 |
Тема 1-03-01. Микро-, макро-, мегамиры
|
|
|
|
Тема 1.Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
Тема 1-01-01. Научный метод познания
Методология
Свойства научного знания:
- объективность
- достоверность
- точность
- системность
Эмпирическое и теоретическое познание
Методы научного познания:
- наблюдение
- измерение
- индукция
- дедукция
- анализ
- синтез
- абстрагирование
- моделирование
- эксперимент
Гипотеза
Требования к научным гипотезам:
- соответствие эмпирическим фактам
- проверяемость (принципы верификации и фальсификации)
Научная теория
Область применимости теории
Принцип соответствия
Тема 1-01-02. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
Естествознание как комплекс наук о природе (естественных наук)
Дифференциация наук
Интеграция наук
Гуманитарные науки
Гуманитарно-художественная культура, её основные отличия от научно-технической:
- субъективность знания
- нестрогий образный язык
- интерес к индивидуальным свойствам изучаемых предметов
- сложность (или невозможность) верификации и фальсификации
Математика как язык естествознания
Псевдонаука как имитация научной деятельности
Отличительные признаки псевдонауки:
- фрагментарность
- некритический подход к исходным данным
- невосприимчивость к критике
- отсутствие общих законов
- неверифицируемость и/или нефальсифицируемость псевдонаучных данных
Тема 1-01-03. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
Научная (исследовательская) программа
Древняя Греция: появление программы рационального объяснения мира
Принцип причинности в первоначальной форме (каждое событие имеет естественную причину) и его позднейшее уточнение (причина должна предшествовать следствию)
|
|
|
Атомистическая исследовательская программа Левкиппа и Демокрита: всё состоит из дискретных атомов; всё сводится к перемещению атомов в пустоте
Континуальная исследовательская программа Аристотеля: всё формируется из непрерывной бесконечно делимой материи, не оставляющей места пустоте
Взаимодополнительность атомистической и континуальной исследовательских программ
Научная (или натурфилософская) картина мира как образно-философское обобщение достижений естественных наук
Фундаментальные вопросы, на которые отвечает научная (или натурфилософская) картина мира:
- о материи
- о движении
- о взаимодействии
- о пространстве и времени
- о причинности, закономерности и случайности
- о космологии (общем устройстве и происхождении мира)
Натурфилософская картина мира Аристотеля
Научные картины мира: механическая, электромагнитная, неклассическая (1-я половина XX в.), современная эволюционная
Тема 1-01-04. Развитие представлений о материи
Фалес: проблема поиска первоначала
Абстракция материи
Механическая картина мира: единственная форма материи - вещество, состоящее из дискретных корпускул
Электромагнитная картина мира: две формы материи - вещество и непрерывное электромагнитное поле
Волна как распространяющееся возмущение физического поля
Эффект Доплера: зависимость измеряемой длины волны от взаимного движения наблюдателя и источника волн
Современная научная картина мира: три формы материи - вещество, физическое поле, физический вакуум
Тема 1-01-05. Развитие представлений о движении
Гераклит: идея безостановочной изменчивости вещей
Учение Аристотеля о движении как атрибуте материи и разнообразии форм движения
Механическая картина мира: единственная форма движения - механическое перемещение
|
|
|
Электромагнитная картина мира: движение - не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн)
Понятие состояния системы как совокупности данных, позволяющих предсказать её дальнейшее поведение
Движение как изменение состояния
Химическая форма движения: химический процесс
Биологическая форма движения: процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы
Современная научная картина мира: эволюция как универсальная форма движения материи
Многообразие форм движения, их качественные различия и несводимость друг к другу
Тема 1-01-06. Развитие представлений о взаимодействии
Представления Аристотеля о взаимодействии: одностороннее воздействие движущего на движимое; первоначальная форма концепции близкодействия (передача воздействия только через посредников, при непосредственном контакте)
Механическая картина мира:
- возникновение концепции взаимодействия (третий закон Ньютона)
- открытие фундаментального взаимодействия (закон всемирного тяготения)
- принятие концепции дальнодействия (мгновенной передачи взаимодействия через пустоту на любые расстояния)
Электромагнитная картина мира:
- открытие второго фундаментального взаимодействия (электромагнитное)
- возврат к концепции близкодействия (взаимодействие передаётся только через материального посредника - физическое поле - с конечной скоростью)
- полевой механизм передачи взаимодействий (заряд создаёт соответствующее поле, которое действует на соответствующие заряды)
Современная научная картина мира:
- четыре фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое)
- квантово-полевой механизм передачи взаимодействий (заряд испускает виртуальные частицы-переносчики соответствующего взаимодействия, поглощаемые другими аналогичными зарядами)
- частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий (фотоны, гравитоны, глюоны, промежуточные векторные бозоны)
Фундаментальные взаимодействия, преобладающие между объектами:
- микромира (сильное, слабое и электромагнитное)
- макромира (электромагнитное)
- мегамира (гравитационное)
Структурные уровни и системная организация материи
|
|
|
Тема 1-03-01. Микро-, макро-, мегамиры
Вселенная в разных масштабах: микро-, макро- и мегамир
Критерий подразделения: соизмеримость с человеком (макромир) и несоизмеримость с ним (микро- и мегамир)
Основные структуры микромира: элементарные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы
Основные структуры мегамира: планеты, звёзды, галактики
Единицы измерения расстояний в мегамире: астрономическая единица (в Солнечной системе), световой год, парсек (межзвёздные и межгалактические расстояния)
Звезда как небесное тело, в котором естественным образом происходили, происходят или с необходимостью будут происходить реакции термоядерного синтеза
Атрибуты планеты:
- не звезда
- обращается вокруг звезды (например, Солнца)
- достаточно массивно, чтобы под действием собственного тяготения стать шарообразным
- достаточно массивно, чтобы своим тяготением расчистить пространство вблизи своей орбиты от других небесных тел
Галактики - системы из миллиардов звёзд, связанных взаимным тяготением и общим происхождением
Наша Галактика, её основные характеристики:
- гигантская (более 100 млрд. звёзд)
- спиральная
- диаметр около 100 тыс. световых лет
Пространственные масштабы Вселенной: расстояние до наиболее удалённых из наблюдаемых объектов более 10 млрд. световых лет
Вселенная, Метагалактика, разница между этими понятиями
|
|
|
