојат доста долго време. Природната филозофија конечно го изгубила своето значење дури во 19 век, кога престанала да ги заменува науките што недостасувале, кога природната наука достигнала високо ниворазвој, се акумулираше и се систематизираше големо количество фактички материјал, односно кога беа откриени вистинските причини за многу природни појави и се открија вистинските врски меѓу нив.
Развој на науката во средниот век.Развојот на природните науки во средниот век бил поврзан со воспоставувањето на две светски религии: христијанството и исламот, кои тврделе дека се апсолутно познавање на природата. Овие религии го објаснија потеклото на природата во форма на креационизам, односно доктрина за создавање на природата од Бога. Сите други обиди да се објаснат светот и природата од себе, без претпоставка на натприродни божествени сили, беа осудени и безмилосно потиснати. Многу достигнувања на античката наука беа заборавени.
За разлика од антиката, средновековната наука не предложила нови фундаментални програми. Во исто време, таа не беше ограничена на пасивна асимилација на достигнувањата на античката наука. Придонесот на средновековната наука во развојот на научното знаење беше тоа што беа предложени голем број нови толкувања и појаснувања на античката наука, голем број нови концепти и истражувачки методи кои ги уништија античките научни програми, подготвувајќи го теренот за механиката на модерното време.
Од гледна точка на христијанскиот светоглед, човекот се сметаше за создаден по ликот и подобие Божјо, тој беше господар на земниот свет. Така во свеста на човекот продира една многу важна идеја, која никогаш не се појавила и не можела да се појави во антиката: бидејќи човекот е господар на овој свет, тоа значи дека има право да го преправи овој свет како што му треба. Новиот, активен пристап кон природата беше поврзан и со промена на односот кон работата, што станува обврска на секој христијанин; Постепено, физичкиот труд почна да ужива зголемена почит во средновековното општество. Во исто време, се појави желба да се олесни оваа работа, што доведе до нов однос кон технологијата. Пронајдокот на машини и механизми престана да биде забавен, како во антиката, и стана корисна и почитувана работа.
Така, христијанскиот светоглед го посеал семето на нов однос кон природата. Овој став овозможи да се оддалечи од контемплативниот однос кон него и да се дојде до експерименталната наука на Њу Ејџ, која ја постави целта на практичната трансформација на светот во корист на човекот.
Во длабочините на средновековната култура, успешно се развија такви специфични области на знаење како што се астрологијата, алхемијата, јатрохемијата и природната магија. Тие често биле нарекувани херметички (тајни) науки. Тие претставуваа средна врска помеѓу техничкиот занает и природната филозофија, содржи во себе микроб на идната експериментална наука поради нивните практична ориентација. На пример, за еден милениум, алхемичарите се обидуваа да користат хемиски реакциидобие филозофски камен, кој помага да се трансформира секоја супстанција во злато, да се подготви еликсир за долговечност. Нуспроизводи од овие пребарувања и студии беа технологии за производство на бои, стакло, лекови, разни хемикалии итн. Така, алхемиските истражувања, теоретски неодржливи, го отворија патот за појавата на модерната наука.
Многу важни за развојот на класичната наука во модерното време беа новите идеи за светот, кои побиваа некои од одредбите на античката научна слика за светот. Тие ја формираа основата на механистичкото објаснување на светот. Без такви идеи, класичната природна наука едноставно не можеше да се појави. Ова е како концептите на празнина, бесконечен простор и движење во права линија, концептите на „просечна брзина“, „ подеднакво забрзано движење“, созреа концептот на забрзување. Се разбира, овие концепти сè уште не можат да се сметаат за јасно формулирани и свесни, но без нив физиката на Њу Ејџ не можеше да се појави.
Беше поставено и ново разбирање на механиката, која во антиката била применета наука. Антиката и раниот среден век ги гледале сите вештачки инструменти како вештачки, туѓи на природата. Поради ова, тие немаа никаква врска со знаењето на светот, бидејќи важеше принципот „како се познава по слично“. Затоа само човечкиот ум, поради принципот на човечката сличност со Космосот (единството на микро- и макро-космосот), можеше да го спознае светот. Подоцна, алатките почнаа да се сметаат за дел од природата, само обработени од човекот, а поради нивниот идентитет со неа можеа да се користат за разбирање на светот. Се отвори можноста за користење на експерименталниот метод на сознавање.
Друга иновација беше отфрлањето на античката идеја за модел на совршенство - круг. Овој модел беше заменет со моделот на бесконечна линија, што придонесе за формирање на идеи за бесконечноста на Универзумот, а исто така ја формираше основата на пресметката на бесконечно малите величини, без кои диференцијалните и интегралните пресметки се невозможни. На неа е изградена целата модерна математика, а со тоа и целата класична наука.
Со оглед на прашањето за достигнувањата на средновековната наука, треба да се забележи Леонардо да Винчи, кој го развил својот метод за разбирање на природата. Беше убеден дека знаењето доаѓа од приватните искуства и конкретни резултатидо научна генерализација. Според него, искуството не е само извор, туку и критериум за знаење. Како приврзаник на експерименталниот метод на истражување, тој го проучувал падот на телата, траекторијата на проектилите, коефициентите на триење, отпорноста на материјалите итн. Во текот на своето истражување, Да Винчи ги поставил темелите на експерименталната природна наука. На пример, додека студирал практична анатомија, тој оставил скици на човечки внатрешни органи, придружени со опис на нивните функции. Како резултат на долгогодишни набљудувања, тој го откри феноменот на хелиотропизам (промени во правецот на раст на растителните органи во зависност од изворот на светлина) и ги објасни причините за појавата на вените на листовите. Леонардо да Винчи се смета за првиот истражувач кој го идентификувал проблемот на поврзаноста помеѓу живите суштества и нивната природна средина.
3.3. Глобална научна револуција од 16-17 век.
Во 16-17 век, природно-филозофското и схоластичкото знаење за природата се претворило во модерна природна наука - систематско научно знаење засновано на експерименти и математичко прикажување. Во овој период во Европа се формира нов светоглед и нова фазаво развојот на науката, поврзана со првата глобална природонаучна револуција. Нејзината почетна точка беше објавувањето во 1543 година на познатата книга на Н. Коперник „За ротација небесни сфери“, што го означи преминот од геоцентрични идеи за светот кон хелиоцентричниот модел на Универзумот. Во коперниканската шема, Универзумот сепак остана сфера, иако нејзината големина нагло се зголеми (ова беше единствениот начин да се објасни очигледната неподвижност на ѕвездите). Во центарот на Космосот беше Сонцето, околу кое се вртеа сите планети познати во тоа време, вклучувајќи ја и Земјата и нејзиниот сателит Месечината. Новиот модел на светот јасно покажа многу претходно мистериозни ефекти, првенствено движењата на планетите слични на јамка, кои сега беа објаснети со движењето на Земјата околу нејзината оска и околу Сонцето. За прв пат беше оправдана промената на годишните времиња.
Следниот чекор во развојот на хелиоцентричната слика на светот го направи Д. Бруно. Тој ја отфрли идејата за Просторот како затворена сфера, ограничена фиксирани ѕвезди, и за прв пат изјави дека ѕвездите не се светилки создадени од Бога за да го осветлуваат ноќното небо, туку истите сонца околу кои можат да се вртат планетите и на кои можеби живеат луѓе. Така, Д. Бруно предложи скица на нова полицентрична слика на универзумот, која конечно беше воспоставена еден век подоцна: Вселената е вечна во времето, бесконечна во просторот, многу планети населени со интелигентни суштества се вртат околу бесконечен број ѕвезди.
Но, и покрај величественоста на оваа слика, Универзумот продолжи да остане скица, преглед на кој му треба фундаментално оправдување. Беше неопходно да се откријат законите кои функционираат во светот и ја докажуваат исправноста на претпоставките на Н. Коперник и Д. Бруно; ова стана најважната задача на првата глобална научна револуција, која започна со откритијата на Г. Галилео. Неговите дела од областа на методологијата на научното знаење го предодредени целокупниот изглед на класичната, и на многу начини, модерна наука. На природната наука и дал експериментален и математички карактер и формулирал хипотетичко-дедуктивен модел на научно знаење. Но, делата на Г. Галилео во областа на астрономијата и физиката се од особено значење за развојот на природните науки.
Од времето на Аристотел, научниците веруваат дека постои фундаментална разлика помеѓу земните и небесните феномени и тела, бидејќи небесата се локација на идеалните тела што се состојат од етер. Поради ова, се веруваше дека додека на Земјата е невозможно да се проучуваат небесните тела; тоа го одложи развојот на науката. Откако во 1608 година бил измислен опсегот за дамки, Г. Галилео го подобрил и го претворил во телескоп со 30x зголемување. Со негова помош, тој направи голем број извонредни астрономски откритија. Меѓу нив има планини на Месечината, дамки на Сонцето, фази на Венера и четирите најголеми сателити на Јупитер. Г. Галилео бил првиот што видел дека Млечниот Пат е јато од огромен број ѕвезди. Сите овие факти докажаа дека небесните тела не се етерични суштества, туку целосно материјални предмети и феномени. На крајот на краиштата, не може да има планини на „идеално“ тело, како на Месечината, или дамки, како на Сонцето.
Со помош на неговите откритија во механиката, Г. Галилео ги уништил догматските конструкции на аристотеловата физика кои доминирале речиси две илјади години. Тој беше првиот што експериментално тестираше многу од изјавите на Аристотел, со што ги постави темелите на нова гранка на физиката - динамиката, науката за движењето на телата под влијание на применетите сили. Галилео ги формулираше концептите на физички закон, брзина, забрзување. Но најголемите откритијаИдејата за инерција и класичниот принцип на релативноста стана научник.
Според класичниот принцип на релативноста, ниту еден механички експеримент спроведен во системот не може да утврди дали системот е во мирување или се движи рамномерно и во права линија. Исто така, класичниот принцип на релативноста вели дека помеѓу одмор и униформа праволиниско движењенема разлика, тие се опишани со истите закони. Еднаквоста на движење и мирување, односно еднаквоста на инерцијалните системи (во мирување или се движат релативно едни на други рамномерно и праволиниски), ја потврдил Г. Галилео со расудување со бројни примери. На пример, еден патник во кабината на бродот со право верува дека книгата што лежи на неговата маса мирува. Но, човекот на брегот гледа дека бродот плови и ги има сите причини да тврди дека книгата се движи со иста брзина како и бродот. Значи, дали книгата всушност се движи или мирува? Ова прашање очигледно не може да се одговори со „да“ или „не“. Спорот меѓу патник и личност на брегот би бил губење време доколку секој од нив го бранеше своето гледиште и го негира гледиштето на партнерот. За да ги усогласат своите позиции, тие треба само да препознаат дека во исто време книгата мирува во однос на бродот и се движи во однос на брегот заедно со бродот.
Така, зборот „релативитет“ во името на принципот на Г. Галилео нема друго значење освен она што го ставаме во изјавата: движењето или одморот е секогаш движење или одмор во однос на она што служи како наш референтен систем.
Истражувањата на Р. Декарт во физиката, космологијата, биологијата и математиката одиграа огромна улога во развојот на науката. Учењето на Р.Декарт претставува обединета природна наука и филозофски систем, врз основа на постулати за постоењето на континуирана материја која го исполнува целиот простор и нејзиното механичко движење. Научникот постави задача да ги објасни сите познати и непознати природни феномени, врз основа на принципите што ги воспостави за структурата на светот и идеите за материјата, користејќи ги само „вечните вистини“ на математиката. Тој ги оживеа идеите на античкиот атомизам и изгради грандиозна слика на Универзумот, покривајќи ги во него сите елементи на природниот свет: од небесните тела до физиологијата на животните и луѓето. Во исто време, Р. Декарт го изградил својот модел на природата само врз основа на механиката, која во тоа време постигнал најголем успех. Идејата за природата како комплексен механизам, кој Р. Декарт (Декартов) природната наука ги постави темелите за механичко разбирање на природата, чии процеси се сметаа како движење на телата по геометриски опишаните траектории. Сепак, Декартовското учење не било исцрпно. Поточно, движењето на планетите мораше да го почитува законот за инерција, односно да биде праволиниско и униформно. Но, бидејќи орбитите на планетите остануваат континуирани затворени кривини и не се случува такво движење, станува очигледно дека некоја сила го отстапува движењето на планетите од правиот пат и предизвикува нивно постојано „паѓање“ кон Сонцето. Отсега, најважниот проблем на новата космологија беше да се разјасни природата и карактерот на оваа сила.
Природата на оваа сила беше откриена од И. Њутн, чија работа ја заврши првата глобална природонаучна револуција. Тој го докажа постоењето на гравитацијата како универзална сила, го формулираше законот универзална гравитација.
Њутновата физика стана врв на развојот на погледите во разбирањето на природниот свет во класичната наука. Исак Њутн го потврди физичкото и математичкото разбирање на природата, што стана основа за целиот последователен развој на природните науки и формирањето на класичната природна наука. Во текот на своето истражување, научникот создал методи на диференцијално и интегрално сметање за решавање на механички проблеми. Благодарение на ова, тој беше во можност да ги формулира основните закони на динамиката и законот за универзална гравитација. I. Њутновата механика се заснова на концептите за количина на материјата (телесна маса), импулс, сила и три закони на движење: законот за инерција, законот за пропорционалност на силата и забрзувањето, законот за еднаквост на дејство и реакција.
Иако И. Њутн прокламираше: „Не измислувам хипотези!“, тој сепак предложи голем број хипотези и тие одиграа важна улога во понатамошниот развој на природните науки. Овие хипотези беа поврзани со понатамошниот развој на идејата за универзална гравитација, која остана доста мистериозна и неразбирлива. Посебно, требаше да се одговори на прашањата каков е механизмот на дејствување на оваа сила, со која брзина се шири и дали има материјален носител.
Одговарајќи на овие прашања, I. Newton предложи (што беше потврдено, како што изгледаше тогаш, со безброј факти) принцип на долг дострел -моментално дејство на телата едно врз друго на кое било растојание без никакви посредни врски, преку празнина. Принципот на дејство на долг дострел е невозможен без употреба на концептите на апсолутен простор и апсолутно време, исто така предложени од И. Њутн.
Апсолутниот простор беше сфатен како контејнер на светската материја. Тоа е споредливо со голема црна кутија во која можете да поставите материјално тело, но можете и да го отстраните - тогаш нема да има материја, но просторот ќе остане. Апсолутно време мора да постои и како универзално траење, константна космичка скала за мерење на сите безброј конкретни движења, кои можат да течат независно без учество на материјални тела. Во таков апсолутен простор и време, силата на гравитацијата веднаш се прошири. Невозможно е да се согледаат апсолутниот простор и време во сетилно искуство. Просторот, времето и материјата во овој концепт се три ентитети независни еден од друг.
Делата на И. Њутн ја завршија првата глобална научна револуција, формирајќи класична полицентрична научна слика за светот и поставувајќи ја основата за класичната наука на новото време.
3.4. Класична природна историја на модерното време
Природно е што, врз основа на забележаните достигнувања, натамошниот развој на природните науки доби поголем обем и длабочина. Се случија процеси на диференцијација на научните сознанија, поврзани со значителен напредок на веќе формираните и со појавата на нови независни науки. Сепак, природната наука од ова време се развиваше во рамките на класичната наука, која имаше свои специфични карактеристики што оставија свој белег врз работата на научниците и нивните резултати.
Најважната карактеристика на класичната наука е механички -претставување на светот како машина, гигантски механизам, кој јасно функционира врз основа на вечните и непроменливи законимеханика. Не е случајно што најчестиот модел на Универзумот беше огромен часовник. Затоа, механиката беше стандард на секоја наука што тие се обидоа да го изградат врз нејзиниот модел. Се сметаше и за универзален метод за проучување на околните феномени. Ова беше изразено во желбата да се сведат сите процеси во светот (не само физички и хемиски, туку и биолошки и социјални) на едноставни механички движења. Ова намалување на повисокото на пониското се нарекува објаснување на сложеното преку поедноставното редукционизам.
Последиците од механизмот беа доминација на квантитативните методи за анализа на природата, желбата да се разложи процесот или феноменот што се проучува до неговите најмали компоненти, достигнувајќи ја крајната граница на деливост на материјата. Случајноста беше целосно исклучена од сликата на светот, научниците се стремат кон целосно, целосно знаење за светот - апсолутна вистина.
Друга карактеристика на класичната наука беше метафизички -разгледување на природата како целина што не се развива, непроменета од век во век, секогаш идентична со самата себе. Секој предмет или феномен се проучуваше одделно од другите, нивните врски со други објекти беа игнорирани, а промените што се случија со овие предмети и феномени беа само квантитативни. Така произлезе силниот анти-еволуционистички став на класичната наука.
Механистичката и метафизичката природа на класичната наука јасно се манифестираше не само во физиката, туку и во хемијата и биологијата. Ова доведе до одбивање да се препознае квалитативната специфичност на животот и живиот. Тие станаа исти елементи во „механичкиот“ свет како предмети и феномени од нежива природа.
Овие карактеристики на класичната наука најјасно се манифестираа во природните науки од 18 век, создавајќи многу теории кои беа речиси заборавени од модерната наука. Редукционистичката тенденција беше јасно очигледна, желбата да се сведат сите гранки од физиката, хемијата и биологијата на методите и пристапите на механиката. Во обид да ја достигнат конечната граница на деливоста на материјата, научниците од 18 век. создаде „доктрина за бестежински“ - електрични и магнетни течности, калориски, флогистон како специјални супстанции кои на телата им обезбедуваат електрични, магнетни, термички својства, како и способност за согорување. Меѓу најзначајните достигнувања на природните науки од 18 век. Треба да се забележи развојот на атомско-молекуларните идеи за структурата на материјата, формирањето на основите на експерименталната наука за електрична енергија.
Револуционерните откритија на природните науки беа принципите на неевклидовата геометрија од К. Гаус, концептот на ентропија и вториот закон на термодинамиката од Р. Клаузиус, периодичен законхемиски елементи Д.И. Менделеев, теорија природна селекцијаЦ. Дарвин и А.Р. Теоријата на Валас генетско наследствоГ. Мендел, електромагнетна теорија на Д. Максвел.
Овие и многу други откритија од 19 век. ја подигна природната наука на квалитативно ново ниво, ја претвори во дисциплинско организирана наука. Од наука која собирала факти и проучувала целосни, целосни, индивидуални предмети, се претворила во систематизирачка наука за предметите и процесите, нивното потекло и развој. Ова се случи за време на сложената научна револуција од средината на деветнаесеттиот век. Но, сите овие откритија останаа во рамките на методолошките насоки на класичната наука. Не стана минато, туку беше прилагодена само идејата за „машинскиот“ свет; сите одредби за познавањето на светот и можноста за добивање апсолутна вистина останаа непроменети. Механистичките и метафизичките карактеристики на класичната наука беа само разнишани, но не и отфрлени. Поради ова, науката од 19 век. во себе го носеше семето на идната криза, која требаше да се реши со втората глобална научна револуција од крајот на деветнаесеттиот и почетокот на дваесеттиот век.
3.5. Глобална научна револуција од крајот на XIX - почетокот на XX век.
Голем број извонредни откритија ја уништија целата класична научна слика на светот. Во 1888 година, германскиот научник Г. Херц открил електромагнетни бранови, брилијантно потврдувајќи го предвидувањето на Д. Максвел. Во 1895 година, В.Рентген открил зраци, подоцна наречени х-зраци, кои биле со кратка бранова должина електромагнетно зрачење. Проучувањето на природата на овие мистериозни зраци, способни да навлезат низ тела отпорни на светлина, го навело Д. Томпсон до откривањето на првата елементарна честичка - електронот.
До големите откритија од крајот на 19 век. Треба да се вклучат и делата на А.Г. Столетов за проучување на фотоелектричниот ефект, П.Н. Лебедев за притисокот на светлината. Во 1901 година, М. Планк, обидувајќи се да ги реши проблемите на класичната теорија за зрачење на загреаните тела, сугерираше дека енергијата се емитува во мали делови - кванти, а енергијата на секој квант е пропорционална на фреквенцијата на емитираното зрачење. Коефициентот на пропорционалност што ги поврзува овие количини сега се нарекува Планкова константа ( ч). Таа е една од ретките универзални физички константи на нашиот свет и е вклучена во сите равенки на физиката на микросветот. Откриено е и дека масата на електронот зависи од неговата брзина.
Сите овие откритија буквално го превртија уредното здание на класичната наука за само неколку години, кое во раните 1880-ти. изгледаше скоро завршено. Сите претходни идеи за материјата и нејзината структура, движењето и нејзините својства и видови, за формата на физичките закони, за просторот и времето беа побиени. Ова доведе до криза во физиката и сите природни науки и стана симптом на подлабока криза во целата класична наука.
ВО подобра странаситуацијата почна да се менува дури во 1920-тите. со почетокот на втората фаза од научната револуција. Тоа е поврзано со создавањето на квантната механика и нејзината комбинација со теоријата на релативноста, создадена во 1906-1916 година. Тогаш почна да се формира нова квантна релативистичка слика за светот, во која беа објаснети откритијата кои доведоа до криза во физиката.
Почетокот на третата фаза од научната револуција беше владеењето на атомската енергија во 1940-тите. и последователно истражување, кое е поврзано со раѓањето на електронските компјутери и кибернетиката. Исто така, во овој период, физиката ја префрла диригентската палка на хемијата, биологијата и циклусот на науките за земјата, кои почнуваат да создаваат свои научни слики за светот. Од средината на 20 век, науката конечно се спои со технологијата, што доведе до модерна научна и технолошка револуција.
Главната концептуална промена во природната наука на дваесеттиот век. Имаше отфрлање на Њутновиот модел за добивање научно знаење преку експеримент до објаснување. Ајнштајн предложи различен модел за објаснување на природните феномени, во кој хипотезата и отфрлањето на здравиот разум како начин за тестирање на изјавите станаа примарни, а експериментот стана секундарен.
Развојот на пристапот на Ајнштајн доведе до негирање на Њутновата космологија и формираше нова слика за светот во која логиката и здравиот разум престанаа да дејствуваат. Излегува дека цврстите атоми на I. Њутн се речиси целосно исполнети со празнина, дека материјата и енергијата се трансформираат една во друга. Тридимензионалниот простор и еднодимензионалното време се претворија во четиридимензионален простор-временски континуум. Според оваа слика на светот, планетите се движат во нивните орбити не затоа што ги привлекува Сонцето од некоја сила, туку затоа што самиот простор во кој се движат е закривен. Субатомските феномени истовремено се манифестираат и како честички и како бранови. Невозможно е истовремено да се пресмета локацијата на честичката и да се измери нејзиното забрзување. Принципот на несигурност фундаментално го поткопа Њутновиот детерминизам. Нарушени се концептите на каузалност; супстанции, цврстите дискретни тела отстапија место на формални односи и динамички процеси.
Ова се главните одредби на современата квантно-релативистичка научна слика за светот, која станува главен резултат на втората глобална научна револуција. Со него се поврзува создавањето на модерна (некласична) наука, која по сите свои параметри се разликува од класичната наука.
3.6. Главни карактеристики на модерната природна историја и наука
Механистичката и метафизичката природа на класичната наука беше заменета со нови дијалектички принципи на универзално поврзување и развој. Механиката повеќе не е водечка наука и универзален метод за проучување на еколошките феномени. Класичниот модел на светот - механизмот „часовник“ беше заменет со моделот на светот - „мисла“, за чие проучување најдобро одговара системскиот пристап и методот на глобалниот еволуционизам. Метафизичките основи на класичната наука, кои го разгледуваа секој предмет изолирано, како нешто посебно и целосно, се минато.
Сега светот е препознаен како збир на системи на повеќе нивоа во состојба на хиерархиска подреденост. Во исто време, на секое ниво на организација на материјата, функционираат сопствените закони. Аналитичката активност, која беше главна активност во класичната наука, отстапува место на синтетички тенденции, систематско и сеопфатно разгледување на предметите и феномените на објективниот свет. Довербата во постоењето на конечна граница на деливоста на материјата, желбата да се најде конечниот материјален основен принцип на светот беа заменети со убедувањето за основната неможност да се направи тоа (неисцрпноста на материјата во длабочина). Добивањето апсолутна вистина се смета за невозможно; вистината се смета за релативна, постои во многу теории, од кои секоја го проучува својот дел од реалноста.
Именуваните карактеристики на модерната наука се отелотворени во нови теории и концепти кои се појавија во сите области на природните науки. Меѓу важните научни достигнувања на 20 век. - теорија на релативност, квантна механика, нуклеарна физика, теорија на физичка интеракција; нова космологија заснована на теоријата на Биг Бенг; еволутивна хемија, стремејќи се да го совлада искуството на живата природа; откривањето на многу тајни на животот во биологијата итн. Но, вистинскиот триумф на некласичната наука, несомнено, беше кибернетиката, која ги отелотворуваше идеите за системски пристап, како и синергетиката и нерамнотежата термодинамика, заснована на методот на глобална еволуционизам.
Од втората половина на дваесеттиот век. истражувачите го бележат влегувањето на природните науки во нова фаза на развој - пост-некласична, која се карактеризира со голем број фундаментални принципи и форми на организација. Ваквите принципи најчесто се идентификуваат како еволуционизам, космизам, екологизам, антропски принцип, холизам и хуманизам. Овие принципи ја ориентираат модерната природна наука не толку кон потрагата по апстрактната вистина, туку кон нејзината корисност за општеството и секој човек. Главниот индикатор во овој случај не е економската изводливост, туку подобрувањето на животната средина на луѓето, растот на нивната материјална и духовна благосостојба. Така, природната наука навистина го свртува лицето кон човекот, надминувајќи го вечниот нихилизам во однос на итните потреби на луѓето.
Современата природна наука има претежно проблематична, интердисциплинарна ориентација наместо претходно доминантната тесна дисциплинска ориентација на природните научни истражувања. Денес, кога се решаваат сложени сложени проблеми, фундаментално е важно да се користи комбинација од различни природни науки во однос на секој конкретен случај на истражување. Оттука, станува јасна таква карактеристика на пост-некласичната наука како растечката интеграција на природните, техничките и хуманистичките науки. Историски гледано, тие се диференцираа, произлегоа од одредена единствена основа, развивајќи се автономно долго време. Карактеристично е што водечки елемент на ваквата растечка интеграција се хуманистичките науки.
При анализата на карактеристиките на модерната природна наука, треба да се забележи таква основна карактеристика како неможноста за слободно експериментирање со предмети ( основни истражувања). Вистинскиот природонаучен експеримент се покажа како опасен по животот и здравјето на луѓето. Моќните природни сили разбудени од модерната наука и технологија можат, доколку погрешно да се постапат, да доведат до сериозни локални, регионални, па дури и глобални кризи и катастрофи.
Научните истражувачи забележуваат дека современата природна наука органски се повеќе и повеќе се спојува со производството, технологијата и начинот на живот на луѓето, претворајќи се во најважниот фактор во напредокот на цивилизацијата. Тој повеќе не е ограничен на истражување на поединечни научници од „фотелја“, туку во својата орбита вклучува комплексни тимови на истражувачи од различни научни области. Во процесот на истражувачки активности, претставниците на различни природни дисциплини стануваат сè појасно свесни за фактот дека Универзумот е системски интегритет со сè уште недоволно разбрани закони на развој, со глобални парадокси, во кои е поврзан животот на секој човек. со космички обрасци и ритми. Универзалната врска помеѓу процесите и феномените во Универзумот бара сеопфатно проучување соодветно на нивната природа, а особено глобално моделирање врз основа на методот системска анализа. Во согласност со овие задачи, во современата природна наука сè повеќе се користат методи на системска динамика, синергетика, теорија на игри и контрола на програма-цели, врз основа на кои се прават прогнози за развој на сложени природни процеси.
Современите идеи за глобалниот еволуционизам и синергетика овозможуваат да се опише развојот на природата како последователна промена на структурите родени од хаос, привремено стекнување на стабилност, но потоа повторно склони кон хаотични состојби. Покрај тоа, многу природни системи се чини дека се сложени, мултифункционални, отворени, нерамнотежни, чиј развој е тешко предвидлив. Под овие услови, анализа на можностите за понатамошна еволуција на комплексот природни предметисе појавува како фундаментално непредвидлив, поврзан со многу случајни фактори кои можат да станат основа за нови форми на еволуција.
Сите овие промени се случуваат во рамките на следната глобална научна револуција која моментално е во тек, а која најверојатно ќе заврши до средината на 21 век. Се разбира, сега е тешко да се замисли изгледот идната наука. Очигледно, таа ќе се разликува и од класичната и од модерната (некласична) наука. Но, некои од неговите карактеристики наведени погоре се веќе видливи.
Табела 3.1. Најзначајните научници од природните науки: од 6 век. п.н.е е до 20 век.
Продолжување
Продолжување
Продолжување
Продолжување
ПРЕДМЕТ И СТРУКТУРА НА ПРИРОДНА НАУКА
Терминот „природна наука“ доаѓа од комбинација на зборовите од латинско потекло „природа“, односно природа и „знаење“. Така, буквалното толкување на терминот е знаење за природата.
Природна наукаво современото сфаќање - наука, која е комплекс на природни науки земени во нивната меѓусебна врска. Во исто време, природата се подразбира како сè што постои, целиот свет во различноста на неговите форми.
Природни науки - комплекс на науки за природата
Природна наукаво современото разбирање, тоа е збир на природни науки земени во нивната меѓусебна врска.
Сепак оваа дефиницијане ја одразува целосно суштината на природната наука, бидејќи природата се појавува како единствена целина. Ова единство не го открива ниту една посебна наука, ниту пак целата нивна сума. Многу специјални природни дисциплини не го исцрпуваат во својата содржина сето она што го подразбираме под природа: природата е подлабока и побогата од сите постоечки теории.
Концепт " природата“ се толкува поинаку.
Во најширока смисла, природата значи се што постои, целиот свет во различноста на неговите форми. Природата во ова значење е на исто ниво со концептите на материјата и Универзумот.
Најчестата интерпретација на концептот „природа“ е како севкупност на природни услови за постоење на човечкото општество. Ова толкување го карактеризира местото и улогата на природата во системот на историски променливи ставови кон неа на човекот и општеството.
Во потесна смисла, природата се подразбира како објект на науката, или поточно, вкупен објект на природната наука.
Современата природна наука развива нови пристапи за разбирање на природата како целина. Ова се изразува во идеите за развојот на природата, за различните форми на движење на материјата и различни структурни нивоаорганизација на природата, во проширување на разбирањето на видовите причинско-последични врски. На пример, со создавањето на теоријата на релативноста, гледиштата за просторно-временската организација на природните објекти значително се променија, развојот на модерната космологија ги збогатува идеите за насоката на природните процеси, напредокот на екологијата доведе до разбирање на длабоките принципи на интегритетот на природата како единствен систем
Во моментов, природната наука се однесува на егзактна природна наука, односно знаење за природата што се заснова на научен експеримент и се карактеризира со развиена теоретска форма и математички дизајн.
За развој на посебните науки, неопходно е општо познавање на природата и сеопфатно разбирање на нејзините предмети и појави. За да се добијат такви општи идеи, секој историска ераразвива соодветна природно-научна слика за светот.
Структурата на модерната природна наука
Модерни природни наукие гранка на науката заснована на репродуктивно емпириско тестирање на хипотези и создавање на теории или емпириски генерализации кои ги опишуваат природните појави.
Вкупно објект на природните науки- природата.
Предмет на природни науки– факти и природни појави кои нашите сетила ги перципираат директно или индиректно, со помош на инструменти.
Задачата на научникот е да ги идентификува овие факти, да ги генерализира и да создаде теоретски модел кој ги вклучува законите што ги регулираат природните феномени. На пример, феноменот на гравитацијата е конкретен факт утврден преку искуството; Законот за универзална гравитација е варијанта на објаснување на овој феномен. Во исто време, емпириските факти и генерализациите, откако ќе се утврдат, го задржуваат своето првобитно значење. Законите може да се менуваат како што напредува науката. Така, законот за универзална гравитација беше коригиран по создавањето на теоријата на релативност.
Основниот принцип на природните науки е: знаењето за природата треба да дозволиемпириски тест. Тоа значи дека вистината во науката е позиција што се потврдува со репродуктивно искуство. Така, искуството е одлучувачки аргумент за прифаќање на одредена теорија.
Современата природна наука е комплексен комплекс на природни науки. Вклучува такви науки како биологија, физика, хемија, астрономија, географија, екологија итн.
Природните науки се разликуваат по предметот на нивното изучување. На пример, предмет на изучување на биологијата се живите организми, хемијата - супстанциите и нивните трансформации. Астрономијата ги проучува небесните тела, географијата ја проучува посебната (географска) обвивка на Земјата, екологијата ги проучува односите на организмите едни со други и со околината.
Секоја природна наука сама по себе е комплекс на науки кои настанале во различни фази од развојот на природните науки. Така, биологијата вклучува ботаника, зоологија, микробиологија, генетика, цитологија и други науки. Во овој случај, предмет на проучување на ботаниката се растенијата, зоологијата - животните, микробиологијата - микроорганизмите. Генетиката ги проучува моделите на наследноста и варијабилноста на организмите, цитологијата ја проучува живата клетка.
Хемијата е исто така поделена на голем број потесни науки, на пример: органска хемија, неорганска хемија, аналитичка хемија. Географските науки вклучуваат геологија, геонаука, геоморфологија, климатологија и физичка географија.
Диференцијацијата на науките доведе до идентификација на уште помали области на научно знаење.
На пример, биолошката наука за зоологија вклучува орнитологија, ентомологија, херпетологија, етологија, ихтиологија итн. Орнитологијата е наука која ги проучува птиците, ентомологијата - инсектите, херпетологијата - рептилите. Етологијата е наука за однесувањето на животните; ихтиологијата ги проучува рибите.
Областа на хемијата - органската хемија е поделена на полимерна хемија, петрохемија и други науки. Неорганската хемија вклучува, на пример, хемијата на металите, хемијата на халогените и координативната хемија.
Современиот тренд во развојот на природните науки е таков што, истовремено со диференцијацијата на научните сознанија, се одвиваат спротивни процеси - поврзување на одделни области на знаење, создавање синтетички научни дисциплини. Важно е обединувањето на научните дисциплини да се случи и во различни области на природните науки и меѓу нив. Така, во хемиската наука, на пресекот на органската хемија со неорганската и биохемијата, настанала хемијата на органометалните соединенија и биоорганската хемија, соодветно. Примери на меѓунаучни синтетички дисциплини во природните науки вклучуваат такви дисциплини како физичка хемија, хемиска физика, биохемија, биофизика и физичко-хемиска биологија.
Сепак модерна сценаразвојот на природните науки - интегралната природна наука - се карактеризира не толку со тековните процеси на синтеза на две или три поврзани науки, туку со големо обединување на различни дисциплини и области на научно истражување, како и тенденцијата кон големи размери. интеграцијата на научното знаење постојано се зголемува.
Во природните науки се прави разлика помеѓу основните и применетите науки. Основните науки - физика, хемија, астрономија - ги проучуваат основните структури на светот, а применетите науки се занимаваат со примена на резултатите од фундаменталните истражувања за решавање и на когнитивни и социо-практични проблеми. На пример, металната физика и физиката на полупроводници се теоретски применети дисциплини, а металната наука и технологијата на полупроводници се практични применети науки.
Така, познавањето на законите на природата и изградбата на слика на светот врз оваа основа е непосредна, непосредна цел на природната наука. Промовирањето на практичната употреба на овие закони е крајната цел.
Природните науки се разликуваат од општествените и техничките науки по својот предмет, цели и методологија на истражување.
Во исто време, природната наука се смета за стандард на научна објективност, бидејќи оваа област на знаење открива универзално валидни вистини прифатени од сите луѓе. На пример, друг голем комплекс на науки - општествените науки - отсекогаш бил поврзан со групни вредности и интереси што постојат и кај самиот научник и во предметот на истражување. Затоа, во методологијата на општествените науки, заедно со објективните методи на истражување, искуството на настанот што се проучува и субјективниот однос кон него добиваат големо значење.
Природните науки исто така имаат значителни методолошки разлики од техничките науки, поради фактот што целта на природните науки е да ја разбере природата, а целта на техничката е да решава практични прашања поврзани со трансформацијата на светот.
Сепак, невозможно е да се повлече јасна линија помеѓу природните, општествените и техничките науки на сегашното ниво на нивниот развој, бидејќи постојат голем број дисциплини кои заземаат средна позиција или се сложени. Така, економската географија се наоѓа на пресекот на природните и општествените науки, а биониката е на пресекот на природните и техничките науки. Комплексна дисциплина која вклучува природни, социјални и технички делови е социјалната екологија.
Така, модерната природна наука е огромен комплекс на природни науки во развој, кој се карактеризира со истовремени процеси на научна диференцијација и создавање на синтетички дисциплини и фокусиран на интеграција на научното знаење.
Природната наука е основа за формирање научна слика на светот.
Под научна сликасветот разбираат холистички систем на идеи за светот, неговиот општи својстваи обрасци кои произлегуваат како резултат на генерализација на основните природни теории.
Научната слика на светот е во постојан развој. Во текот на научните револуции, во него се вршат квалитативни трансформации, старата слика на светот се заменува со нова. Секоја историска ера формира своја научна слика за светот.
