Головна

Наукова картина світу

  1. V МІЖНАРОДНА НАУКОВА КОНФЕРЕНЦІЯ СТУДЕНТІВ І МОЛОДИХ ВЧЕНИХ
  2. Аускультативно картина при легеневих синдромах і захворюваннях
  3. ВНУТРІШНЯ КАРТИНА ХВОРОБИ
  4. Внутрішня картина хвороби
  5. Єдина фізична картина світу.
  6. ПРИРОДНО-НАУКОВА І ГУМАНІТАРНА КУЛЬТУРИ

Система уявлень про світ і місце в ньому людини, про ставлення людини до навколишньої дійсності, переконання, ідеали, принципи пізнання і діяльності становить світогляд.

Розрізняють три типи світогляду: житейська (Буденне), релігійне и філософське (Наукове).

Житейське світогляд породжується умовами життя і складається з досвіду поколінь і відбивається в уявленнях здорового глузду.

Релігійний світогляд пов'язано з визнанням надприродного світового початку.

Філософський світогляд (наукове) засновано на досягненнях науки про природу і суспільство. В результаті синтезу знань науковий світогляд будує наукову картину світу.

Перші уявлення людини про картину світу (будову планети) були пов'язані, з одного боку з аналогами, що відображають величину і, по-друге, з фактами, які тисячоліття тому спростувати було неможливо. Саме тому Земля вважалася пласкою і трималася на трьох або китах, або слонах, так як великих творінь природи люди не зустрічали. Те ж саме можна сказати і про будову сонячної системи, коли стверджувалося, що центром всесвіту є Земля, а всі інші планети і Сонце рухаються навколо неї по траєкторіях у вигляді кола. Зазначені подання існували тисячоліття, так як будучи здогадками і догмами, не могли бути спростовані експериментами або точними розрахунками.

Першим «науковим» підходом для пояснення природи є натурфілософія, яка намагалася використовувати для цієї мети загальні філософські принципи. Такі спроби робилися ще з античної епохи, коли недолік конкретних даних філософії прагнули компенсувати загальними філософськими міркуваннями. Іноді при цьому ви позначалися геніальні здогадки, які на багато століть випереджали результати конкретних досліджень. Досить згадати хоча б про атомістичну гіпотезу будови речовини, яка була висунута давньогрецьким філософом Левкиппом (V ст. До н. Е.) і більш детально обґрунтувала його учнем Демокрітом, а також про ідею еволюції, висловленої Емпедоклом 1V ст. до н. Е.) і його послідовниками. Однак після виникнення конкретних наук і їх відділення від нерозчленованого філософського знання, натурфілософські пояснення стали гальмом для розвитку науки.

Механічна картина світу.Становлення механічної картини світу справедливо пов'язують з ім'ям Галілео Галілея, який встановив закони руху вільно падаючих тіл і сформулював механічний принцип відносності. Але головна заслуга Галілея в тому, що він вперше застосував для дослідження природи експериментальний метод разом з вимірами досліджуваних величин і математичною обробкою результатів вимірювань. Якщо експерименти спорадично ставилися і раніше, то математичний їх аналіз вперше систематично став застосовувати саме він.

Підхід Галілея до вивчення природи принципово відрізнявся від раніше існуючого натурфилософского способу, при якому для пояснення явищ природи придумувалися апріорні, не пов'язані з досвідом і спостереженнями, чисто умоглядні схеми.

У цьому можна переконатися, порівнявши погляди на рух Аристотеля і Галілея. Виходячи з апріорної натурфілософською ідеї, Аристотель вважав «досконалим» рух по колу, а Галілей, опираючись на спостереження і експеримент, увів поняття инерциального руху. На його думку, тіло, не схильне до впливу будь-яких зовнішніх сил, буде рухатися не по колу, а рівномірно по прямій траєкторії або залишатися в спокої.

Перехід до експериментального вивчення природи і математична обробка результатів експериментів дозволили Галілею відкрити закони руху вільно падаючих тіл. Принципова відмінність нового методу дослідження природи від натурфилософского складалося, в тому, що в ньому гіпотези систематично перевірялися досвідом.

Експеримент можна розглядати як питання, звернений до природи. Щоб отримати на нього певну відповідь, необхідно так сформулювати питання, щоб отримати на нього цілком однозначний і певну відповідь. Для цього слід так побудувати експеримент, щоб по можливості максимально ізолюватися від впливу сторонніх чинників, які заважають спостереженню досліджуваного явища в «чистому вигляді». У свою чергу гіпотеза, що представляє собою питання до природи, повинна допускати емпіричну перевірку виведених з неї деяких наслідків. З цією метою, починаючи з Галілея, стали широко використовувати математику для кількісної оцінки результатів експериментів.

Таким чином, нове експериментальне природознавство на відміну від натурфілософських здогадів і умоглядів минулого стало розвиватися в тісній взаємодії теорії і досвіду, коли кожна гіпотеза або теоретичне припущення систематичним перевіряються досвідом і вимірами. Саме завдяки цьому Галілею вдалося спростувати колишнє припущення, висловлене ще Аристотелем, що шлях падаючого тіла пропорційний його швидкості. Зробивши експерименти з падінням важких тіл (гарматних ядер), Галілей переконався, що цей шлях пропорційний їх прискоренню, рівному 9.81 м / с  . З астрономічних досягнень Галілея слід зазначити відкриття супутників Юпітера, а також виявлення плям на Сонці і гір на Місяці, що підривало колишню віру в досконалість небесного космосу.

Новий великий крок у розвитку природознавства ознаменувався відкриттям законів руху планет. Якщо Галілей мав справу з вивченням руху земних тіл, то німецький астроном Йоганн Кеплер (1571-1630) насмілився досліджувати руху небесних тіл, вторгся в область, яка раніше вважалася забороненою для науки. Кеплер довів, що траєкторією Марса, як і інших планет, є не окружність, а еліпс, що сам шлях відкриття законів руху небесних тіл в принципі не відрізняється від відкриття законів земних тіл, оскільки всі вони є природними законами.

Формування класичної механіки і заснованої не так нею механістичної картини світу відбувалося за двома напрямками:

1) узагальнення отриманих раніше результатів і насамперед законів руху вільно падаючих тіл, відкритих Галілеєм, а також законів руху планет, сформульованих Кеплером;

2) створення методів кількісного аналізу механічного руху в цілому.

Другий напрямок ефективно розвивалося на основі створеного Ньютоном варіанти диференціального й інтегрального числення безпосередньо для вирішення основних проблем механіки: визначення миттєвої швидкості як похідній від шляху за часом руху та прискорення як похідній від швидкості за часом або другої похідної від шляху за часом. Завдяки цьому Ньютону вдалося точно сформулювати основні закони динаміки і закон всесвітнього тяжіння, що стало найбільшим завоюванням наукової думки ХV??? століття. Ньютон, як і його попередники, надавав великого значення спостереженнями і експерименту, бачачи в них найважливіший критерій для відділення помилкових гіпотез від щирих.

Ньютон на основі сформульованих ним законів (1,2 і 3 закони Ньютона) сформулював механистическую картину світу:

1. Всі стану механічного руху тіл по відношенню до часу виявляються в принципі однаковими, оскільки час вважається оборотним.

2. Всі механічні процеси підкоряються принципу строгого або жорсткого детермінізму, суть якого полягає у визнанні можливості точного і однозначного визначення стану механічної системи її попереднім станом.

3. Простір і час ніяк не пов'язані з рухами тіл, вони мають абсолютний характер.

У зв'язку з цим Ньютон ввів поняття абсолютного, або математичного, простору і часу. Така картина нагадує уявлення про світ древніх атомістів, які вважали, що атоми рухаються в порожньому просторі. Подібно до цього в ньютонівської механіці простір виявляється простим вмістилищем рухомих в ньому тіл, які не роблять на нього ніякого впливу, що було піддано різкій критиці в теорії відносності.

4. Тенденція звести закономірності більше високих форм руху матерії до законів найпростішої його форми - механічному руху.

5. Зв'язок механіцизму із принципом дальнодействия, згідно з яким дії і сигнали можуть передаватися в порожньому просторі з якою завгодно швидкістю. Зокрема, передбачалося, що гравітаційні сили, або сили тяжіння, діють без будь-якої проміжної середовища, але сила їх убуває з квадратом відстані між ними.

Всі перераховані і деякі інші особливості визначили обмеженість механістичної картини світу, які долалися в ході подальшого розвитку природознавства.

Електромагнітна картина світу.Вже в минулому столітті фізики доповнили механічну картину світу електромагнітної. Електричні і магнітні явища були відомі їм давно, але вивчалися відокремлено одна від одної. Подальше їх дослідження показало, що між ними існує глибокий взаємозв'язок, що змусило вчених шукати цю зв'язку і створити єдину електромагнітну теорію.

Датський учений Ерстед (1777-1851), помістивши над провідником, по якому йде електричний струм, магнітну стрілку, виявив, що вона відхиляється від початкового положення. Це привело вченого до думки, що електричний струм створює магнітне поле.

Пізніше англійський фізик Майкл Фарадей (1791-1867), обертаючи замкнутий контур в магнітному полі, відкрив, що в ньому виникає електричний струм.

На основі дослідів Фарадея та інших вчених англійський фізик Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) створив свою електромагнітну теорію.

Таким шляхом було показано, що в світі існує не тільки речовина у вигляді тіл, але і різноманітні фізичні поля. Одне з них було відомо і за часів Ньютона і тепер називається гравітаційним полем, яке раніше розглядалося просто як сила тяжіння, що виникає між матеріальними тілами, внаслідок чого картина світу набула більш складний характер. Проте, це була картина класичної фізики, яка вивчала знайомий нам макросвіт. Становище докорінно змінилося, коли вчені перейшли до дослідження процесів в мікросвіті. Тут на них чекали нові надзвичайні відкриття та явища.

Революція в природознавстві і зміна колишньої картини світу.В кінці минулого і початку нинішнього століття в природознавстві були зроблені найбільші відкриття, які докорінно змінили наші уявлення про картину світу. Перш за все це відкриття, пов'язані з будовою речовини, і відкриття взаємозв'язку речовини і енергії. Якщо раніше останніми неподільними частинками матерії вважалися атоми, то в кінці минулого століття були відкриті електрони, що входять до складу атомів. Пізніше було встановлено будова ядер атомів, що складаються з протонів (позитивно заряджених частинок) і нейтронів (позбавлених заряду частинок). Згідно першої моделі атома, побудованої англійським вченим Ернестом Резерфордом (1871-1937), атом уподібнювався мініатюрною сонячною системою, в якій навколо ядра обертаються електрони. Дана модель була вдосконалена видатним датським фізиком Нільсом Бором (1885-1962), який припустив, що при обертанні по так званим стаціонарним орбітам електрони не випромінюють енергію. Така енергія випромінюється або поглинається у вигляді кванта, або порції енергії, тільки при переході електрона з однієї орбіти на іншу.

Значно змінилися також погляди на енергію. Якщо раніше передбачалося, що енергія випромінюється безупинно, то ретельно поставлені експерименти переконали фізиків, що вона може випускати окремими квантами. Було доведено експериментально, що між речовиною і полем не існує непрохідної межі: в певних умовах елементарні частинки речовини виявляють хвильові властивості, а частки поля - властивості корпускул, більш того мікрочастинки одночасно володіють властивостями і корпускул, і хвиль. У 1925-1927 р для пояснення процесів, що відбуваються в мікросвіті, була створена нова хвильова, або квантова механіка. Згодом виникли й різноманітні інші вантові теорії: квантова електродинаміка, теорія елементарних частинок та інші, які досліджують закономірності руху мікросвіту.

Інша фундаментальна теорія сучасної фізики (А. Ейнштейна) - теорія відносності в корені змінила наукові уявлення про простір і час. Згідно з принципом відносності, у всіх інерційних системах, т. Е системах відліку, що рухаються один щодо одного рівномірно і прямолінійно, всі механічні процеси відбуваються однаковим чином, і тому їх закони мають однакову математичну форму.

Найважливіший методологічний урок, що випливає зі спеціальної теорії відносності, полягає в тому, що вона вперше ясно показала, що всі рухи, що відбуваються в природі, мають відносний характер.

Виникнення системного підходу дозволило поглянути на навколишній світ як єдине, цілісне утворення, що складається з безлічі взаємодіючих між собою систем. Поява міждисциплінарного напряму досліджень - синергетики, або вчення про самоорганізацію, дало можливість, не тільки розкрити внутрішні механізми всіх еволюційних процесів, які відбуваються в природі, а й уявити весь світ у вигляді самоорганізованих процесів.

Ці нові світоглядні підходи до дослідження природничо-наукової картини світу зробили значний вплив як на конкретний характер пізнання в окремих галузях природознавства, так і на розуміння природи наукових революцій в природознавстві.

Говорячи про революції в природознавстві, слід в першу чергу відмовитися від наївних і упереджених уявлень про них, як процесах, пов'язаних з ліквідацією колишнього знання, з відмовою від наступності в розвитку науки і перш за все раніше накопиченого і перевіреного емпіричного матеріалу. Така відмова стосується головним чином колишніх гіпотез і теорій, які виявилися нездатними пояснити знову встановлені факти спостережень і результати експериментів. Революційні перетворення в природознавстві означають корінні, якісні зміни в концептуальному змісті його теорій, навчань і наукових дисциплін.

В кінцевому підсумку все картини-моделі світу можна розглядати як підсистеми глобальної системи, яка безупинно розвивається у свідомості навчальних в міру відкриття нових законів, станів і властивостей невідомих раніше її компонентів. При такому підході на кожному етапі (в тому числі і революційному) розвитку науки жодна з підсистем не буде абсолютно чільної, але в той же час вона буде уточнювати існуючу точку зору на модель світобудови і бути базою для її подальшого уточнення.

Вчені повинні не тільки розуміти, а й вірити в безперервність пізнання світу і які б складні інноваційних завдання ними не наважувалися, знати, що відкриті ними закони - отримані результати не є абсолютною істиною, але є необхідною базою для пошуку нових законів і відкриттів.

Таким чином, наукова картина світу -це цілісна система уявлень про світ, його загальні властивості і закономірності розвитку. Головними питаннями наукової картини світу є уявлення про виникнення всесвіту, про виникнення життя і виникненні розуму (розумної життя). Загальна наукова картина світу складається з ряду спеціальних наук, наприклад, природничо і наукова картина соціально-історичної дійсності. У свою чергу, природничо-наукова картина світу складається з фізичної, астрономічної, біологічної та ін.,

З методологічної точки зору основою наукової картини світу є матеріалістична діалектика.

Концептуальний рівень наукової картини світу становлять філософські категорії- матерія, рух, простір, час, поле, речовина, закони та ін.

У сучасному природничо картині світу вважається, що матерія, простір і час взаємопов'язані відповідно до загальної теорії відносності. Всесвіт представляється в образі розширюється Метагалактики.

Наукова картина світу відображає досягнення науки і є змінною і розвивається разом з наукою. З іншого боку, наукова картина світу як світогляд направляє науковий пошук.

Поняття, зміст і функції науки | Наука і технічний прогрес


ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ | Різновиди громадської діяльності людини | Від інших видів діяльності | Фундаментальні та прикладні дослідження | Знання, види знань, роль знань в процесі досліджень | Склад, структура і динаміка знання | Істина, її роль в процесі дослідження і пізнання | Практика, її роль в процесі дослідження і пізнання | Метод, методика, методологія, їх роль в процесі дослідження | Принципи, їх роль в процесі дослідження і пізнання |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати