Введение

Концепция современного естествознания является одной из самых распространенных наук. Она изучает почти все области жизнедеятельности человека: от литературы до математики и философии. Концепция современного естествознания неразрывно связана с историей. Многие исторические личности, как, например, рассмотренные далее личности Петра Первого и Наполеона Бонапарта, оказали сильнейшее воздействие на восприятие мира человеком. С именами таких людей связаны целые эпохи.

В концепции современного естествознания изучаются также и учения философов разных времен: от античного Аристотеля до современных философов. Именно они в первую очередь дают ответы на такие вопросы, как: что такое человек, каково его место во Вселенной, из чего был создан наш мир, – а также на многие другие вопросы.

Известно, что самые первые представления о мире и о своем месте в нем человек выразил в мифах, легендах и преданиях. Они повествуют нам о тех событиях, которые якобы происходили. Некоторые исследователи ставят под сомнение достоверность этих рассказов, а другие считают их верными источниками информации о древнейших событиях. Представляется оправданным мнение второй части исследователей. Посмотрите, например, как много реальных исторических событий отражено в виде легенд и преданий в христианстве. Нельзя отрицать и того факта, что в мифологии разных народов рассказывается об одних и тех явлениях. Например, рассказы о Всемирном потопе встречаются у многих народов мира.

Физика и биология пытаются объяснить все законы мира, но им это пока не полностью удается: несмотря на то что существует множество величайших открытий и теорий (например, теория относительности Эйнштейна), ученым только предстоит ответить на множество вопросов. Биология утверждает, что человек «произошел от обезьяны», но данный факт она подтвердить не в силах, так как не было обнаружено ни одного «подходящего» скелета. Это утверждение активно используют сторонники божественного происхождения человека.

Множество этических и моральных норм содержится в мировых религиях. Ведь именно вера способствует нравственному формированию человека. Соблюдение правил, запретов, табу, заповедей позволяют человеку сохранить чистоту своего внутреннего мира.

На сегодняшний день огромное значение имеет компьютеризация общества. С помощью компьютера и Интернета можно достать практически любую информацию. А кто знает историю о том, как человек научился считать и когда появились первые персональные компьютеры? Как развивались такие компьютерные корпорации, как «Эппл Компьютерз» и «Майкрософт»? Ведь именно они являются крупными производителями как компьютеров, так и программного обеспечения. Изучение этих вопросов помогает ответить на вопрос о месте человека в современном информационном обществе.

Но что такое компьютер по сравнению с мозгом человека? Это простой набор железа и проводов, которые объединены в единое целое. Если о том, как работает компьютер, мы знаем о том, как работает наш мозг, нам не полностью известно. Реально ли установить это вообще? На эти вопросы и должна ответить концепция современного естествознания сегодня.

ЛЕКЦИЯ № 1. Предмет концепции современного естествознания. Натурфилософия

1. Предмет концепции современного естествознания. Синтез наук

Естествознание – это не какая-либо отдельная наука, это целая совокупность наук, которые изучают природу, ее законы. Таким образом, данный курс затрагивает одновременно математику, физику, химию, биологию, философию и т. д. Все эти науки можно классифицировать:

1) науки математические;

2) науки естественные;

3) науки технические;

4) науки гуманитарные.

Как же изучение этих различных наук способствует нашему пониманию естествознания? Очень просто рассмотрим это на примере ряда наук:

1) физика и химия – естественные науки, изучающие законы природы. Физика не занимается непосредственно изучением природы – ее задача заключается в том, чтобы что-либо подтвердить или, наоборот, опровергнуть;

2) физика и математика. Законы физики сформулированы (или же «написаны») на математическом языке. Чтобы это понять, достаточно вспомнить школьную программу;

3) «гибридные», или «синтезированные», науки. С течением веков и тысячелетий человечество пришло к пониманию того, что без смешивания (синтезирования) наук дальнейшее их развитие невозможно. Так появились физхимия, химфизика (в Российской академии наук есть даже специальные институты физической химии и химической физики), биохимия, биофизика. Эйнштейн в своей теории относительности объединил механику и неэвклидову геометрию.

После открытия О. Гона и Ф. Штрасмана, изучавших химические свойства деления ядра, физика получила дальнейшее развитие так же, как и вся мировая наука в целом.

2. Натурфилософия. Представители Милетской школы

Современное естествознание берет свое начало от одного из философских направлений – натурфилософии. Одними из наиболее ярких представителей данного направления были ученики древнейшей Милетской школы (VII–V вв. до н. э.): Фалес, Анаксимен, Анаксимандр.

Фалеса (640–545 гг. до н. э.) можно назвать первым европейским философом.

Он происходил из богатой семьи, занимался торговлей и политической деятельностью, много путешествовал. В результате путешествий Фалес приобрел огромные знания. Помимо торговли и политики, он занимался и наукой: астрономией, геометрией, арифметикой, физикой.

Существует предание, согласно которому Фалес предсказал затмение солнца, которое произошло 28 мая 585 г. до н. э.

Он внес также заметный вклад в геометрию: впервые Фалес определил условия подобия треугольников, которые имеют общую сторону и два угла, прилегающих к ней. Также ему приписывают положение о подобных углах при пересечении двух прямых.

Он совершил немало открытий: установил продолжительность года в 365 дней, разбил его на двенадцать тридцатидневок, установил точное время солнцестояний и равноденствий и т. д.

Фалес считал, что основа всему – вода: она кругом. Вода «пропитывает» даже материки; реки, моря вытекают из земли. Он заметил, что пища, потребляемая живыми существами, – влажная и что даже тепло возникает из влаги. Фалес, можно сказать, «одушевлял» воду, и эту одушевленность он связал с населенностью мира богами.

Анаксимандр (около 610 – после 547 гг. до н. э.) первоосновой всего, в отличие от своего учителя Фалеса, называл не воду, а апейрон («беспредельное»).

Апейрон – это неопределенная материя, которая не имеет никаких качественных характеристик и которая количественно бесконечна. Также Анаксимандр утверждал, что апейрон соединяет в себе противоположности: горячее – холодное, сухое – влажное и т. д.

Интересна его мысль о том, что «Земля свободно возносится, не будучи ничем связана, и удерживается, так как отовсюду она одинаково отдалена». Таким образом, Анаксимандра можно назвать одним из первых, кто стал утверждать о геоцентрическом воззрении на Вселенную.

Анаксимен (около 585 – около 525 гг. до н. э.) первоосновой всего называл воздух. Он утверждал, что из воздуха рождаются не только земля, вода и камень, но и человеческая душа. Анаксимен считал, что боги не властны над воздухом, так как они сами состоят из воздуха.

ЛЕКЦИЯ № 2. Знание и познание

1. Научное знание и его критерии

Для естествознания, как и для философии в целом, большое значение имеет такой критерий, как знание. В словаре русского языка Ожегова С. И. даются два определения понятия знания:

1) постижение действительности сознанием;

2) совокупность сведений, познаний в какой-нибудь области. Давайте определимся, что такое знание в философском смысле.

Знание – это многоаспектный проверенный практикой результат, который был подтвержден логическим путем, процесс познания окружающего мира. Многоаспектность философского знания, как уже было сказано выше, вытекает из того, что философия состоит из множества наук.

Можно назвать несколько критериев научного знания:

1) систематизированность знания;

2) непротиворечивость знания;

3) обоснованность знания.

Систематизированность научного знания означает, что весь накопленный опыт человечество приводит (или должно приводить) к определенной строгой системе.

Непротиворечивость научного знания означает, что знания в различных областях науки дополняют друг друга, а не исключают. Этот критерий непосредственно вытекает из предыдущего. Первый критерий в большей мере помогает устранять противоречие – строгая логичная система построения знания не даст одновременно существовать нескольким противоречивым законам.

Обоснованность научного знания. Научное знание может подтверждаться путем многократного повторения одного и того же действия (т. е. эмпирически). Обоснование научных концепций происходит путем обращения к данным эмпирического исследования либо путем обращения к возможности описывать и предсказывать явления (проще говоря, опираясь на интуицию).

2. Познание. Методы познания

Точное определение понятия «познание» дать очень сложно. Прежде чем попробовать сделать это, давайте проанализируем само понятие.

Выделяют следующие виды познания:

1) житейское познание;

2) художественное познание;

3) чувственное познание;

4) эмпирическое познание.

Житейское познание – это опыт, накопленный за многие века. Заключается оно в наблюдении и смекалке. Данное познание, без сомнения, приобретается только в результате практики.

Художественное познание. Специфика художественного познания заключается в том, что оно строится на зрительном образе, отображает мир и человека в целостном состоянии. Произведения искусства помогают ощутить связь со временем. Взгляните на любую картину, и что вы увидите? Внешне картина – это холст, который художник «размалевал» разноцветными красками; это холст, вставленный в деревянную раму. А внутренне – это целостный мир, который таит свои секреты. Пытаясь разгадать эти секреты (например, чему так таинственно улыбается Джоконда), мы чувствуем связь с прошлым, настоящим или будущим.

Чувственное познание – это то, что мы воспринимаем с помощью органов чувств (например, я слышу звонок мобильного телефона, я вижу красное яблоко и т. д.).

Главное отличие чувственного познания от эмпирического заключается в том, что эмпирическое познание осуществляется с помощью наблюдения или эксперимента. При проведении эксперимента используется компьютер или другой прибор.

Методы познания:

1) индукция;

2) дедукция;

3) анализ;

4) синтез.

Индукция – это умозаключение, сделанное на основе двух и более предпосылок. Индукция может приводить как к верному, так и к неверному выводу.

Дедукция – это переход, сделанный от общего к частному. Метод дедукции, в отличие от метода индукции, всегда ведет к истинным выводам.

Анализ – это деление изучаемого объекта или явления на части и составляющие.

Синтез – это процесс, противоположный анализу, т. е. соединение частей объекта или явления в единое целое.

Теперь мы попробуем подобрать наиболее верное определение понятия «познание». Познание – это процесс приобретения знания путем эмпирического или чувственного исследования, а также постижение закономерностей объективного мира и совокупность знаний в какой-нибудь отрасли науки, искусства.

3. Средства научного познания

Средства научного познания написаны на языке науки. Все ученые-философы подмечают, что большинство средств научного познания происходит из математики (Галилей даже утверждал, что книга природы написана на языке математики). Поэтому математику сложно назвать отдельной наукой, она соприкасается со многими науками: физикой, химией, астрономией и т. д.

В науке формальную логику также называют математической логикой, или логикой символической. Из самого названия «математическая логика» можно сделать вывод о том, что логика основывается на строгих математических правилах. Развитие математической логики так же, как и формальной, началось лишь в 60-е гг. XX в. Однако из-за своей сложности она подходит лишь для искусственного интеллекта.

ЛЕКЦИЯ № 3. Теория относительности. Элементарные частицы. Горячая Вселенная. Происхождение солнечной системы

1. Теория относительности Альберта Эйнштейна

Прежде чем говорить о теории относительности Альберта Эйнштейна, нужно изучить опыт других физиков.

В 1881 г. американский физик Майкельсон поставил опыт с целью выяснения участия эфира (гипотетическая всепроникающая среда, которой, по научным представлениям прошлых столетий, приписывалась роль переносчика света и вообще электромагнитных взаимодействий) в движении тел. С помощью этого опыта Майкельсон опроверг существовавшую в то время гипотезу неподвижного эфира. Смысл данной гипотезы заключался в том, что при движении Земли сквозь эфир можно наблюдать так называемый «эфирный ветер».

Однако опыт Майкельсона был использован Эйнштейном всего лишь для подтверждения своей теории относительности.

Эйнштейн при создании теории хотел объединить механику и теорию электромагнитного поля. В классической механике был сформулирован принцип физической относительности, который заключался в том, что все механические процессы во всех инерциальных системах происходят одинаково.

Эйнштейн же сформулировал обобщенный физический принцип относительности: все физические явления происходят одинаково относительно любых инерциальных систем.

Согласно принципу постоянства скорости света и обобщенному принципу относительности, относительность является одновременностью двух событий к системе отсчета. Раньше считалось, что одновременность является абсолютным событием, которое не зависит от наблюдателя. Но в своей теории относительности Эйнштейн доказал, что время в движущейся системе отсчета протекает гораздо медленнее относительно течения времени в неподвижной системе отсчета.

Такие физические величины, как протяженность, время и масса, в теории относительности утратили свой статус абсолютности. Эйнштейн в качестве величины, которая имеет статус постоянной, оставил лишь силу (например, сила тяготения). Общая теория относительности содержит геометрическое толкование явления тяготения. Эйнштейн утверждал, что сила тяжести эквивалента равна искривлению неевклидова пространства. То есть объект, движущийся в пространстве и попавший в поле тяжести, изменяет траекторию своего движения.

Теперь можно сделать вывод, что в теории относительности Альберта Эйнштейна пространство и время имеют физические характеристики. А раз они имеют физические характеристики, следовательно, они являются частью мира физических процессов, причем частью, образующей всю внутреннюю структуру этого мира, «которая связана с законами бытия физического мира».

2. Элементарные частицы. Происхождение Вселенной

Согласно исследованиям, проведенным со спутников, пространство пронизано микроволновым излучением. Это микроволновое излучение является «наследством» от более ранних стадий существования нашей Вселенной.

К началу 1930-х гг. было известно, что большинство звезд состоит из гелия. Однако оставалось загадкой – откуда берется углерод. В 1950-е гг. Английский астрофизик, писатель, администратор, драматург Фред Хойл восстановил ход реакций в звездах. Именно эти рассуждения позволили Хойлу в 1953 г. предсказать важный энергетический уровень ядра углерода-12, и эксперименты физиков подтвердили его прогноз. В дальнейшем американский физик Уильям Фаулер, проведя соответствующие эксперименты, подтвердил данную теорию. И только потом была подготовлена соответствующая теоретическая база.

Ученые Ральф Алфер и Роберт Герман библейским словом «илем» назвали первичное вещество. Из него потом, по утверждению Алфера и Германа, и образовалась наша Вселенная. Это первичное вещество было не что иное, как нейтронный газ. Эти ученые разработали теорию, согласно которой к свободным нейтронам присоединялись тяжелые ядра. Этот процесс закончился только тогда, когда закончились свободные нейтроны. Хойл, не принявший теорию Алфера и Германа всерьез, назвал ее «the big bang theory» – т. е. теория большого хлопка, но в России она больше известна как «теория Большого Взрыва».

Также существовала и теория холодной Вселенной. Ее автор, советский физик, физико-химик и астрофизик, Зельдович Яков Борисович заметил, что данные радиоастрономии не подтверждали большую плотность и большую температуру излучения (которые должны были быть при версии «горячего» происхождения Вселенной). Зельдович исходным веществом называл электронный газ с примесью нейтрино.

Этапы развития Вселенной. Начальную стадию существования Вселенной делят на 4 эры:

1) эра адронов;

2) эра лептонов;

3) фотонная эра;

4) эра излучения.

Во время первой эры, эры адронов, элементарные частицы разделились на адроны и лептоны. Адроны участвовали в более быстрых процессах, а лептоны – в более медленных.

Во время второй эры, эры лептонов, часть частиц выходит из равновесия с излучением, а Вселенная становится прозрачной для электронных нейтрино.

Во время третьей, фотонной, эры главную роль в развитии Вселенной начинают играть фотоны. В начале данной эры число протонов и нейтронов было примерно равным, но затем они стали превращаться друг в друга.

Во время четвертой эры, эры излучения, протоны начинают захватывать нейтроны; образуются ядра бериллия и лития, а плотность Вселенной уменьшается примерно в 5–6 раз. Из-за уменьшения плотности Вселенной начинают образовываться первые атомы.

После четвертой эры (эры излучения) наступила еще одна эра: пятая, звездная, эра. Во время звездной эры начался сложный процесс формирования протозвезд и протогалактик.

3. «Горячая» Вселенная

Основоположником теории «горячей» Вселенной был американский физик Георгий Антонович Гамов. Именно он в 1946 г. заложил основы этой теории и в дальнейшем занимался ее изучением.

Как известно, в соответствии с законами термодинамики при высоких плотностях и температурах в разогретом веществе всегда должно находиться в равновесии с ним и излучение. Гамов утверждал, что в результате процесса нуклеосинтеза излучение должно остаться и до настоящего времени. Только его температура должна будет «понизиться» из-за постоянного расширения.

Гамов на протяжении почти десяти лет консультировался с различными учеными и занимался разработкой формулы и схемы.

В результате кропотливого труда появилась А – Б – Г-теория по именам ее создателей: Алфер, Бете, Гамов.

Что же дала теория «горячей» Вселенной? Она дала необходимые соотношения таких веществ, как водород и гелий в современной Вселенной. Тяжелые элементы рождались, возможно, при взрывах сверхновых звезд. Также Гамов в своей заметке, опубликованной в 1953 г., предсказал фоновое излучение.

Существование данного фонового излучения совершенно случайно подтвердили американские ученые (будущие лауреаты Нобелевской премии): радиофизик и астрофизик Арно Пензиас и радиоастроном Роберт Вильсон. Они отлаживали рупорную антенну нового радиотелескопа и никак не могли избавиться от помех. Только потом они поняли, что это были не простые помехи, а предсказанное Гамовым фоновое излучение.

Теория «горячей» Вселенной оказала такое мощное влияние на науку, что Хойл, автор теории вечной Вселенной, признал несостоятельность своей теории, хотя он и попробовал потом ее модернизировать.

4. Происхождение Солнечной системы

Вопросом происхождения нашей Солнечной системы занимается космогония.

Одну из главных теорий происхождения Солнечной системы выдвинул Кант. Он утверждал, что Солнечная система образовалась из хаоса. Также он говорил, что все мировое пространство заполнено некоей инертной материей, которая является неупорядоченной, но «стремится преобразоваться в более организованную путем естественного развития».

Также Кант считал, что Млечный Путь для звезд – это то же самое, что и Зодиак для Солнечной системы. В результате проведенных исследований и многочисленных наблюдений Кант представил свою структуру Вселенной: Вселенная – это не что иное, как иерархия самогравитирующих систем. Все системы, считал он, должны иметь сходную структуру.

Теория Лапласа. Лаплас на основе идей Канта создал свою теорию, которая получила наименование небулярной гипотезы Канта-Лапласа. Небулярная гипотеза Канта не была известна по одной банальной причине: издатель, который напечатал данный труд Канта, обанкротился, а его книжный склад в Кенигсберге был опечатан. Небулярная теория Канта-Лапласа долгое время оставалась первой ротационной гипотезой о возникновении солнечной системы. Данная теория имела и свои недостатки:

1) она не объясняла больших размеров орбит внешних планет-гигантов и медленности вращения Солнца;

2) она не отвечала на вопрос, почему «момент количества планет почти в двадцать девять раз больше момента количества Солнца, если солнечная система изолирована».

Существовали также катастрофические гипотезы происхождения Солнечной системы. Например, Джинс предположил, что когда-то мимо нашего Солнца прошла неподалеку какая-то другая звезда, и вследствие этого на Солнце появились «приливные выступы», которые трансформировались в газообразные струи, из которых позже и возникли планеты.

Академик Василий Григорьевич Фесенков считал, что планеты образовались в результате процессов, которые происходили «внутри» Солнца. В результате ядерных реакций происходили выбросы масс из Солнца, из которых позже и сформировались планеты. Данные выбросы соответствовали расчетам Джорджа Дарвина (сына Чарльза Дарвина) и A.M. Ляпунова.

Система естественно-научных знаний

Естествознание является одной из составляющих системы современного научного знания, включающей также комплексы технических и гуманитарных наук. Естествознание представляет собой эволюционирующую систему упорядоченных сведений о закономерностях движения материи.

Объектами исследования отдельных естественных наук, совокупность которых еще в начале XX в. носила название естественной истории, со времени их зарождения и до наших дней были и остаются: материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная. Соответственно современное естествознание группирует основные естественные науки следующим образом:

• физика, химия, физическая химия;
• биология, ботаника, зоология;
• анатомия, физиология, генетика (учение о наследственности);
• геология, минералогия, палеонтология, метеорология, физическая география;
• астрономия, космология, астрофизика, астрохимия.

Конечно же, здесь перечислены лишь основные естественные , на самом же деле современное естествознание представляет собой сложный и разветвленный комплекс, включающий сотни научных дисциплин. Одна только физика объединяет целое семейство наук (механика, термодинамика, оптика, электродинамика и т. д.). По мере роста объема научного знания отдельные разделы наук приобрели статус научных дисциплин со своим понятийным аппаратом, специфическими методами исследования, что зачастую делает их трудно доступными для специалистов, занимающихся другими разделами той же, скажем, физики.

Подобная дифференциация в естественных науках (как, впрочем, и в науке вообще) является естественным и неизбежным следствием всё более сужающейся специализации.

Вместе с тем также естественным образом в развитии науки происходят встречные процессы, в частности складываются и оформляются естественно-научные дисциплины, как часто говорят, «на стыках» наук: химическая физика, биохимия, биофизика, биогеохимия и многие другие. В результате границы, некогда определившиеся между отдельными научными дисциплинами и их разделами, становятся весьма условными, подвижными и, можно сказать, прозрачными.

Эти процессы, приводящие, с одной стороны, к дальнейшему росту количества научных дисциплин, но с другой — к их сближению и взаимопроникновению, являются одним из свидетельств интеграции естественных наук, отражающей общую тенденцию в современной науке.

Именно здесь, пожалуй, уместно обратиться к такой занимающей, безусловно, особое место научной дисциплине, как математика, которая является инструментом исследования и универсальным языком не только естественных наук, но и многих других — тех, в которых можно усмотреть количественные закономерности.

В зависимости от методов, лежащих в основе исследований, можно говорить о естественных науках:

• описательных (исследующих фактические данные и связи между ними);
• точных (строящих математические модели для выражения установленных фактов и связей, т. е. закономерностей);
• прикладных (использующих систематику и модели описательных и точных естественных наук для освоения и преобразования природы).

Тем не менее, общим родовым признаком всех наук, изучающих природу и технику, является сознательная деятельность профессиональных работников науки, направленная на описание, объяснение и предсказание поведения исследуемых объектов и характера изучаемых явлений. Гуманитарные же науки отличаются тем, что объяснение и предсказание явлений (событий) опирается, как правило, не на объяснение, а на понимание реальности.

В этом состоит принципиальное различие между науками, имеющими объекты исследования, допускающие систематическое наблюдение, многократную опытную проверку и воспроизводимые эксперименты, и науками, изучающими по сути уникальные, неповторяющиеся ситуации, не допускающие, как правило, точного повторения опыта, проведения более одного раза какого-либо эксперимента.

Современная культура стремится преодолеть дифференциацию познания на множество самостоятельных направлений и дисциплин, в первую очередь раскол между естественными и гуманитарными науками, явно обозначившийся в конце XIX в. Ведь мир един во всем своем бесконечном многообразии, поэтому относительно самостоятельные области единой системы человеческого знания органически взаимосвязаны; различие здесь преходяще, единство абсолютно.

В наши дни явно наметилась интеграция естественнонаучного знания, которая проявляется во многих формах и становится наиболее выраженной тенденцией его развития. Всё в большей степени эта тенденция проявляется и во взаимодействии естественных наук с науками гуманитарными. Свидетельством этому является выдвижение на передний фронт современной науки принципов системности, самоорганизации и глобального эволюционизма, открывающих возможность объединения самых разнообразных научных знаний в цельную и последовательную систему, объединяемую общими закономерностями эволюции объектов различной природы.

Есть все основания полагать, что мы являемся свидетелями всё большего сближения и взаимной интеграции естественных и гуманитарных наук. Подтверждением тому служит широкое использование в гуманитарных исследованиях не только технических средств и информационных технологий, применяемых в естественных и технических науках, но и общенаучных методов исследования, выработанных в процессе развития естествознания.

Предметом настоящего курса являются концепции, относящиеся к формам существования и движения живой и неживой материи, в то время как законы, определяющие ход социальных явлений, являются предметом гуманитарных наук. Следует, однако, иметь в виду, что, как бы ни различались между собой естественные и гуманитарные науки, они обладают общеродовым единством, каковым является логика науки. Именно подчинение этой логике делает науку сферой человеческой деятельности, направленной на выявление и теоретическую систематизацию объективных знаний о действительности.

Естественно-научная картина мира создается и видоизменяется учеными разных национальностей, среди которых и убежденные атеисты, и верующие различных вероисповеданий и конфессий. Однако в своей профессиональной деятельности все они исходят из того, что мир материален, т. е. существует объективно вне зависимости от изучающих его людей. Заметим, однако, что сам процесс познания может оказывать влияние на изучаемые объекты материального мира и на то, как представляет их себе человек в зависимости от уровня развития средств исследования. Кроме того, каждый ученый исходит из того, что мир принципиально познаваем.

Процесс научного познания — это поиск истины. Однако абсолютная истина в науке непостижима, и с каждым шагом по пути познания она отодвигается дальше и глубже. Таким образом, на каждом этапе познания ученые устанавливают относительную истину, понимая, что на следующем этапе будет достигнуто знание более точное, в большей степени адекватное реальности. И это еще одно свидетельство того, что процесс познания объективен и неисчерпаем.

Введение

В наши дни ни один человек не может считаться образованным, если он не проявляет интереса к естественным наукам. Обычное возражение, согласно которому интерес к изучению электричества или стратиграфии мало что дает для познания человеческих дел, только выдает полное непонимание человеческих дел.

Дело в том, что наука -- это не только собрание фактов об электричестве и т. п.; это одно из наиболее важных духовных движений наших дней. "Тот, кто не пытается понять это движение, выталкивает себя из этого наиболее знаменательного явления в истории человеческой деятельности... И не может быть истории идей, которая исключала бы историю научных идей".

Естествознание - наука о явлениях и законах природы. Современное естествознание включает многие естественнонаучные отрасли: физику, химию, биологию, а также многочисленные смежные отрасли, такие как физическая химия, биофизика, биохимия и многие другие. Естествознание затрагивает широкий спектр вопросов о многочисленных и многосторонних проявлениях свойств объектов природы, которую можно рассматривать как единое целое.

Что такое естествознание

Естествознание - это раздел науки, основанный на воспроизводимой эмпирической проверке гипотез и создании теорией или эмпирических обобщений, описывающих природные явления.

Предмет естествознания -- факты и явления, которые воспринимаются нашими органами чувств. Задача ученого -- обобщить эти факты и создать теоретическую модель, включающую законы, управляющие явлениями природы. Следует различать факты опыта, эмпирические обобщения и теории, которые формулируют законы науки. Явления, например тяготение, непосредственно даны в опыте; законы науки, например закон всемирного тяготения -- варианты объяснения явлений. Факты науки, будучи установленными, сохраняют свое постоянное значение; законы могут быть изменены в ходе развития науки, как, скажем, закон всемирного тяготения был скорректирован после создания теории относительности.

Значение чувств и разума в процессе нахождения истины -- сложный философский вопрос. В науке признается истиной то положение, которое подтверждается воспроизводимым опытом.

Естествознание как наука изучает все процессы и явления, происходившие и происходящие в реальном объективном мире, географической оболочке, космическом пространстве. Это раздел науки, основанный на воспроизводимой эмпирической проверке (проверке на практике) гипотез и создание теорий, описывающих природные явления и процессы.

Многие достижения современного естествознания, составляющие базу для наукоемких технологий, связаны с всесторонним изучением объектов и явлений природы. С привлечением современных технических средств эксперимента именно такое изучение позволило не только создать сверхпрочные, сверхпроводящие и многие другие материалы с необычными свойствами, но и по-новому взглянуть на биологические процессы, происходящие внутри клетки и даже внутри молекулы. Большинство отраслей современного естествознания, так или иначе, связано с молекулярным исследованием тех или иных объектов, которое объединяет многих естествоиспытателей, занимающихся узкоспециализированными проблемами. Результаты подобного рода исследований - разработка и производство новой высококачественной продукции, и прежде всего товаров повседневного спроса. Для того чтобы знать, какой ценой дается такая продукция - важнейшая составляющая экономики, каковы перспективы развития современных наукоемких технологий, тесно связанных с экономическими, социальными, политическими и другими проблемами, нужны фундаментальные естественнонаучные знания, в том числе и общее концептуальное представление о молекулярных процессах, на которых основаны важнейшие достижения современного естествознания.

Современные средства естествознания - науки о фундаментальных законах, природных явлениях и разнообразных свойствах объектов природы - позволяют изучать многие сложнейшие процессы на уровне ядер, атомов, молекул, клеток. Плоды постижения истинных знаний о природе именно на таком глубинном уровне известны каждому образованному человеку. Синтетические и композиционные материалы, искусственные ферменты, искусственные кристаллы - все это не только реальные объекты разработок ученых-естествоиспытателей, но и продукты потребления различных отраслей промышленности, производящих в широком ассортименте товары повседневного спроса. В этой связи изучение естественнонаучных проблем на молекулярном уровне в рамках основополагающих идей - концепций - вне всякого сомнения, актуально, полезно и необходимо для будущих специалистов высокой квалификации естественнонаучного и технического профиля, а также для тех, чья профессиональная деятельность не имеет прямого отношения к естествознанию, т. е. для будущих экономистов, специалистов управления, товароведов, юристов, социологов, психологов, журналистов, менеджеров и др.

Естествознание изучает факты и явления из области философии, астрофизики, геологии, психологии, генетики, эволюции и подразделяется на комплекс наук, каждая из которых имеет объект своего исследования.

Естествознание подразделяется на:

1. фундаментальные науки;

2. прикладные науки;

3. естественные науки;

4. технические науки;

5. социальные науки;

6. гуманитарные науки.

1. Фундаментальные науки

К фундаментальным наукам относятся химия, физика, астрономия. Эти науки изучают базисную структуру мира.

Физика - наука о природе. Делится на механическую, квантовую, оптическую физику, физику проводников, электричество.

Химия изучает строение вещей и их структуру. Делится на 2 больших раздела: органическая и неорганическая. Выделяется также физическая химия, физколлоидная химия, биохимия.

Астрономия изучает строение и структуру космического пространства и подразделяется на астрофизику. Астрологию, космологию, астронавтику и космонавтику.

2. Прикладные науки

Прикладные науки изучают фундаментальные науки с практическим применением, внедрением в жизнь теоретических открытий. К прикладным наукам относятся металловедение, физика полупроводников.

3. Естественные науки

Естественные науки изучают процессы и явления девственной природы. Делятся на геологию, географию, биологию.

Геология, в свою очередь, делится на динамическую геологию, историю, палеографию.

География состоит из 2 больших разделов: физическая и экономическая география.

Физическая география делится на общее земледелие, климатологию, геоморфологию, почвоведение, гидрологию, картографию, топографию, ландшафтоведение, географическое районирование, мониторинг.

К экономической географии относят страноведение, географию населения, географию мирового хозяйства, географию транспорта, географию сферы услуг, мировую экономику, статистику, международные экономические отношения.

Биология - это наука о живых организмах. Делится на ботанику, зоологию, физиологию человека и животных, анатомию, гистологию (наука о тканях), цитологию (наука о клетке), экологию (наука о взаимоотношениях человека и окружающей среды) этологию (о поведении), эволюционное учение.

4. Технические науки

К техническим наукам относятся науки, изучающие созданные человеком приборы и предметы. К ним относятся информатика, кибернетика, синергетика.

5. Социальные науки

Это науки, изучающие правила и структуру общества, и объекты, живущие по его законам. К ним относятся социология, антропология, археология, социометрия, обществоведение. Наука "Человек и общество".

6. Гуманитарные науки

К гуманитарным относятся науки, изучающие сущность, строение и духовное состояние человека. К ним относятся философия, история, этика, эстетика, культурология.

Существуют науки, находящиеся на стыке целых блоков и разделов науки. Так, например, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических - бионика. Междисциплинарной наукой, включающей в себя общественные, естественные и технические науки является социальная экология.

Как и другим сферам человеческой деятельности, естествознанию присущи специфические черты.

Универсальность -- сообщает знания, истинные для всего универсума при тех условиях, при которых они добыты человеком.

Фрагментарность -- изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности или ее параметры; сама же делится на отдельные дисциплины. Вообще, понятие бытия как философское не применимо к науке, представляющей собой частное познание. Каждая наука как таковая есть определенная проекция на мир, как бы прожектор, высвечивающий области, представляющие интерес

Общезначимость - в том смысле, что получаемые ею знания пригодны для всех людей, и ее язык - однозначный, поскольку наука стремится как можно более четко фиксировать свои термины, что способствует объединению людей, живущих в самых разных уголках планеты.

Обезличенность - в том смысле, что ни индивидуальные особенности ученого, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания.

Систематичность - в том смысле, что она имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором частей.

Незавершенность - в том смысле, что хотя научное знание безгранично растет, оно все-таки не может достичь абсолютной истины, после которой уже нечего будет исследовать.

Преемственность - в том смысле, что новые знания определенным образом и по определенным правилам соотносится со старыми знаниями.

Критичность - в том смысле, что всегда готова поставить под сомнение и пересмотреть свои даже самые основополагающие результаты.

Достоверность - в том смысле, что ее выводы требуют, допускают и проходят проверку по определенным, сформулированным в ней правилам.

Внеморальность - в том смысле, что научные истины нейтральны в морально-этическом плане, а нравственные оценки могут относиться либо к деятельности по получению знания (этика ученого требует от него интеллектуальной честности и мужества в процессе поиска истины), либо к деятельности по его применению.

Рациональность - в том смысле, что получает знания на основе рациональных процедур и законов логики и доходит до формулирования теорий и их положений, выходящих за рамки эмпирического уровня.

Чувственность - в том смысле, что ее результаты требуют эмпирической проверки с использованием восприятия, и только после этого признаются достоверными.

Методы исследования, используемые в естествознании

В основе методов естествознания лежит единство эмпирических и теоретических сторон. Они взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Их разрыв или хотя бы преимущественное развитие одной за счёт другой закрывает путь к правильному познанию природы: теория становится беспредметной, опыт -- слепым.

Методы естествознания могут быть подразделены на группы:

а) общие методы касаются всего естествознания, любого предмета природы, любой науки. Это -- различные формы диалектического метода, дающего возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени. Например, метод восхождения от абстрактного к конкретному и др. Те системы отраслей естествознания, строение которых соответствует действительному историческому процессу их развития (например, биология и химия), фактически следуют этому методу.

б) Особенные методы также применяются в естествознании, но касаются не его предмета в целом, а лишь одной из его сторон (явлений, сущности, количественной стороны, структурных связей) или же определенного приёма исследований: анализ, синтез, индукция, дедукция. Особенными методами служат: наблюдение, эксперимент, сравнение и как его частный случай измерение. Исключительно важны математические приёмы и методы как особые способы исследования и выражения количественных и структурных сторон и отношений предметов и процессов природы, а также методы статистики и теории вероятностей. Роль математических методов в естествознания неуклонно возрастает по мере всё более широкого применения счётно-вычислительных машин. В целом происходит быстрая математизация современного естествознания. С ней связаны методы аналогии, формализации, моделирования, промышленного эксперимента.

в) Частные методы -- это специальные методы, действующие либо только в пределах отдельной отрасли естествознания, либо за пределами той отрасли естествознания, где они возникли. Так, методы физики, использованные в других отраслях естествознания, привели к созданию астрофизики, кристаллофизики, геофизики, химической физики и физической химии, биофизики. Распространение химических методов привело к созданию кристаллохимии, геохимии, биохимии и биогеохимии. Нередко применяется комплекс взаимосвязанных частных методов к изучению одного предмета. Например, молекулярная биология одновременно пользуется методами физики, математики, химии, кибернетики в их взаимосвязи.

В ходе прогресса естествознания методы могут переходить из более низкой категории в более высокую: частные -- превращаться в особенные, особенные -- в общие.

Важнейшая роль в развитии Е. принадлежит гипотезам, которые и являются "формой развития естествознания, поскольку оно мыслит..."

Место естествознания в обществе

Место естествознания в жизни и развитии общества вытекает из его связей с другими социальными явлениями и институтами, прежде всего с техникой, а через неё с производством, производительными силами вообще и с философией, а через неё с борьбой классов в области идеологии. При всей внутренней целостности, вытекающей из единства, как самой природы, так и теоретического взгляда на неё, естествознание представляет собой весьма сложное явление, обладающее различными сторонами и связями, нередко противоречивыми. Естествознание не входит ни в базис, ни в идеологическую надстройку общества, хотя в своей наиболее общей части (где формируется картина мира), оно связано с этой надстройкой. Связь естествознания через технику с производством, а через философию с идеологией довольно полно выражает наиболее существенные социальные связи естествознания. Связь естествознания с техникой складывается в силу того, что "техника... потому и служит целям человека, что ее характер (суть) состоит в определении ее внешними условиями (законами природы)".

В современную эпоху естествознание опережает технику в своём развитии, т. к. его объектами всё чаще становятся совершенно новые, неизвестные ранее вещества и силы природы (например, атомная энергия), а потому, прежде чем может встать вопрос об их техническом применении, требуется "фронтальное" их изучение со стороны естествознания. Тем не менее, техника с её потребностями остаётся движущей силой развития естествознания.

Введение…………………………………………………………………..………….3

1. Классификация наук

Заключение……………………………………………………..…..………………14

Список использованных источников……………………………….…………….15

Введение

Общеизвестно, что естествознание - это совокупность наук о природе. Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практичес­кому использованию в интересах человека. Естествознание возникает в результате обобщения наблюдений, получаемых и накапливаемых в процессе практической деятельности людей, и само является теоретической основой этой прак­тической деятельности.

В XIX веке было принято естественные науки (или опытное познание природы) разделять на 2 большие груп­пы. Первая группа по традиции охватывает науки о явлени­ях природы (физика, химия, физиология), а вторая - о предметах природы. Хотя деление это довольно условное, но очевидно, что предметы природы - это не только весь окружающий материальный мир с небесными телами и зем­лей, но и неорганические составные части земли, и нахо­дящиеся на ней органические существа, и, наконец, человек.

Рассмотрение небесных тел составляет предмет астрономи­ческих наук, земля составляет предмет ряда наук, из кото­рых наиболее разработаны геология, география и физика земли. Познание предметов, входящих в состав земной коры и на ней находящихся, составляет предмет естественной истории с ее тремя главными отделами: минералогией, бо­таникой и зоологией. Человек же служит предметом антро­пологии, наиболее важными составными частями которой являются анатомия и физиология. В свою очередь, на ана­томии и физиологии базируются медицина и эксперимен­тальная психология.

В наше время такой общепризнанной классификации естественных наук уже не существует. По объектам иссле­дования самым широким делением является деление на науки о живой и так называемой неживой природе. Важ­нейшие большие области естествознания (физика, химия, биология) можно отличать по формам движения материи, которые они изучают. Однако этот принцип, с одной сто­роны, не позволяет охватить все естественные науки (на­пример математику и многие смежные науки), с другой сто­роны, он неприменим к обоснованию дальнейших класси­фикационных делений, той сложной дифференциации и взаимосвязи наук, которые столь характерны для современ­ного естествознания.

В современном естествознании органически перепле­таются два противоположных процесса: непрерывной диф­ференциации естествознания и все более узкие области на­уки и интеграции этих обособленных наук.

1. Классификация наук

Процедура классификации ведет свое происхождение из простого наблюдения, оформившегося в специфический познавательный прием. Однако классификация позволяет получить реальное содержательное приращение знания на пути выявления новых групп явлений.

Процедура классификации, обращенная на саму науку, не может обойти вниманием классификацию, предложенную Ф. Бэконом (1561-1626) как обобщение известного в его время круга знаний. В своем эпохальном произведении "О достоинстве и преумножении наук" он создает широкую панораму научных знаний, включая в дружную семью наук и поэзию. В основу бэконовской классификации наук кладутся основные способности человеческой души: память, воображение, разум. Поэтому классификация приобретает следующий вид: памяти соответствует история; воображению - поэзия; разуму - философия.

В естествознании гетевского времени (конец XVIII в.) считалось, что все объекты природы связаны друг с другом грандиозной единой цепью, ведущей от простейших веществ, от элементов и минералов через растения и животные к человеку. Мир рисовался Гете как сплошной "метаморфоз" форм. Представления о качественно различающихся "ступенях организованности" природы были развиты объективными идеалистами Шеллингом и Гегелем. Шеллинг ставил перед собой задачу последовательно раскрыть все этапы развития природы в направлении к высшей цели, т.е. рассмотреть природу как целесообразное целое, назначение которого - в порождении сознания. Выделенные Гегелем ступени природы связывались с различными этапами эволюции, трактуемой как развитие и воплощение творческой деятельности "мирового духа", носящей у Гегеля название абсолютной идеи. Гегель говорил о переходе механических явлений к химическим (так называемом химизме) и далее к органической жизни (организм) и практике.

Серьезной вехой на пути становления классификации наук было учение Анри де Сен-Симона (1760-1825). Подводя итоги развития науки своего времени, Сен-Симон утверждал, что разум стремится обосновать свои суждения на наблюдаемых и обсуждаемых фактах. Он (разум) на позитивном фундаменте эмпирически данного уже преобразовал астрономию и физику. Частные науки есть элементы общей науки - философии. Последняя стала полу позитивной, когда частные науки стали позитивными, и станет совершенно позитивной, когда все частные науки станут позитивными. Это осуществится тогда, когда физиология и психология будут основаны на наблюдаемых и обсуждаемых фактах, ибо не существует явлений, которые не были бы или астрономическими, или химическими, или физиологическими, или психологическими. В рамках своей натурфилософии Сен-Симон пытался отыскать универсальные законы, управляющие всеми явлениями природы и общества, перенести приемы естественно-научных дисциплин на область общественных явлений. Он приравнивал органический мир к текучей материи и представлял человека как организованное текучее тело. Развитие природы и общества истолковывал как постоянную борьбу твердой и текучей материей, подчеркивая многообразную связь общего с целым.

Личный секретарь Сен-Симона Огюст Конт предлагает учитывать закон трех стадий интеллектуальной эволюции человечества как основу для разработки классификации наук. По его мнению, классификация должна отвечать двум основным условиям - догматическому и историческому. Первое состоит в расположении наук согласно их последовательной зависимости, так чтобы каждая опиралась на предыдущую и подготовляла последующую. Второе условие предписывает располагать науки сообразно ходу их действительного развития, от более древних к более новым.

Различные науки распределяются в зависимости от природы изучаемых явлений либо по их убывающей общности и независимости, либо по возрастающей сложности. Из подобного расположения вытекают умозрения все более сложные, а также все более и более возвышенные и полные. В иерархии наук большое значение имеет степень уменьшения абстрактности и увеличения сложности. Конечной целью всякой теоретической системы выступает человечество. Иерархия наук такова: математика, астрономия, физика, химия, биология и социология. Первая из них составляет отправной пункт последней, являющейся, как уже было сказано, единственной основной целью всякой положительной философии.

Чтобы облегчить обычное употребление иерархической формулы, удобно группировать термины по два, представляя их в виде трех пар: начальной - математико-астрономической, конечной - биолого-социологической и промежуточной- физико-химической. Кроме того, каждая пара показывает естественное сходство спариваемых наук, а их искусственное разделение, в свою очередь, приводит к ряду трудностей. Особенно это видно при отделении биологии от социологии.

В основу классификации О. Конт кладет принципы движения от простого к сложному, от абстрактного к конкретному, от древнего к новому. И хотя более сложные науки основываются на менее сложных, это не означает редукции высших к низшим. В контовской классификации отсутствуют такие науки, как логика, потому что она, по его мнению, составляет часть математики, и психология, которая составляет частично фрагмент биологии, частично - социологии.

Дальнейшие шаги в развитии проблемы классификации наук, предпринятые, в частности, Вильгельмом Дильтеем (1833-1911), привели к отделению наук о духе и наук о природе. В работе "Введение в науки о духе" философ различает их прежде всего по предмету. Предмет наук о природе составляют внешние по отношению к человеку явления. Науки о духе погружены в анализ человеческих отношений. В первых ученых интересуют наблюдения внешних объектов как данных естественных наук; во вторых - внутренние переживания. Здесь мы окрашиваем наши представления о мире нашими эмоциями, природа же молчит, словно чужая. Диль-тей уверен, что обращение к "переживанию" является единственным основанием наук о духе. Автономия наук о духе устанавливает связь понятий "жизнь", "экспрессия", "понимание". Таких понятий нет ни в природе, ни в естественных науках. Жизнь и переживание объективируются в институтах государства, церкви, юриспруденции и пр. Важно также, что понимание обращено в прошлое и служит источником наук о духе.

Вильгельм Виндельбанд (1848-1915) предлагает различать науки не по предмету, а по методу. Он делит научные дисциплины на номотетические и идеографические. В ведомстве первых - установление общих законов, регулярности предметов и явлений. Вторые направлены на изучение индивидуальных явлений и событий.

Однако внешняя противоположность природы и духа не в состоянии дать исчерпывающее основание всего многообразия наук. Генрих Риккерт (1863-1936), развивая выдвинутую Виндельбандом идею о разделении номотетических и идеографических наук, приходит к выводу, что различие вытекает из разных принципов отбора и упорядочивания эмпирических данных. Деление наук на науки о природе и науки о культуре в его знаменитом одноименном произведении лучше всего выражает противоположность интересов, разделяющих ученых на два лагеря.

Для Риккерта центральной является идея, что данная в познании действительность имманентна сознанию. Безличное сознание конституирует природу (естествознание) и культуру (науки о культуре). Естествознание направлено на выявление общих законов, которые Риккертом интерпретируются как априорные правила рассудка. История занимается неповторимыми единичными явлениями. Естествознание свободно от ценностей, культура и индивидуализирующее понимание истории есть царство ценностей. Указание на^ценность сугубо важно. "Те части действительности, которые индифферентны по отношению к ценностям и которые мы рассматриваем в указанном смысле только как природу, имеют для нас... только естественнонаучный интерес... их единичное явление имеет для нас значение не как индивидуальность, а как экземпляр более или менее общего понятия. Наоборот, в явлениях культуры и в тех процессах, которые мы ставим к ним в качестве предварительных ступеней в некоторое отношение... наш интерес направлен на особенное и индивидуальное, на их единственное и неповторяющееся течение, т.е. мы хотим изучать их также исторически, индивидуализирующим методом". Риккерт выделяет три Царства: действительность, ценность, смысл; им соответствуют три метода постижения: объяснение, понимание, истолкование.

Бесспорно, выделение номотетического и идеографического методов стало важным шагом в деле классификации наук. В общем смысле номо-тетический метод (от греч. nomothetike, что означает "законодательное искусство") направлен на обобщение и установление законов и проявляется в естествознании. Согласно различению природы и культуры, общие законы несоразмерны и несоотносимы с уникальным и единичным существованием, в котором всегда присутствует нечто невыразимое при помощи общих понятий. Отсюда следует вывод о том, что номотететичес-кий метод не является универсальным методом познания и что для познания "единичного" должен применяться идеографический метод.

Название идеографического метода (от Греч, idios- "особенный", grapho - "пишу") ориентирует на то, что это метод исторических наук о культуре. Суть его в описании индивидуальных событий с их ценностной окраской. Среди индивидуальных событий могут быть выделены существенные, но никогда не просматривается их единая закономерность. Тем самым исторический процесс предстает как множество уникальных и неповторимых событий, в отличие от заявленного номотетическим методом подхода к естествознанию, где природа охватывается закономерностью.

Науки о культуре, по мнению Риккерта, распространены в таких сферах, как религия, церковь, право, государство и даже хозяйство. И хотя хозяйство можно поставить под вопрос, Риккерт определяет его так: "Технические изобретения (а следовательно, хозяйственная деятельность, которая является производной от них) обыкновенно совершаются при помощи естественных наук, но сами они не относятся к объектам естественнонаучного исследования".

Можно ли считать, что в сосуществовании и этих двух видов науки, и соответствующих им методов отражены отклики тех далеких споров номиналистов и реалистов, которые будоражили средневековые схоластические диспуты? Видимо, да. Ведь те утверждения, которые слышны со стороны идеографических наук (в частности, что единичное есть основа общего и последнее вне его не существует, их невозможно отделить друг от друга и предположить раздельное существование), суть одновременно и аргументы номиналистов, для которых именно единичное, как реально существующий факт, может быть положено в основу истинного познания.

Применительно к современной ситуации необходимо заметить, что и в точных, помологических науках, ориентирующихся на регулярность и повторяемость, и в индивидуализирующих, идеографических науках, ориентирующихся на единичное и неповторимое, единичное не может и не должно быть проигнорировано. Разве вправе естествознание отказываться от анализа единичных фактов, и разве справедлива будет та летопись, в которой не будет прослеживаться общая связь событий?

Для методологии и философии науки представляют интерес размышления Риккерта, в которых общее и единичное не просто противопоставляются, что было бы наивно, но предстают дифференцирование, т.е. в различении видов общего и единичного. В естественных науках отношение общего к единичному - это отношение рода и индивида (экземпляра). В общественных исторических науках единичность как бы представляет, репрезентирует собой всеобщность, выступая как проявленная наглядным образом закономерность. Индивидуальные причинные ряды - таковы цель и смысл исторических наук.

Принипы классификации наук Ф. Энгельса. Когда в 1873 г. Энгельс приступил к разработке классификации форм движения материи, в ученых кругах был распространен контовский взгляд на классификацию наук. Родоначальник позитивизма О. Конт был уверен, что каждая наука имеет своим предметом отдельную форму движения материи, а сами объекты различных наук резко отделены друг от друга: математика | физика | химия | биология | социология. Такое соответствие было названо принципом координации наук. Энгельс обратил внимание на то, как связаны между собой и переходят один в другой объекты, изучаемые различными науками. Возникла идея отразить процесс прогрессивного развития движущейся материи, идущей по восходящей линии от низшего к высшему, от простого к сложному. Подход, где механика была связана и переходила в физику, последняя в химию, та в биологию и социальные науки (механика... физика... химия... биология... социальные науки), стал известен как принцип субординации. И действительно, куда ни бросить взгляд, мы нигде не найдем какую-либо форму движения в полной отдельности от других форм движения, везде и всюду существуют лишь процессы превращения одних форм движения в другие. Формы движении материи существуют в непрерывно-прерывном процессе превращения друг в друга. "Классификация наук, - отмечал Ф. Энгельс, - из которых каждая анализирует отдельную форму движения или ряд связанных между собой и переходящих друг в друга форм движения материи, является вместе с тем классификацией, расположением, согласно внутренне присущей им последовательности самих этих форм движения, и в этом именно и заключается ее значение".

Когда Энгельс начинал работу над "Диалектикой природы", в науке уже утвердилось понятие энергии, распространенное на область неорганики - неживую природу. Однако все более и более становилось понятно, что между живой и неживой природой не может быть абсолютной грани. Убедительным примером тому явился вирус - переходная форма и живое противоречие. Попав в органическую среду, он вел себя как живое тело, в неорганической же среде он так себя не проявлял. Можно сказать, что Энгельс прозорливо предугадал переход одной формы движения материи в другую, так как к моменту возникновения его концепции наукой были изучены лишь переходы между механической и тепловыми формами. Вызывало интерес и предположение о том, что выдающиеся открытия в скором времени будут возникать на стыке наук, в пограничных областях. Взявшись за разработку одной из таких пограничных областей, связывающих природу и общество, Энгельс предложил трудовую теорию антропосоциогенеза- происхождения человека и человеческого общества. В свое время Ч. Дарвин (1809-1882), проводя сравнительные анатомические исследования человека и обезьян, пришел к выводу о чисто животном происхождении человека. Он выделил две формы конкуренции: внутривидовую и межвидовую. Внутривидовая конкуренция вела к вымиранию неприспособленных форм и обеспечивала выживание приспособленных. Это положение легло в основу естественного отбора. Энгельс же оценил роль социальных факторов, и в частности особую роль труда, в процессе антропосоциогенеза. В XX в. именно на стыках наук появились наиболее перспективные области новых наук: биохимия, психолингвистика, информатика.

Таким образом, если в первых классификациях наук в качестве оснований выступали естественные способности человеческой души (память, воображение и т.п.), то, по мнению нашего современника отечественного исследователя Б. Кедрова, принципиальное отличие энгельсовской классификации заключалось как раз в том, что "в основу разделения наук она кладет принцип объективности: различия между науками обусловлены различиями изучаемых ими объектов". Тем самым классификация наук имеет под собой прочное онтологическое основание - качественное многообразие самой природы, различные формы движения материи.

В связи с новыми данными естествознания разработанная Энгельсом пятичленная классификация форм движения материи была подвергнута существенным уточнениям. Наибольшую известность получила современная классификация, предложенная Б. Кедровым, в которой он различал шесть основных форм движения: субатомно физическую, химическую, молекулярно-физическую, геологическую, биологическую и социальную. Заметим, что классификация форм движения материи мыслилась как основа классификации наук.

Существует и иной подход, согласно которому все многообразие мира может быть сведено к трем формам движения материи: основным, частным и комплексным. К основным относятся наиболее широкие формы движения материи: физическая, химическая, биологическая, социальная. Ряд авторов подвергают сомнению существование единой физической формы движения материи. Однако с этим вряд ли можно согласиться. Все объекты, объединяемые понятием физического, обладают двумя наиболее общими физическими свойствами - массой и энергией. Для всего физического мира характерен общий всеохватывающий закон сохранения энергии.

Частные формы входят в состав основных. Так, физическая материя, включает в себя вакуум, поля, элементарные частицы, ядра, атомы, молекулы, макротела, звезды, галактики, Метагалактику. К комплексным формам материи и движения следует отнести астрономическую (Метагалактика - галактика - звезды - планеты); геологическую (состоящую из физической и химической форм движения материи в условиях планетарного тела); географическую (включающую в себя физическую, химическую, биологическую и социальную формы движения материи в пределах лито-, гидро- и атмосферы). Одна из существенных особенностей комплексных форм движения материи заключается в том, что господствующую роль в них в конечном счете играет низшая форма материи - физическая. К примеру, геологические процессы определяются физическими силами: гравитацией, давлением, теплотой; географические законы обусловлены физическими и химическими условиями и соотношениями верхних оболочек Земли.

Заключение

Философия науки по логике вещей должна отчетливо представлять, с каким типом науки она предпочитает иметь дело. Согласно уже сложившейся, хотя и достаточно молодой традиции все науки подразделились на три клана: естественные, общественные, технические. Однако как бы эти группы наук ни конкурировали друг с другом, в своей совокупности они имеют общую цель, связанную с наиболее полным постижением универсума.

Вопросы классификации и взаимосвязи естественных наук обсуждаются и по сей день. При этом существуют разные точки зрения. Одна из них – все химические явления, строение вещества и его превращение можно объяснить на основании физических знаний; ничего специфического в химии нет. Другая точка зрения – каждый вид материи и каждая форма материальной организации (физическая, химическая, биологическая) настолько обособлены, что между ними нет прямых связей. Конечно, такие разные точки зрения далеки от истинного решения сложнейшего вопроса классификации и иерархии естественных наук. Вполне очевидно одно – несмотря на то, что физика – фундаментальная отрасль естествознания, каждая из естественных наук (при одной и той же общей задаче изучения природы) характеризуется своим предметом исследования, своей методикой исследования и базируется на своих законах, не сводимых к законам других отраслей науки. И серьезные достижения в современном естествознании наиболее вероятны при успешном сочетании всесторонних знаний, накопленных в течение продолжительного времени и в физике, и в химии, и в биологии, и во многих других естественных науках.

Список использованных источников

1. Карпенков С.Х. К26 Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический Проект, 2000. Изд. 2-е, испр. и доп. – 639 с.
2. Лихин А. Ф. Концепции современного естествознания: учеб. – МТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. – 264 с.
3. Турчин В.Ф. Феномен науки: Кибернетический подход к эволюции. Изд. 2-е – М.: ЭТС, 2000. – 368 с.
4. Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания: курс лекций / Изд. 4-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 480 с.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Московский государственный университет

Приборостроения и информатики

Е.А.Коломийцева

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Краткий курс лекций

Рецензенты:

к.т.н., проф. Фигуровский Е.Н., к.ф.-м.н., доц. Шпиченецкий Б.Я.

Е.А.Коломийцева . КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ.

Краткий курс лекций. М., 2006, 80 с.

Учебное пособие предназначено для студентов МГУПИ, изучающих дисциплину «Концепции современного естествознания»

МГУПИ, 2006

Вступление ............................................................................................................................	4
Лекция 1. Предмет и методы естествознания……………………………………………	4
Лекция 2. Практические методы физических исследований. Физические величины и измерения…………………………………………………………………………………..	7
Лекция 3. Макромир. Движение в классической механике……………………………..	9
Лекция 4. Силы в природе. Фундаментальные взаимодействия………………………..	13
Лекция 5. Меры движения – импульс и энергия. Законы сохранения и симметрия пространства - времени……………………………………………………………………	15
Лекция 6. Физические поля. Концепции близкодействия и дальнодействия………….	18
Лекция 7. Мегамир. Элементы частной теории относительности. Релятивистская концепция…………………………………………………………………………………..	19
Лекция 8. Проблемы пространства и времени…………………………………………...	21
Лекция 9. Волновые процессы…………………………………………………………….	25
Лекция 10. Законы микромира. Корпускулярно-волновой дуализм материи. Принцип дополнительности и проблемы причинности………………………………...	29
Лекция 11. Элементарные частицы. Кварки……………………………………………..	32
Лекция 12. Радиоактивность………………………………………………………………	34
Лекция 13. Динамические и статистические закономерности………………………….	36
Лекция 14. Энергия в термодинамических процессах…………………………………..	39
Лекция 15. Порядок и беспорядок в природе. Фазовые переходы. Энтропия. Второе начало термодинамики и «стрела времени»……………………………………………..	41
Лекция 16. Синергетика. Соотношение порядка и хаоса в открытых неравновесных системах…………………………………………………………………………………….	44
Лекция 17. Происхождение и эволюция Вселенной…………………………………….	47
Лекция 18. Планета Земля…………………………………………………………………	53
Лекция 19. Элементы химии………………………………………………………………	57
Лекция 20. Вода и гипотезы о происхождении жизни на Земле. Самоорганизация в живой природе……………………………………………………………………………..	60
Лекция 21. Биосфера и проблемы экологии. Понятие о ноосфере……………………..	63
Лекция 22. Молекулярные основы жизни. ДНК и информация………………………..	67
Лекция 23. Феномен человека…………………………………………………………….	70
Лекция 24. Теория эволюции в биологии. Принципы универсального эволюционизма. Путь к единой культуре..........................................................................	74
Вопросы для подготовки к экзамену ……………………………………………………..	77
Задачи для самостоятельного решения ………………………………………………….	79
	80

Вступление

Дисциплина «Концепции современного естествознания» входит в государственный образовательный стандарт для гуманитарных и обществоведческих специальностей. Целью данного курса является ознакомление студентов с современными представлениями о природе и месте человека в ней. Не секрет, что у многих из них существует перекос в сторону чисто гуманитарных знаний. Между тем современному специалисту необходим широкий кругозор. Возможно, самой заманчивой перспективой было бы показать студентам жизнь человека в ее единстве с природой, целостность и уникальность окружающего, дать почувствовать красоту и мощь человеческой мысли, которая способна охватить весь мир от Вселенной до элементарной частицы, развить вкус к получению знаний, подтолкнуть к чтению научно-популярной литературы и самообразованию. В конечном счете это – необходимое условие формирования гармоничной личности.

Лекция 1.

Предмет и методы естествознания

1. Предмет естествознания. Естественнонаучная и гуманитарная культуры.

Естествознание – это комплекс знаний о природе, которые составляют одну из важнейших частей человеческой культуры.

Культура – широкое, многогранное понятие, которое можно определять по-разному. Существует большое количество различных определений культуры (около 170), из которых приведем одно, вполне удовлетворительно отражающее ее наиболее важные признаки:

Культура – это система средств человеческой деятельности, благодаря которой планируется, осуществляется, стимулируется активность индивида, групп, всего человечества в их взаимодействии с природой и между собой.

Таким образом, культуру в целом можно подразделить на три основные ветви:

культура материальная (орудия труда, жилища, одежда, транспорт) – вся сфера материальной деятельности и ее результаты;

культура социальная – основные правила поведения в обществе;

культура духовная (знания, воспитание, мораль, право, мировоззрение, наука, искусство).

Соответственно и знания человечества можно подразделить на

систему знаний о природе – естественные науки и

систему знаний о позитивно значимых ценностях бытия индивидуума, групп, государства, человечества в целом – гуманитарные науки.

Каждый из этих разделов человеческих знаний обладает своей спецификой:

Естественнонаучные знания глубоко специализированы, они постоянно совершенствуются, отличаются объективностью, достоверностью, имеют большое значение для существования человека и общества.

Гуманитарные знания активизируются, исходя из принадлежности индивида к определенной социальной группе. Они характеризуются субъективностью, т.е. допускают возможность толкований, идеализаций, противоречащих реальным свойствам объектов.

Тем не менее естественнонаучные и гуманитарные знания взаимосвязаны, будучи самостоятельными частями единой системы знаний науки:

они опираются на единую основу: потребности и интересы человека и человечества в создании оптимальных условий для самосохранения и совершенствования своей жизни;

между ними существует взаимообмен достигнутыми результатами.

2. Наука и научный метод.

Наука - термин, обозначающий обобщаемые и систематизированные знания в любой области.

С древнейших времен люди пытались понять сущность наблюдаемых явлений природы и их закономерности. Причем первым побудительным мотивом для этого служил практический интерес – возможность использовать полученные знания. Так изначально сосуществовали два аспекта естествознания – познавательный и прикладной. В современной науке также присутствуют оба указанных аспекта.

Познание законов природы и создание на этой основе картины мира – непосредственная, ближайшая цель естествознания. Конечная задача – содействие практическому использованию этих законов. Не всегда перспектива практического применения того или иного открытия очевидна с самого начала, теория, как правило, развивается с некоторым опережением.

Итак, в системе естествознания мы выявили два уровня – уровень теоретический и уровень практический (экспериментальный).

Использующиеся при теоретическом и практическом освоении действительности приемы составляют научный метод. Таким образом, наука отвечает на вопрос: «Что такое реальность?», а научный метод указывает, как с этой реальностью обращаться.

Научные методы бывают различного уровня:

Единые (всеобщие): диалектический, метафизический;

Общенаучные (используемые во всех науках): практические (эмпирические) – наблюдение, описание, измерение, эксперимент, и теоретические - сравнение, аналогтя, анализ и синтез, идеализация, обобщение, восхождение от абстрактного к конкретному, индукция и дедукция;

Специально-научные (применяемые в конкретных дисциплинах).

Особенностью современного естествознания является его конструктивная направленность, т.е. реальность не только изучается, но и проектируется с определенными целями. Это выражается в широком применении методов математического моделирования процессов и явлений с помощью ЭВМ.

Начальным этапом исследования является, как правило, практика, она же служит и окончательным критерием истинности (адекватности) любой теории, а также целью исследования.

3. Исторические аспекты развития естествознания.

Процесс формирования естествознания не был равномерным. Развитие научной мысли можно обобщенно разделить на этапы. На каждом этапе господствовал определенный стиль мышления, который базировался на имевшихся к тому времени достижениях науки. Тем самым задавался круг задач, подлежащих исследованию, и методология исследования. Такие общепризнанные научные достижения и господствующий стиль научного мышления называются парадигмой . Смена, зачастую коренная ломка существующей парадигмы означает переход к следующему этапу развития естествознания и называется научно-технической революцией .

Первый этап , расцвет которого происходил в античный период, характеризуется преобладанием чисто умозрительных рассуждений о природе вещей и явлений. Естествознание на этой стадии еще не отделено от философии и по сути они составляют одну науку натурфилософию, в которой отражены представления древних о мире как едином целом. Несмотря на поразительные озарения Демокрита, Архимеда и др., натурфилософию еще нельзя считать наукой в современном понимании.

Первую научно-техническую революцию многие историки науки связывают с деятельностью Аристотеля. Именно тогда наука стала отличаться от других форм познания мира. Была высказана идея о шарообразности Земли, построена геоцентрическая модель мира.

Идеи Аристотеля определили состояние науки вплоть до эпохи Возрождения.

Вторая научно-техническая революция связана с введением в научную практику эксперимента как способа проверки гипотез. В этот период происходило накопление фактического материала и его обобщение, естествознание обрело более привычную для нас форму. В трудах ученых Нового времени – Галилея, Кеплера, Ньютона – были заложены основы классической науки.

Второй этап развития естествознания длился до конца Х1Х века, это время полного расцвета классической науки. Установлен закон сохранения и превращения энергии. оптики, электродинамики, термодинамики, построена теоретическая механика (Гамильтон, Лагранж, Максвелл, Френель, Больцман). В химии установлено строгое понятие элемента (Лавуазье), изучаются химические реакции, соединения, открыт периодический закон Менделеева, возникла структурная химия (Бутлеров). В биологии побеждают важнейшие идеи об эволюции всего живого (Ламарк, Дарвин); открыта клетка (Шлейден и Шванн) и материальный носитель наследственности – ген (Мендель).

Таким образом, подготовлялись условия для новой научно-технической революции, которая захватила весь ХХ век и продолжается поныне.

Для третьей научно-технической революции характерно:

Тесное взаимодействие различных областей науки, развитие междисциплинарных связей. Подавляющее большинство открытий происходит на стыках наук.

Переход от классических представлений к неклассическим: создание общей и специальной теории относительности, квантовой теории поля (квантовая механика).

Исследование сложнейших неравновесных нелинейных процессов, происходящих в сложных системах. Оказывается, что эти процессы, которые приводят к самоорганизации системы, к возникновению новых структур, протекают сходно в различных областях естествознания. Это позволяет рассматривать с единых позиций такие дисциплины, как физика, космология, геология, химия, биология и даже традиционно гуманитарные дисциплины, такие как история, этнология, социология, экономика. Такой подход получил название синергетика . Это наиболее перспективное направление современного естествознания.

Бурное развитие информационных технологий, позволяющих проводить громадный объем вычислений с большой скоростью и исследовать сложнейшие процессы. Информация становится в один ряд с материей.

Во главу угла современного естествознания ставится человек, его интересы и цели. Наука приобретает этическую окраску.

4. Основные разделы современного естествознания.

В настоящее время в мире насчитывается около 15 тысяч научных дисциплин, и их число непрерывно растет. Считается, что за каждые 10-15 лет количество научной информации удваивается. Имеется большое количество междисциплинарных наук.

Разумеется, произвести классификацию всех естественных наук практически невозможно. Можно лишь выстроить цепочки, руководствуясь каким-либо принципом. Например, по сложности изучаемого объекта: физика  химия (неорганическая, органическая)  биология  медицина. По масштабу изучаемого объекта: астрономия (в частности, астрофизика)  геология (включая геологию отдельных планет)  география  экология биология. По используемому методу: логика  математика  физика. Как видно, ключевой наукой в каждой из этих цепочек является физика. Именно эта наука изучает самые фундаментальные, основополагающие законы природы. Поэтому знание основных физических понятий и законов является обязательным компонентом любого образования.

5. Структурные уровни организации материи.

В основе современных представлений о строении материального мира лежит системный подход . Любой объект или явление в соответствии с этим подходом рассматривается как сложное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность. Дадим определения важнейших понятий:

Система – совокупность элементов и связей между ними;

Связи – отношения между элементами системы. Связи составляют структуру системы. Они могут быть горизонтальными (координация между однопорядковыми элементами) и вертикальными (отражающими субординацию, т.е. соподчинение, разнопорядковых элементов). Совокупность горизонтальных связей образует уровни организации системы, совокупность вертикальных связей отражает их иерархию.

Вся материя Вселенной также является колоссальной, сложнейшей системой. Можно выделить три уровня строения материи:

При изучении предмета «Концепции современного естествознания» мы, как и в любой науке, должны двигаться от простейших представлений и понятий к более сложным. Наиболее простыми и привычными для нас являются те явления, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни и наблюдаем непосредственно. Все они описываются в рамках классических представлений, которые и следует вспомнить в начале курса.

Лекция 2.

Практические методы физических исследований. Физические величины и измерения.

Первоначальное взаимодействие человека (исследователя) с объектом или явлением имеет место непосредственно на практике. Здесь происходит накопление и систематизация фактов, их описание. Все это – практический , или эмпирический , уровень познания. Он включает в себя наблюдения, измерения, эксперимент. Лишь на основе полученных данных строится гипотеза и происходит подъем на более высокий, теоретический уровень познания.

1. Наблюдения.

Основным способом получения информации об окружающем мире и явлениях, которые в нем происходят, с древнейших времен было наблюдение. Наблюдение может проводиться как при помощи наших естественных органов чувств: зрения, слуха, обоняния, осязания и даже вкуса. Однако все эти чувства развиты у разных людей в разной степени, поэтому такие наблюдения достаточно несовершенны. Любые выводы, сделанные на основании таких наблюдений, будут в большой степени субъективны.

Существует огромное количество явлений, вообще недоступных непосредственному человеческому восприятию. Например, мы не видим электромагнитные волны, частоты которых лежат за пределами оптического диапазона, не воспринимаем ультразвук, не способны заглянуть в микромир.

Для более объективного, глубокого и разностороннего изучения действительности человеческому организму нужно «помочь» - требуется использование приборов. Однако система «прибор-объект» – это уже совсем не то же самое, что исходный объект.

Измерения и измерительные приборы.

Наблюдение становится частью научного исследования, если на основании этого наблюдения делаются некоторые сравнения и выводы. Для того чтобы сравнивать какие-либо свойства материальных объектов, требуется дать этим свойствам количественные характеристики. Более того, в квантовой механике считается, что реально существуют лишь те объекты, которые можно измерить: «Принципиально неизмеримое – физически нереально» (Бор, Гейзенберг). Процедура получения количественной информации об объекте исследования называется измерением . Инструмент, с помощью которого проводится измерение, называют прибором . Теорией измерений занимается специальная наука – метрология . Простейший способ измерения (прямой ) заключается в том, что исследуемый объект сравнивается с эталоном , принятым за единицу. Самый известный эталон – это платино-иридиевый стержень длиной в 1метр, хранившийся в Париже, в Палате мер и весов. Очевидны неудобства таких измерений, связанные с хранением и воспроизведением копий эталона. В настоящее время (с 1983 г.) решено считать 1 метр как расстояние, проходимое светом в вакууме за время 1/299792458 секунд.

Для измерения времени также нужен эталон. В настоящее время считается, что 1 секунда – это время, за которое происходит 9192631830 периодов колебаний излучения, испускаемого изотопом цезия
.

Заметим, что для измерения величин, описывающих явления макромира, привлекаются явления микромира и мегамира.

В соответствии с последними договоренностями эталонная длина в 1 метр не измеряется непосредственно, а вычисляется по формуле
, где с – скорость света в вакууме. Такое измерение носит название косвенного . В подавляющем большинстве физические измерения являются косвенными. К косвенным измерениям можно также отнести метод экстраполяции , который основан на предположении о том, что в области, где измерения не проводились, поведение системы остается таким же. Экстраполяция далеко не всегда подтверждается экспериментом.

1. Физические размерности. Международная система СИ.

При измерении исследователь получает количественные характеристики какого-либо свойства данного объекта. Каждая величина имеет свой физический смысл и свою единицу измерения - размерность. Величины разной размерности нельзя сравнивать, складывать или вычитать друг из друга, т.к. они описывают разные свойства объектов.

Единицы измерения оказалось удобно согласовать между всеми странами. Это было вызвано прежде всего экономическими интересами. В настоящее время мировым сообществом принята единая метрическая система мер, называемая Международной Системой (СИ). Ее основные единицы (требующие определения с помощью эталона):

Длина – 1 метр;

Время – 1 секунда;

Масса – 1 килограмм;

Термодинамическая температура – 1 Кельвин;

Количество вещества – 1 моль;

Сила электрического тока – 1 Ампер;

Сила света – 1 кандела;

Остальные физические величины получаются из перечисленных и называются производными, например, Н, Дж, Вт, В, Ом.

4. Погрешности измерений.

Любое измерение может быть проведено только с некоторой точностью. Получить абсолютно точное значение физической величины принципиально невозможно по целому ряду причин. Первая из них состоит в том, что измерение есть результат взаимодействия прибора и объекта. В свою очередь приборы сами являются техническими устройствами и имеют ограниченные возможности. Кроме того, любой физической величине присущи вероятностные свойства, и это фундаментальное свойство всей материи, о чем мы будем говорить особо в специальной лекции. Говорят, что измерение величины х 0 произведено с определенной точностью
, а само значение называют абсолютной ошибкой или абсолютной погрешностью измерений. Естествоиспытатель может только утверждать, что истинное значение измеряемой величины лежит в интервале от (
) до (
):
.

Иногда удобнее говорить об относительной ошибке или относительной погрешности измерений:
. Эта величина, особенно будучи выражена в процентах, дает очень наглядное представление о точности проведенных измерений.

Перечислим основные факторы неточности эксперимента. Помимо грубых промахов самого экспериментатора, их можно разделить на две группы:

1) систематические , которые определяются классом точности прибора (1/2 цены деления) и, возможно, какой-то постоянной ошибкой прибора;

2) статистические , обусловленные случайными отклонениями от истинного значения в каждом конкретном опыте. За истинное значение величины часто приходится принимать среднее
, где N – число опытов. Чем больше опытов было сделано, тем ближе к истинному значению.

Эксперимент.

Как правило, исследователь заранее планирует свои наблюдения и измерения, руководствуясь некоторой гипотезой , т.е. предположениями об ожидаемом результате. А.Эйнштейн указывал, что “только теория определяет, что можно наблюдать”. Для более глубокого проникновения в суть явления требуется менять условия опыта, вмешиваясь тем самым в объект исследования.

Целенаправленные действия, связанные с изменениями в самом объекте исследования, называют экспериментом . Эксперимент позволяет выявить такие свойства и закономерности внутри объекта, которые в обычных условиях скрыты.

Особая форма эксперимента – мысленный эксперимент . В последнее время все большее значение приобретает численный эксперимент , в котором ученый имеет дело с математическими моделями явлений природы.

1. Использование результатов эксперимента. Теория. Критерии научности и истинности теории.

Результаты эксперимента следует истолковать. Если первоначальная гипотеза исследователя подтвердилась, то исследования переходят на новый уровень – теоретический , т.е. строится научная теория в рамках существующей парадигмы. Если же удовлетворительной теории, описывающей наблюдаемое явление, не удается построить, это может привести к революционной смене парадигмы.

Рабочая программа