Концепции современного естествознания 2 4 (стр. 1 из 15)

Тема № 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры

1. Наука общезначима, то есть полученные знания пригодны для всех людей на Земле.

2. Язык науки – формулы и символы, которые понятны всем вне зависимости от национальности и языка.

3. В любом научном исследовании присутствуют элемент незавершенности – Никогда нельзя знать до конца. Нет абсолютной истины!

4. Наука внеморальна. Все, что исследуется морально и этически нейтрально. Учёный морален и отвечает за своё исследование.

5. Преемственность. Новые знания всегда соотносятся со старыми.

6. Наука достоверна: все научные выводы проходят неоднократную теоретическую и практическую проверку.

Динамика развития современной науки.

Развитие науки определяется внутренними и внешними факторами.

Внутренние – динамика развития самой науки внутри себя. (Отрицательный результат является результатом!) Скачкообразность развития науки (внутренний фактор).

Всегда имеется качественно отличие новой теории от старой (Может быть и полный отказ от теории [теплород]). Развитие происходит революционно!

Внешние – влияние государственной системы. Государство часто тормозит развитие науки.

Противоречивость современной науки.

Фрагментарность: изучение по частям, без влияния внешних факторов. Раньше способствовала развитию науки, теперь мешает. Анализ – прошлое, для современной науки характерен синтез, комплексность.

Примеры синтеза: биохимия, физхимия, экология.

Природе вредят незамкнутые циклы, например:

Крекинг нефти – бензин – ДВС – ВОЗДУХ!!!

Калифорнийский телескоп обошелся США в 18 миллиардов долларов.

В проект «Геном человека» ежегодно вкладывается 4-5 миллиардов долларов.

В развитых странах на науку затрачивается 3-4% ВВП. В РФ – 2,85% ВВП.

От развития науки зависит обороноспособность, производственный потенциал.

В XX-м веке объем научной информации удваивался каждые 10-15 лет, в XXI – 5-8 лет. Бурно сейчас развиваются биология, космонавтика.

В 1900-м году в мире было 100 тыс. учёных, а в конце XX в. было 5,5 миллионов – 1 из 800 землян.

Естествознание – это раздел науки, который изучает явления и законы природы.

Цель естествознания – описать, систематизировать и объяснить природные явления и процессы.

Найти причинно-следственную связь.

Основные: Механика, физика, химия, биология.

Смежные: физхимия, биохимия, биофизика.

Прикладные: Геохимия, география, палеонтология.

Концепции – это система взглядов на одну и ту же проблему с разных сторон. Современные концепции – это освещение наиболее перспективных направлений в естествознании.

Естественные науки – базисный фундамент экономики.


Тема № 2. Научный метод


Естественные науки
Технические науки
Математические науки.
Фундаментальные науки
Прикладные науки
Теоретические прикладные Практические прикладные

· Естественные науки направлены на познание природы.

· Технические науки направлены на преобразование природы.

· Математические науки – исследование знаковых систем (модели).

· Фундаментальные науки направлены на изучение базисных структур мира: физика, химия, астрономия, биология…

· Прикладные науки направлены на решение практических задач по результатам фундаментальных исследований.

· Теоретические прикладные направлены на изучение научно-теоретических вопросов (Физика металлов, физика полупроводников).

· Практические прикладные направлены на решение прикладных задач (Металловедение, полупроводниковая технология).

· Прикладная наука выгоднее в плане субсидирования – даёт относительно быстрый оборот денег, поэтому субсидирование коммерческое тоже. Фундаментальные науки субсидируются только государством из-за больших сроков обращения (20, 50, 100 лет).

Сокращаются расходы на фундаментальные исследования.

Фундаментальные проблемы – проблемы, возникающие внутри самой науки, и разработка этих проблем поднимает науку на более высокий уровень развития, но извне может не требоваться.

Прикладные науки – основанные на требованиях извне.

Только фундаментальные исследования двигают науку вперед.

От государства выдвигается требование к фундаментальным наукам:

· Поддержка высокого уровня знаний в данной области науки.

Естествознание и религия – борьба духовное лидерство. Борьба исторически принимала очень жестокие формы. Преподавателями до XVI века были священнослужители. Первые светские преподаватели – Дарвин, Ломоносов.

В XVII веке церковь уничтожила более 50000 «еретиков» - ведьм, учёных (алхимиков, астрономов).

Атеисты считают, что наука и религия несовместимы.

Наука и религия идут параллельно, у них разные объекты исследования.

Религия – это вера, объект – душа человека, поэтому обращена она внутрь человека.

В науке же объектом является реальный мир.

Требуется, чтобы церковь была отделена от управления государством.

У любого учёного, даже атеиста, есть вера, вера в то, что он делает, интуиция.

Суеверия не соотносятся ни с теологией, ни с наукой. Религия изучает догмы, не имеющие развития, в отличие от науки, которая ищет опытным путём и не основывается на вере, на догмах. Суеверия – остатки мистических и мифологических представлений, язычества.

Естествознание и философия.

Философский принцип – относительный характер понятий, законов, теорий всех наук, изучающих природу и общество.

Философское изучение мира в целом. Философские утверждения незыблемы и неопровержимы. Пример: В одну и ту же реку нельзя войти дважды.

Философия не требует эксперимента.

Основные законы природы связывают естествознание с философией:

· Причинно-следственная связь явлений.

· Любая научная истина относительна, но содержит элемент абсолютного.

· Закон перехода из количества в качество.

Тема № 3. История естествознания

Предмет естественнонаучного познания – постижение истины.

Предела для естественнонаучного познания не существует, то есть, процесс познания для человека развивается постоянно.

Истина – это правильное, адекватное отражение объективной действительности в сознании человека.

Поэтому любая истина объективна, то есть, не зависит от человека.

Качества:

1. Истина относительна, то есть, она отражает объект или явление природы только на данном этапе развития науки. Но любая относительная истина содержит элемент абсолютной, иначе наука не двигалась бы вперед.

2. Истина всегда конкретна. Знания об объекте относительны к определенным условиям его существования.

Критерий истины – практика и эксперимент. Если научная теория подтверждена практикой, то такая теория истинна. Практика включает производительную деятельность!

Практика – движущая сила научного познания. Она не даёт науке оторваться от реальности.

Все научное знание, как и истина, всегда относительно, то есть, абсолютного знания не существует.

Задача любого учёного – расширить интервал адекватности.

Методы естественнонаучного познания.

Метод – это совокупность действий и приёмов, с помощью которых достигается желаемых результат. Научный метод – это инструмент для получения научных результатов.

На каждом уровне научного познания свой метод:

· Эмпирический метод – наблюдение, измерение, эксперимент.

· Теоретический метод – построение моделей, вывод теорий, аксиома гипотеза.

Приёмы:

· Анализ (От общего к частному)

· Синтез (От частного к общему)

· Абстрагирование – отвлечение от несущественных свойств изучаемого объекта.

· Индукция – вывод общего на основе частного.

· Дедукция – выделение частного из общего.

· Классификация – разделение объектов на группы по определенным признакам.

· Математические приемы (в частности, статистические).

Применение математики в естествознании.

Формализация – это использование специальной символики, которая заменяет конкретные реальные объекты. Формализация в естествознании – математическое описание объектов и явлений.

Краткость, чёткость, компактность записи, информация в виде математических уравнений.

E=mc2

Формализация является методом теоретического познания.

Употребление химических символов:


Ca + Cl2 CaCl2

Употребление биологических символов:

aaAA

Математика – универсальный язык естествознания.

Платон в IV веке до н.э. организовал первую академию в честь рощи Акадима. На входе велел написать: «Не геометр да не войдёт сюда».

Галилео Галилей (XVI в.): «Книга природы написана языком математики».

Впервые в естествознании применил первым математику Птолемей – рассчитал геоцентрические орбиты.

Ньютон в классической механике применил дифференциальное и интегральное счисление для расчетов движения.

· Теорию вероятности и статистические методы хорошо описывают системы из большого количества частиц.

· Математическая логика (на 100 лет была забыта, в начале XX века нашла применение при создании логических машин, нашла своё место в кибернетике).

· Математическое моделирование (аналоговые устройства).

Аналоговые машины двигаются сейчас к созданию искусственного мозга.

Обобщения очень важны для развития науки (уравнения Максвелла).