- геоцентризм - в центр мироздания поставлена Земля, вокруг не` по совершенным орбитам окружностям обращаются планеты и Солнце, далее по сфере расположены звезды.
Гениальные догадки древних:
- атомистическая гипотеза строения вещества (Демокрит, Левкипп, Эпикур); - идея эволюции (Эмпедокл - ок. 430 г. до н.э.).
2. Механистическая картина мира (ХVII-ХIХ в). Основные представители: Галилей, Кеплер, Ньютон.
Основные характеристики:
- гелиоцентрическая система мира - в центр мироздания поставлено Солнце, вокруг него по вытянутым орбитам - эллипсам обращаются планеты, Земля на третьем месте;
- мысль о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненным некоторым общим закономерностям единой механики (разрушено представление о перводвигателе, приводящем Землю в движение с точки зрения Аристотеля);
- показана ограниченность чувственного познания, неспособного отличить то, что нам представляется от того что в действительности имеет силу, доказывается необходимость критического разума;
- подрыв доверия к религиозной картине мира. Коперник умер в год выхода гл. труда «Об обращении небесных сфер»
Тихо Браге (1546-1601) - датский астроном сумел рассчитать орбиту кометы, проходящей вблизи планеты Земля, показав, что нет твердой ограниченной сферы Вселенной (как полагал Коперник).
Дж.Бруно (1548-1600) - отрицал наличие центра Вселенной;
- тезис о бесконечности Вселенной; - о бесконечном количестве миров.
17 февраля 1600 г. сожжён на костре на площади цветов, в Риме. Однако это не смогло остановить прогресса познания человеком мира. Формируется новая механистическая картина мира (Галилей, Кеплер, Ньютон).
Основные характеристики механистической картины мира:
- все состояния механического движения тел по отношению ко времени считаются в принципе одинаковыми, т.е. время считается обратимым;
- абсолютизируется механическая форма движения: законами механики пытаются объяснить и другие формы изменений материи;
- принцип жесткого лапласовского детерминизма: признание возможности точного и однозначного определения состояния механической системы ее предыдущим состоянием;
- пространство и время считаются абсолютными, никак не связанными с движением тел;
- сведение закономерностей более высоких форм движения материи к законам простейшей его формы движения материи - механическому движению;
- связь механицизма с принципом дальнодействия, согласно которому действия и сигналы могут передаваться в пустоте с какой угодно большой скоростью.
3. Электромагнитная картина мира (ХIХ в): Эрстед, Максвелл, Герц.
Механическая картина мира знала только один вид материи - вещество, состоящее из частиц, имеющих массу. В электромагнитной картине мира открывается новый вид материи - поле.
В Х1Х веке к числу свойств частиц прибавляется электрический заряд. Обладание электрическим зарядом было признано таким же фундаментальным, важнейшим свойством, как и масса.
Установлена взаимосвязь электрических и магнитных явлений датским физиком Эрстедом (цепь, магнитная стрелка).
Майкл Фарадей, англ.физик, вращая в магнитном поле замкнутый контур, открыл в нем эл. ток.
Английский физик Максвелл создает электромагнитную теорию, математическое описание опытов Фарадея.
Герц, немецкий физик, проверил теоретические выводы Максвелла, также указал на принципиальную тождественность полученных им электромагнитных полей и световых волн.
Любые попытки распространить механический принцип на электрические и магнитные явления оказались несостоятельными. Отказ от особой универсальной роли механики.
4. Квантово-механическая картина мира, её основные принципы.
Принцип корпускулярно-волнового дуализма микрообъектов: микрочастицы, такие как электрон, протон, нейтрон и др. обладают двойственными свойствами. Все микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами. Это явление назвали дуализмом волны и частицы.
Принцип дополнительности Н. Бора: корпускулярная картина описания микрообъекта должна быть дополнена волновым альтернативным описанием. Объединение в одном микрообъекте одновременно волновых и корпускулярных свойств, представляет собой фундаментальную характеристику микромира.
Принцип неопределенности Гейзенберга: если мы стремимся определить значение одной из сопряженных величин в квантово-механическом описании, например, координаты «х», то значение другой величины, а именно скорости или импульса, нельзя определить с такой же точностью. Иначе, чем точнее определяется одна из сопряженных величин, тем меньше точной оказывается другая величина.
Из принципа неопределенностей следует: невозможно с одинаковой точностью определить и положение, и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не должно превышать постоянной Планка. Отличие квантовой механики от классической механики в том, что ее предсказания всегда имеют вероятностный характер.
Выводы квантовой механики, повлиявшие на мировоззрение в целом:
- в принципиальной неопределённости результатов измерений;
- невозможность точного предвидения будущего;
- влияние приборов на объект исследования;
- мир заговорил о «свободе воли» электрона, тем самым привлечено внимание к проблеме свободы вообще.
Наука ХХ века принесла немало сенсационных открытий.
В 1905 году Альберт Эйнштейн (1879-1955) опубликовал специальную теорию относительности. Главный вывод: пространство и время не абсолютны, они неразрывно связаны с материей и между собой.
Из общей теории относительности следует, что пространственно-временная организация мира зависит от гравитационного поля, поле тяготения определяет геометрию пространства-времени.
Лебедев и Де Бройль создали корпускулярно-волновую теорию света.
Формируется квантово-релятивистская картина мира.
В последней трети ХХ века господствующей становится синергетическая парадигма. Синергетика - междисциплинарное направление, исследующее процессы самоорганизации, протекающие в сложных, сильнонеравновесных открытых системах.
Коренные изменения во взглядах на мир называются научными революциями.
В процессе познания мира происходят естественнонаучные революции, во время которых идеи, господствующие в науке, сменяются другими идеями Первая научная революция происходит на рубеже ХV-ХVI в. Формируется совершенно новое видение мира, новые представления о его структуре и функционировании, новые способы, методы познания мира. Н.Коперник, Дж.Бруно. В результате формируется механистическая картина мира ХVII-ХIХ в.) - Галилей, Кеплер, Ньютон.
Основные характеристики:
- гелиоцентрическая система мира - в центр мироздания поставлено Солнце, вокруг него по вытянутым орбитам - эллипсам обращаются планеты, Земля на третьем месте;
- мысль о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненным некоторым общим закономерностям единой механики (разрушено представление о перводвигателе, приводящем Землю в движение с точки зрения Аристотеля);
- показана ограниченность чувственного познания, неспособного отличить то, что нам представляется от того что в действительности имеет силу, доказывается необходимость критического разума;
- подрыв доверия к религиозной картине мира. Коперник умер в год выхода гл. труда «Об обращении небесных сфер»
Тихо Браге (1546-1601) - датский астроном сумел рассчитать орбиту кометы, проходящей вблизи планеты Земля, показав, что нет твердой ограниченной сферы Вселенной (как полагал Коперник).
Дж.Бруно (1548-1600) - отрицал наличие центра Вселенной.
Вторая научная революция завершилась творчеством Исаака
Ньютона (1643-1727 г.) [5]. Его научное наследие чрезвычайно разнообразно. В него входит и созданное параллельно с Лейбницем, но независимо от него дифференциальное и интегральное исчисление, которое стало основой математического анализа и математической базой всего современного естествознания. Ньютон сформировал три основных закона движения, которые легли в основу механики как науки:
1) закон инерции;
2) ускорение прямо пропорционально действию силы и обратно пропорционально массе тела;
3) закон равенства действия и противодействия.
И, наконец, Ньютон открыл закон всемирного тяготения.
Идеи Ньютона, опиравшиеся на математическую физику и эксперимент, определили направление развития естествознания на многие десятилетия вперед.
В истории изучения человеком природы сложились два прямо противоположных метода, которые приобрели всеобщий характер. Это диалектический и метафизический методы.
При метафизическом подходе объекты и явления окружающего мира рассматриваются изолированно друг от друга, без учета их взаимных связей, как бы в застывшем, неизменном состоянии.
Диалектический подход, наоборот предполагает изучение объектов, явлений в их взаимосвязи, с учетом реальных процессов их изменения, развития.
Третья научная революция связана с диалектизацией естествознания - проникновением в естествознание идеи развития и всеобщей взаимосвязи [12].
И. Кант (1724-1804) - попытка исторически объяснить происхождение Солнечной системы.
Лаплас - гипотеза образования планет из газовой массы вокруг Солнца.
Две концепции развития: путем катастроф (Кювье) и путем эволюции (Ламарк - видел в окружающей среде движущую силу эволюции органического мира). Изменения в окружающей среде вели к изменениям в потребностях животных, следствием чего были изменения их жизнедеятельности.
Чарльз Лайель показал, что все изменения, которые произошли в течение геологической истории, происходят под влиянием тех же факторов, которые действуют и в настоящее время. Это сокрушительный удар по концепции катастроф. Не надо для объяснений гипотезы катастроф, надо допустить лишь длительный срок существования Земли.
Совершенствовалась идея эволюции в трудах Ч.Дарвина (1809 - 1882 гг.).
Наличие всеобщих связей в природе подтвердили такие естественнонаучные открытия:
- создание клеточной теории (Шлейден - ботаник - все растения состоят из клеток, биолог Шванн - распространил этот вывод на мир животных). Так было доказано единство строения органического мира;
- превращение одной формы энергии в другую. Немецкий врач Майер установил, что венозная кровь больных в тропиках краснее, чем в Европе. Объяснил тем, что при высоких температурах в организме сгорает меньше пищи, поскольку тело требует меньше тепла, в венозной крови больше остается кислорода. Английский физик Джоуль на основе экспериментальных исследований сделал вывод: теплоту можно создавать при помощи механической работы.
Таким образом, принцип развития и принцип всеобщей взаимосвязи, основополагающие принципы диалектики, получили естественнонаучное обоснование.
В настоящее время мы имеем предпосылки для рождения четвертой научной революции. Это так называемые загадки, от развития которых будет зависеть по какому пути пойдёт развитие современного естествознания.
Четвертая научная революция связана с исследованием материи вглубь, с исследованием явлений микромира. Выводы физики коренным образом изменили взгляд на мир.
Основные открытия:
В 1896 г. французский физик Беккерель открыл явление самопроизвольного излучения урановой соли (явление естественной радиоактивности).
Пьер Кюри и Мария Склодовская Кюри (исследовали полоний, радий) это свойство назвали радиоактивностью.
Английский физик Томсон открыл первую элементарную частицу, названную электроном. Открыта зависимость массы электрона от скорости движения.
В 1903 году предложена первая электромагнитная модель атома (кекс с положительными частицами внутри).
В 1911 году Резерфорд предложил планетарную модель атома (вокруг положительного ядра движутся отрицательно заряженные электроны).
Н.Бор: - в любом атоме существуют стационарные орбиты, по которым электрон двигается не излучая;
- при переходе с одной стационарной орбиты на другую происходит либо излучение, либо поглощение энергии. При переходе на более удаленную орбиту энергия атома увеличивается, ближе к ядру - уменьшается.
Создание квантовой теории М. Планком, новых представлений испускания и поглощения излучения, только дискретно, порциями, квантами.
Установлена возможность превращения одного химического элемена в другой (искусственная радиоактивность).
Заключение
Вопрос о возникновении науки и её периодизации до сих пор вызывает много споров, демонстрируя широкий диапазон в понимании сущности науки, ее конституирующих параметров [7].
Результатом этого являются различные, часто противоречащие друг другу выводы. Например, ряд ученых начало науки связывает с традиционными культурами Вавилона, Египта. При этом наука отождествляется со знанием вообще и с существовавшим в то время достаточно высоким уровнем технической деятельности. В соответствии с другим распространённым подходом рождение науки относят к античности, а критерием этого считают переход к рациональному знанию в отличие от рецептурных знаний догреческих цивилизаций. Многие историки датируют возникновение науки поздним европейским средневековьем (XIII-XIV в.), когда складывалась экспериментальная традиция в естествознании.