Шпаргалка по «Концепции современного естествознания»

Различия эмпирического и теоретического уровней познания.

1.по объектам исследования:

-на эмпирическом: ученый имеет  дело непосредственно с природными  и социальными объектами;

-на теоретическом: оперирует  исключительно с идеализированными объектами (материальная точка, идеальный газ, абсолютно твердое тело и пр.).

2.по методам исследования:

-на эмпирическом: обычны такие  методы, как наблюдение, описание, измерение, эксперимент и др.

-на теоретическом: аксиоматический  метод, системный, структурно-функциональный анализ, математическое моделирование и т.д.

В XVII в, в эпоху зарождения классического естествознания, Бэкон и Декарт сформулировали 2 разнонаправленные методологические программы развития науки: эмпирическую (индукционистскую) и рационалистическую (дедукционистскую).

Индукция –способ рассуждения,при котором общий вывод делается на основе обобщения частных посылок, движение познания от частного к общему.

Дедукция – движение в противоположном  направлении, от общего к частному.

Эмпиризм. Действительное знание о мире можно получить только из опыта,т.е. на основании наблюдений и экспериментов. Всякое наблюдение и эксперимент – единичны.Единственно возможный путь познания природы – движение от частных случаев ко все более широким обощениям,т.е.индукция.

Рационализм.Математические науки считаются самыми надежными и успешными,т.к. применяют самые эффективные и достоверные методы познания: интеллектуальную интуицию и дедукцию.

Эти методологические программы ныне считаются устаревшими.Эмпиризм недостаточен потому,что индукция никогда не приведет к универсальным суждениям,поскольку невозможно охватить все множество частных случаев,на основе которых делаются общие выводы.Рационализм исчерпал себя,поскольку современная наука занялась такими областями реальности (в микро- и мегамире),в которых требуемая «самоочевидность» простых истин исчезла окончательно.

Эти программы сыграли важную роль в понимании структуры научного познания.Оно как бы «двухэтажно»: верхний этаж занят теорией,нижний – эмпирией.Из нижнего этажа на верхний можно попасть только «скачком».

В наше время стандартная модель строения научного знания предполагает движение по цепочке:

установление эмпирических фактов – первичное эмпирическое обобщение  – обнаружение отклоняющихся  от правила фактов – изобретение  теоретической гипотезы с новой схемой объяснения – логический вывод (дедукция) из гипотезы всех наблюдаемых фактов,что и является ее проверкой на истинность.Подтверждение гипотезы конституирует ее в теоретический закон.

Такая модель научного знания  - гипотетико-дедуктивной.

Методы научного познания.

Методы научного познания: наблюдение,эксперимент,моделирование.

1.Организованное, целенаправленное наблюдение (моделирование,восприятие). Необходимость интерпретации результатов эксперимента показывает,что чисто эмпирических знаний не существует.в обыденном наблюдении существует объект и субъект и определенные условия.В научном, кроме того,существуют спец.средства наблюдения,увеличивающие природные способности человека.Используются концептуальные средства (теории) при интерпретации результатов. -прямые (непосредственно получаемые от объекта наблюдения); -косвенные (выводы о прямо ненаблюдаемых объектах).

Принцип интерсубъективности. Знание должно быть освобождено от субъективных моментов.Многие думают,что наблюдение должно вестись с помощью приборов,однако данные наблюдения оцениваются человеком.Данные наблюдения должны быть очищены от субъективных моментов.Чистого эмпирического материала не бывает,они всегда проходят эмоциональную обработку.Среди данных наблюдений есть свидетельства (интерпритации данных наблюдений) для подтверждения уже выдвинутой гипотезы.

Функции: 1.для проверки гипотез; 2.для  сопоставления теории и результатов  наблюдений.

2.Эксперимент.

представляет практическую возможность изменения предмета.Структура  совпадает с наблюдением.Изучаются предметы и процессы для их познания. По цели: 1.для эмпирической проверки гипотез и теорий; 2.поисковые эсперименты,для сбора информации с целью  уточнения догадки. По объекту: физический,химический,биологический,психологический и социальный эксперименты. Если объект существует в реальности,то эксперимент является прямым, а если эксперимент проводится на моделях – косвенным.

На основании метода и результата:

-Качественный носит  поисковый характер,дает предварительный анализ гипотез.

-количественный дает точный  результат.

Применяются последовательно.Результаты эксперимента нуждаются в статистическом анализе.Проблема ошибки при большом  количестве измерений.Оценка статистически  анализируемых данных проводится в рамках определенных теорий.Но может быть,что эксперимент не подтверждает никакую теорию и ведет к созданию новых теорий для

-разделения существенных фактов  от несущественных;

-подтверждения теорий и гипотез;

-проверки гипотез и теорий.

3.Моделирование.

Модель – аналог чего-то (природной либо социальной реальности).

Заменитель оригиналов познания.

• Предметное моделирование ведется на моделях воспроизводящих характеристики оригинала.
• Знаковое – моделью служат графики, чертежи, языковая система.

Модель – теоретико-познавательная категория.Характеристики ее переносятся на оригинал.Чем больше аналогия,тем больше научность теории.Теории ограничивают абстракцию моделей.

Моделирование нужно применять  вместе с другими методами познания.Модель является средством к объектам исследования.

 

 

5. Понятие естественнонаучной картины мира. Механистическая картина мира. Электромагнитная картина мира.

 

Представления о свойствах и особенностях окружающей нас природы возникают на основе тех знаний, которые в каждый исторический период дают нам разные науки, изучающие  различные процессы и явления  природы. Поскольку природа представляет собой нечто единое и целое, постольку и знания о ней должны иметь целостный характер, т.е. представлять собой определенную систему. Такую систему научных знаний о природе издавна называют Естествознанием. Раньше в Естествознание входили все сравнительно немногочисленные знания, которые были известны о Природе, но уже с эпохи Возрождения возникают и обособляются отдельные его отрасли и дисциплины, начинается процесс дифференциации научного знания. Ясно, что не все эти знания являются одинаково важными для понимания окружающей нас природы.

Чтобы подчеркнуть  фундаментальный характер основных и важнейших знаний о природе, ученые ввели понятие естественно-научной картины мира, под которой понимают систему важнейших принципов и законов, лежащих в основе окружающего нас мира. Сам термин "картина мира" указывает, что речь идет здесь не о части или фрагменте знания, а о целостной системе.

Существующая  картина природы, рисуемая естествознанием, в свою очередь оказывает воздействие  на другие отрасли науки, в том  числе и социально-гуманитарные.

С появлением экспериментального естествознания и научной астрономии в эпоху Возрождения была показана явная несостоятельность подобных представлений. Новые взгляды на окружающий мир стали основываться на результатах и выводах естествознания соответствующей эпохи и стали поэтому называться естественно-научной картиной мира.

Одной из первых возникла механистическая картина мира, поскольку изучение природы началось с анализа простейшей формы движения материи - механического перемещения тел.

1. Механическая картина мира

 

Она складывается в результате научной  революции XVI -XVII вв. на основе работ  Г. Галилея и П. Гассенди, восстановивших атомизм древних философов, исследований Декарта и Ньютона, завершивших  построение новой картины мира, сформулировавших основные идеи, понятия и принципы, составившие механическую картину мира.

снову механической картины мира составил атомизм, который весь мир, включая  и человека, понимал как совокупность огромного числа неделимых частиц - атомов, перемещающихся в пространстве и времени.

Ключевым понятием механической картины  мира было понятие движения. Именно законы движения Ньютон считал фундаментальными законами мироздания. Тела обладают внутренним врожденным свойством двигаться  равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения связаны с действием на тело внешней силы (инерции). Мерой инертности является масса, другое важнейшее понятие классической механики. Универсальным свойством тел является тяготение.

Решая проблемы взаимодействия тел, Ньютон предложил принцип дальнодействия. Согласно этому принципу взаимодействие между телами происходит мгновенно на любом расстоянии, без каких-либо материальных посредников.

Концепция дальнодействия тесно связана  с пониманием пространства и времени  как особых сред, вмещающих взаимодействующие тела. Ньютон предложил концепцию абсолютного пространства и времени. Пространство представлялось большим «черным ящиком», вмещающим все тела в мире, но если бы эти тела вдруг исчезли, пространство все равно бы осталось. Аналогично, в образе текущей реки, представлялось и время, также существующее абсолютно независимо от материи.

В механической картине мира любые  события жестко предопределялись законами механики. Случайность в принципе исключалась из картины мира. Как  говорил П. Лаплас, если бы нашелся гигантский ум, способный объять мир (знание о координатах всех тел в мире, а также силах, действующих на них), то он однозначно мог бы предсказать будущее этого мира.

Жизнь и разум в механической картине мира не обладали никакой  качественной спецификой. Поэтому присутствие человека в мире не меняло ничего. Если бы человек однажды исчез с лица земли, мир продолжал бы существовать как ни в чем не бывало.

На основе механической картины  мира в XVIII - начале XIX вв. была разработана  земная, небесная и молекулярная механика. Быстрыми темпами шло развитие техники. Это привело к абсолютизации механической картины мира, к тому, что она стала рассматриваться в качестве универсальной.

В это же время в физике начали накапливаться эмпирические данные, противоречащие механической картине мира. Так, наряду с рассмотрением системы материальных точек, полностью соответствовавшей корпускулярным представлениям о материи, пришлось ввести понятие сплошной среды, связанное по сути дела, уже не с корпускулярными, а с континуальными представлениями о материи. Так, для объяснения световых явлений вводилось понятие эфира - особой тонкой и абсолютно непрерывной световой материи. 
В XIX в. методы механики были распространены на область тепловых явлений, электричества и магнетизма. Казалось бы, это свидетельствовало о больших успехах механического понимания мира в качестве общей исходной основы науки. Но при попытке выйти за пределы механики материальных точек приходилось вводить все новые искусственные допущения, которые постепенно готовили крушение механической картины мира. Аналогично световым явлениям, для объяснения теплоты, электричества и магнетизма вводились понятия теплорода, электрической и магнитной жидкости как особых разновидностей сплошной материи.

Хотя механический подход к этим явлениям оказался неприемлемым, опытные факты искусственно подгонялись под механическую картину мира. Попытки построить атомистическую модель эфира продолжались еще и в XX веке.

Эти факты, не укладывающиеся в русло  механической картины мира, свидетельствовали о том, что противоречия между установившейся системой взглядов и данными опыта оказались непримиримыми. Физика нуждалась в существенном изменении представлений о материи, в смене физической картины мира.

 

2. Электромагнитная  картина мира

 

Уже в прошлом веке физики дополнили  механистическую картину мира электромагнитной. Электрические и магнитные явления были известны им давно, но изучались обособленно друг от друга. Дальнейшее их исследование показало, что между ними существует глубокая взаимосвязь, что заставило ученых искать эту связь и создать единую электромагнитную теорию. Действительно, датский ученый Эрстед (1777-1851), поместив над проводником, по которому идет электрический ток, магнитную стрелку, обнаружил, что она отклоняется от первоначального положения. Это привело ученого к мысли, что электрический ток создает магнитное поле. Позднее английский физик Майкл Фарадей (1791- 1867), вращая замкнутый контур в магнитном поле, открыл, что в нем возникает электрический ток. На основе опытов Фарадея и других ученых английский физик Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) создал свою электромагнитную теорию. Таким путем было показано, что в мире существует не только вещество в виде тел, но и разнообразные физические поля. Одно из них было известно и во времена Ньютона и теперь называется гравитационным полем, а раньше рассматривалось просто как сила притяжения, возникающая между материальными телами. После того как объектом изучения физиков наряду с веществом стали разнообразные поля, картина мира приобрела более сложный характер. Тем не менее это была картина классической физики, которая изучала знакомый нам макромир. Положение коренным образом изменилось, когда ученые перешли к исследованию процессов в микромире. Здесь их ожидали новые необычайные открытия и явления.

 

 

6. Концепции развития науки. Понятие научной революции и научной парадигмы. Современная естественнонаучная картина мира.

 

Важная закономерность развития науки – единство процессов  дифференциации и интеграции научного знания.Современная наука насчитывает около 15 тыс. различных научных дисциплин.Рост научного знания сопровождался его непрерывной дифференциацией,т.е. разделением ,дроблением на все более мелкие разделы и подразделы.Количество самоопределяющихся в качестве самостоятельных научных дисциплин непрерывно растет.