 |
Научные революции в истории естествознания
|
|
|
|
Методическое пособие
"Концепции современного естествознания"
Введение
Концепция от латинского conceptio означает единый, определяющий замысел, ведущая мысль. Под концепцией естествознания понимают фундаментальные естественнонаучные идеи, модели и положения, которые проявляют себя во всех естественных науках. Естествознание – это совокупность наук о природе и связи между естественнонаучными дисциплинами. В курсе изучаются не только связи между естественнонаучными дисциплинами, но и трансдисциплинарные концепции от (лат. trans – сквозь, через) – более высокий уровень универсализации по сравнению с междисциплинарной концепцией, о которой принято говорить как о признаке единства естественнонаучного знания.
Современные естественнонаучные знания оказывают существенное влияние на культурный потенциал эпохи, определяющий стиль мышления не только ученых, но и государственных деятелей, оказывают воздействие на идеологию и психологию людей, являются условием для восхождения мышления личности на более высокие ступени научной рациональности.
Естествознание как особая форма знания. Всеобщий характер законов природы
Все, что окружает человека, есть материя в самых разных формах ее проявления. Совокупность проявлений материи образует единую систему – Вселенную.
Развитие научного знания привело к представлению о глобальном единстве материальных миров. «Земной» атом совершенно не отличим от атома вблизи пределов наблюдаемой Вселенной, физические процессы, происходящие в отдельных друг от друга областях космоса, идентичны, а законы, их описывающие, – универсальны.
Мир един, в нем «все связано со всем», нет изолированных систем со своей «автономной жизнью». Законы материального мира обладают естеством на фундаментальном уровне.
|
|
|
Две культуры как отражение двух типов мышления
Человек, изучая окружающую природу и самого себя, выстраивает систему достоверных и обобщенных знаний об окружающем мире – науку.
Эта система включает в себя две большие подсистемы:
Ø – естественные науки;
Ø – гуманитарные и социальные науки.
На ранних этапах эти две отрасли знания развивались совместно. Это был период умозрительных заключений, и носителями этих знаний были одни и те же люди. Затем неизбежная специализирующая интеллектуального труда разделила эти два направления и проявилась в дальнейшей дифференциации наук.
Объектами изучения в естественных науках стали все формы неживой природы и простейшие формы живой. Объектами изучения в гуманитарных и социальных науках являются наиболее сложные формы живой природы, связанные с человеком, – человеческое сознание, творчество, общественные явления, а также идеальные системы, созданные человеком (языки, право, религия).
Эти науки выработали независимые методы, достигли различающихся уровней развития. В связи с этим стали говорить о формировании двух различных культур – естественнонаучной (основанной на фактических знаниях и теориях) и гуманитарной (основанной на разновариантности представлений, оценок и позиций).
Между этими двумя культурами начались противоречия, связанные с различием традиций, целей и методов, которые составляют проблему двух культур, носителями которых является научно-техническая и гуманитарная интеллигенция.
В настоящее время наблюдаются всевозрастающее взаимопроникновение различных направлений научного знания, взаимодействие двух культур (конвергенция – приближение), т. к. сложные современные проблемы человеческой цивилизации требуют комплексного, многостороннего подхода, совместной работы специалистов – естественников и гуманитариев.
|
|
|
Для современной науки характерным становится проблемный подход – для решения конкретных и важных вопросов науки объединяют усилия ученые разных специальностей, создаются смешанные научные коллективы.
Существенные и личностные аспекты взаимодействия двух культур, проявлением которого становится активное участие видных ученых-естественников в решении крупных общечеловеческих проблем.
Таким образом, единство всего материального мира и необходимость решения глобальных проблем человечества является основой сближения двух культур.
Научные методы
Метод (от греч. методос – путь к чему либо) означает совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности. Учение о методе начало развиваться еще в науке Нового времени. Ее представители считали правильный метод ориентиром в движении к надежному, истинному знанию.
Область знания, которая занимается изучением методов, называют методологией. Методология дословно означает «учение о методах», и изучает происхождение, сущность, эффективность и другие характеристики методов познания.
Методы научного познания подразделяются по степени общности, т.е. по широте применимости в научных исследованиях.
Всеобщие методы: диалектический и метафизический. Это общефилософские методы. Метафизический метод с середины XIX века начал больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим.
Вторая группа методов познания – общенаучные методы. Эти методы используются на разных уровнях научного познания – эмпирическом и теоретическом.
Эмпирический уровень – это непосредственное исследование реально существующих чувственно воспринимаемых предметов.
На этом уровне происходит процесс накопления информации путем наблюдений, применений, постановки экспериментов и проводится первичная систематизация полученных данных в виде таблиц, схем, графиков. На этом уровне результатом является формирование некоторых закономерностей.
Теоретический уровень – раскрывает наиболее глубокие, существенные стороны, связи, закономерности. Это более высокая степень в научном познании. Результатами этого уровня становятся гипотезы, теории, законы. Оба эти уровня взаимосвязаны.
|
|
|
Эмпирический – это фундамент теоретического осмысления. Теоретический – определяет направление исследований эмпирического уровня.
К общенаучным методам эмпирического познания относятся:
Ø наблюдение – целенаправленное восприятие внешнего мира, доставляющее первичный материал для научного исследования;
Ø эксперимент – исследование каких-либо явлений путем активного воздействия на них при помощи создания новых условий, соответствующих целям исследования;
Ø описание – фиксирование данных эксперимента или наблюдение с помощью определенных систем обозначений;
Ø изменение – определение характеристик объектов с помощью измерительных приборов.
Общенаучными методами теоретического познания являются:
Ø абстрагирование – отвлечение от несущественных свойств явления, с выявление более существенных;
Ø идеализация – особый вид абстрагирования, мысленное внесение изменений в изучаемый объект;
Ø мысленный эксперимент – оперирование идеализированным объектом;
Ø формализация – отображение результатов мышления в точных понятиях с использованием специальной символики;
Ø индукция и дедукция – движение от частного к общему (от единичных фактов к общим положениям), и наоборот – от общего к частному.
К общенаучным методам эмпирического и теоретического познания относятся:
Ø анализ и синтез – процессы мысленного разложения целого на составные части или воссоединении целого из частей;
Ø аналогия – прием познания, с помощью которого обнаруживается сходство объектов в некоторых значимых характеристиках;
Ø моделирование – воспроизведение характеристик некоторого объекта на другом, специально созданном для их изучения.
К третьей группе методов научного познания относятся частно-научные методы, используемые только в рамках какой-то конкретной науки.
Каждая наука имеет свои специфические методы исследования.
|
|
|
Из истории естествознания
Первой в истории человечества наукой была философия. Она являлась вместилищем всех человеческих знаний об окружающем мире, а наука о природе была ее составной частью и называлась натурфилософией, т.е. философией природы.
Натурфилософия стала первой формой существования естествознания. Первое понимание природы содержало много вымышленного, фантастического, далекого от действительности.
Недостаток научных фактов, познание причины явлений заменялось придуманными силами и связями (например, жизненная сила вещества), которыми пытались заменить проблемы в естественнонаучном знании.
Многое существовало лишь в воображении философов до тех пор, пока не был накоплен большой фактический материал, систематизация которого привела к возникновению науки.
Впервые наука в истории человечества возникает в Древней Греции в VI веке до н.э., когда появилась система знаний, являющаяся результатом деятельности особой группы людей и научного сообщества.
Древнегреческий ученый и философ Аристотель собрал и систематизировал знания, накопленные в древнем мире, и попытался дать классификацию наук.
Он разделил все науки на 3 группы:
1) науки «умозрительные» – познают предмет только с помощью разума – это философия, физика, математика;
2) науки «практические» – политика, этика, экономика;
3) науки «творческие» – ремесла, врачевание, строительство.
Первая группа – это высшие науки, постигающие самое главное – причину бытия. Древнегреческие мыслители были одновременно и философами и учеными. Каждый ученый стремился представить все мировоззрение в целом. Достижения античных мыслителей в математике и механике нового вошли в историю науки.
В Древней Греции господствовала идея о существовании первоначал, лежащих в основе мироздания. К ним отнесли и стихии – воду, огонь, землю.
Эти представления сменились идеологией атомизма Демокрита и Эпикура.
Основные принципы этих воззрений следующие:
Ø вся Вселенная состоит из мельчайших материальных частиц – атомов и незаполненного пространства – пустоты;
Ø атомы вечны, поэтому вся Вселенная существует вечно;
Ø атомы – мельчайшие неделимые частицы, находящиеся в постоянном движении;
Ø они различаются по форме, величине, тяжести;
Ø все предметы материального мира образуются из атомов различных форм и различного порядка их сочетаний (форм, величины, активности).
Эта теория положила начало развитию физики. Величайшим ученым и философом античности был Аристотель. Он создал космологическое учение, которое повлияло на миропонимание многих поколений.
|
|
|
Аристотель считал мироздание конечным состоянием многих сфер. Внешняя соприкасается с Перводвигателем Вселенной, или Богом, которого он понимал в виде разума мирового масштаба, источника энергии. Землю он представлял как шар в центре Вселенной.
Теорию математически оформил Клавдий Птолемей (до 168г. до н.э.) – крупнейший ученый античности. Главный его труд – «Математическая система». Эта эпоха прославилась вкладом в развитие математики древнегреческого ученого Пифагора.
В III веке до н.э. Евклид привел в системе математические достижения того времени и создал метод аксиом, что позволило создать геометрию, которая и сейчас носит его имя («Начало»).
Архимед – ученый, математик и механик. Ему принадлежит решение ряда задач по вычислению площадей поверхностей и объемов, значение числа; он ввел понятие центра тяжести, дал математический вывод законов рычага. Ему приписывают знаменитое выражение: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю».
Широкую известность получил закон Архимеда, касающийся плавучести тел. Ему принадлежит изобретение различных рангов, блоков, винтов для поднятия тяжестей, военные метательные машины.
Изобретения Архимеда опередили время и были оценены по достоинству только через 1,5 тыс. лет, они получили дальнейшее развитие в эпоху Возрождения.
Эпоха средних веков характерна развитием в Европе христианской науки, философии, теологии и прогрессом науки на Востоке. С VIII века научное лидерство переместилось из Европы на Восток. В мусульманском мире получила известность древнегреческая наука, и это способствовало развитию астрономии и математики.
В истории известны такие имена арабских ученых, как:
1. Мухаммед аль-Батани (850–929 гг.).
2. Ибн-Юнас (950–1009 гг.) достигший заметных успехов в тригонометрии и сделавший много наблюдений в лунных и солнечных затмениях.
3. Ибн-али-Хайсам (965–1020 гг.), известный своими работами в оптике.
4. Ибн-Рушд (1126–1198 гг.), философ и естествоиспытатель, последователь Аристотеля.
Научные революции в истории естествознания
|
|
|
