бесплатно рефераты скачать
  RSS    

Меню

Быстрый поиск

бесплатно рефераты скачать

бесплатно рефераты скачатьОсновные этапы исторического развития естествознания

порождением. Огромное число открытий в алхимии было сделано косвенно.

Недостижимая цель (философский камень, человеческое бессмертие) требовала

конкретных шагов, и, благодаря глубоким знаниям и скрупулезности в

исследованиях, алхимики открыли новые законы, вещества, химические

элементы.

С XIII в. в Европе начинают появляться университеты. Самыми первыми

были университеты в Болонье и Париже. Благодаря университетам возникло

сословие ученых и преподавателей христианской религии, которое можно

считать фундаментом сословия интеллектуалов.

1.6. Этап, называемый «научной революцией».

Периодом «научной революции» иногда называют время между 1543 и 1687

гг.

Первая дата соответствует публикации Н. Коперником работы «Об

обращениях небесных сфер»; вторая — И. Ньютоном «Математические начала

натуральной философии».

Все началось с астрономической революции Коперника, Тихо Браге,

Кеплера, Галилея, которая разрушила космологию Аристотеля — Птолемея,

просуществовавшую около полутора тысяч лет.

. Коперник поместил в центр мира не Землю, а Солнце;

. Тихо Браге — идейный противник Коперника — движущей силой,

приводящей планеты в движение, считал магнетическую силу Солнца,

идею материального круга (сферы) заменил современной идеей орбиты,

ввел в практику наблюдение планет во время их движения по небу;

. Кеплер, ученик Браге, осуществил наиболее полную обработку

результатов наблюдений своего учителя: вместо круговых орбит ввел

эллиптические он количественно описал характер движения планет по

этим орбитам;

. Галилей показал ошибочность различения физики земной и физики

небесной, доказывая, что Луна имеет ту же природу, что и Земля, и

формируя принцип инерции. Обосновал автономию научного мышления и

две новые отрасли науки: статику и динамику. Он «подвел фундамент»

под выдающиеся обобщения Ньютона, которые мы рассмотрим далее.

. Данный ряд ученых завершает Ньютон, который в своей теории

гравитации объединил физику Галилея и физику Кеплера.

В течение этого периода изменился не только образ мира. Изменились и

представления о человеке, о науке, об ученом, о научном поиске и научных

институтах, об отношениях между наукой и обществом, между наукой и

философией, между научным знанием и религиозной верой. Выделим во всем этом

следующие основные моменты.

1. Земля, по Копернику, — не центр Вселенной, созданной Богом, а

небесное тело, как и другие. Но если Земля — обычное небесное тело, то не

может ли быть так, что люди обитают и на других планетах?

2. Наука становится не привилегией отдельного мага или просвещенного

астролога, не комментарием к мыслям авторитета (Аристотеля), который все

сказал. Теперь наука — исследование и раскрытие мира природы, ее основу

теперь составляет эксперимент. Появилась необходимость в специальном

строгом языке.

3. Наиболее характерная черта возникшей науки — ее метод. Он допускает

общественный контроль, и именно поэтому наука становится социальной.

4. Начиная с Галилея наука намерена исследовать не что, а как, не

субстанцию, а функцию[6].

Научная революция порождает современного ученого-экспериментатора,

сила которого — в эксперименте, становящемся все более и более точным,

строгим благодаря новым измерительным приборам. Новое знание опирается на

союз теории и практики, который часто получает развитие в кооперации

ученых, с одной стороны, и техников и мастеров высшего разряда (инженеров,

художников, гидравликов, архитекторов и т.д.) — с другой.

Возникновение нового метода исследования – научного эксперимента

оказало огромное влияние на дальнейшее развитие науки.

Глава 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

Основной метод исследований Нового времени — научный эксперимент,

который отличается от всех возможных наблюдений тем, что предварительно

формулируется гипотеза, а все наблюдения и измерения направлены на ее

подтверждение или опровержение.

Экспериментальный метод начал готовить к разработке еще Леонардо да

Винчи (1452-1519). Но Леонардо жил за сто лет до этой эпохи, и у него не

было соответствующих технических возможностей и условий. Не разработана

была также логическая структура экспериментального метода. Эксперименту

Леонардо да Винчи недоставало строгости определений и точности измерений,

но можно только восхищаться универсальностью ума этого человека, которой

восторгались его современники и которая поражает сегодня нас. С

методологической точки зрения Леонардо можно считать предшественником

Галилея. Помимо опыта он придавал исключительное значение математике.

«Лучше маленькая точность, чем большая ложь», — утверждал он[7].

Начало экспериментальному методу Нового времени положило изобретение

двух важнейших инструментов: сложного микроскопа (ок. 1590 г.) и телескопа

(ок. 1608 г.). Уже древние греки были знакомы с увеличительной силой

линзовых стекол. Но сущность и микроскопа, и телескопа заключается в

соединении нескольких увеличительных стекол. По-видимому, первоначально

такое соединение произошло случайно, а не под влиянием какой-нибудь

руководящей теоретической идеи. Первый микроскоп изобрел, по всей

видимости, голландский шлифовальщик стекол Захарий Янсен, первую подзорную

трубу — голландский оптик Франц Липперстей.

С появлением телескопов развитие астрономии поднялось на качественно

новый уровень. Были открыты (еще Галилеем) четыре наиболее крупных спутника

Юпитера, множество новых, не видимых невооруженным взглядом, звезд; было

достоверно установлено, что туманности и галактики являются огромным

скоплением звезд. Кроме того, были обнаружены темные пятна на Солнце,

которые вызвали особые возражения и даже ярость руководителей католической

церкви.

К середине XVII в. выдающийся астроном Гевелий изготовил первую карту

Луны. Именно он впервые предложил принятые в настоящее время названия

темных пятен Луны — океаны и моря. Гевелию удалось наблюдать девять больших

комет, что положило начало их систематическому исследованию.

В конце века Тихо Браге усовершенствовал технику наблюдений и

измерений астрономических явлений, достигнув предела возможностей

использованного им оборудования. Он также ввел, как отмечалось выше, в

практику наблюдения планет во время их движения по небу.

В Новое время, во многом благодаря экспериментальному методу, были

объяснены многие довольно простые явления, над которыми человечество

задумывалось в течение многих веков, а также были высказаны идеи,

определившие научные поиски на века вперед.

. Законы функционирования линз удалось объяснить Кеплеру;

. Проблему «почему вода в насосах не поднимается выше 10,36 м» -

Торричелли сумел связать с давлением атмосферы на дно колодца.

. Правильные объяснения приливов и отливов в морях и океанах, дали

Кеплер (начало рассуждений) и Ньютон.

. Причина цветов тел была установлена Ньютоном. Его теория цветов

представляет собой одно из выдающихся достижений оптики, сохранившее

значение до настоящего времени. Ньютон также начал разработку

эмиссионной и волновой теорий света, современный фундамент которой

создал Гюйгенс.

В XVI-XVII вв. наблюдается бурный расцвет анатомических исследований.

В 1543—1544 гг. А. Везалий опубликовал книгу «О строении человеческого

тела», которая была прекрасно иллюстрирована и сразу же получила широкое

распространение. Она считается первым скрупулезным описанием анатомии из

всех известных человечеству. Но это было, если так можно выразиться,

развитием статических представлений о человеческом теле.

У. Гарвей (1578—1657) продвинул дело гораздо дальше, начав развитие

биологических аспектов механистической философии. Он заложил основы

экспериментальной физиологии и правильно понял основную схему циркуляции

крови в организме. Гарвей воспринимал сердце как насос, вены и артерии —

как трубы. Кровь он рассматривал как движущуюся под давлением жидкость, а

работу венозных клапанов уподоблял клапанам механическим. В спорах со

своими коллегами Гарвей утверждал, что «никакого жизненного духа» (эфирного

тела) ни в каких частях организма не обнаружено.

Глава 3. РЕВОЛЮЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

В истории естествознания процесс накопления знаний сменялся периодами

научных революций, когда происходила ломка старых представлений и взамен их

возникали новые теории.

Крупные научные революции связаны с такими достижения человеческой

мысли, как:

V учение о гелиоцентрической системе мира Н. Коперника,

V создание классической механики И. Ньютоном,

V ряд фундаментальных открытий в биологии, геологии, химии и физике в

первой половине XIX столетия, подтвердившие процесс эволюционного

развития природы и установившие тесную взаимосвязь многих явлений

природы,

V крупные открытия в начале XX столетия в области микромира, создание

квантовой механики и теории относительности.

Рассмотрим эти основные достижения.

( Польский астроном Н. Коперник в труде «Об обращении небесных сфер»

предложил гелиоцентрическую картину мира вместо прежней птолемеевой

(геоцентрической). Она явилась продолжением космологических идей

Аристотеля, и на нее опиралась религиозная картина мира. Заслуга Н.

Коперника состояла также в том, что он устранил вопрос о «перводвигателе»

движения во Вселенной, так как, согласно его учению, движение является

естественным свойством всех небесных и земных тел. Вполне понятно, что его

учение не соответствовало мировоззрению католической церкви, и с этого

времени начинается противостояние науки и церкви по главным вопросам,

касающимся природы.

«Трудно переоценить значение и влияние гелиоцентрической картины мира

на все естественные науки. Это было поистине яркое событие в истории

естествознания: вместо прежнего неверного каркаса мироздания была введена

истинная система координат околоземного космоса»[8].

( Сравнимые по масштабу перемены в теоретической физике произошли в

XVII в. Был осуществлен переход от аристотелевой физики к ньютоновой,

которая господствовала в западной науке в течение трех столетий. Используя

эту модель, физика достигла прогресса и выгодно отличалась от других

дисциплин. Ее законы приобрели математическую формулировку, она доказала

свою эффективность при решении многих проблем. С тех пор западная наука

добилась крупных успехов и стала мощной силой, преобразующей мир. К тому же

она определенным образом формировала мировоззрение ученых. Вступала в силу

механистическая картина мира.

( Говоря о создании механики Ньютоном, нельзя не упомянуть имя Галилео

Галилея, который стоял у ее истоков. Его принцип инерции был крупнейшим

достижением человеческой мысли: предложив его миру, он решил

фундаментальную проблему — проблему движения. Уже одного этого открытия

было бы достаточно для того, чтобы Галилей стал выдающимся ученым Нового

времени.

Однако его научные результаты разнообразны и глубоки. Он исследовал

свободное падение тел и установил, что скорость свободного падения тел не

зависит от их массы (в отличие от Аристотеля) и траектория брошенного тела

представляет собой параболу. Известны его астрономические наблюдения

Солнца, Луны, Юпитера. В работе «Диалог о двух системах мира — Птолемеевой

и Коперниковой» он доказал правильность гелиоцентрической картины мира,

утверждению которой способствовали передовые ученые того времени.

( Первый закон механики Ньютона — это принцип инерции,

сформулированный Галилеем. Во втором законе механики Ньютон утверждает, что

ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально приложенной силе и

обратно пропорционально массе этого тела. И третий закон механики Ньютона

есть закон действия и противодействия: действия двух тел друг на друга

всегда равны по величине и противоположны по направлению. И еще один закон,

предложенный Ньютоном, закон всемирного тяготения, звучит так: все тела

взаимно притягиваются прямо пропорционально их массам и обратно

пропорционально квадрату расстояния между ними. Это — универсальный закон

природы, на основе которого была построена теория Солнечной системы.

«Механика Ньютона поражает своей простотой. Она имеет дело с

материальными точками и расстояниями между ними и, таким образом, является

идеализацией реального физического мира. Но благодаря этой простоте стало

возможным построение замкнутой механической картины мира. Его теория

использовала строгий математический аппарат и опиралась на научный

эксперимент. Именно такая тенденция наметилась в физике после его

работ»[9].

Благодаря трудам Галилея и Ньютона XVIII век считается началом того

длительного периода времени, когда господствовало механистическое

мировоззрение.

( Развитие биологии в XVIII веке также не обходилось без революционных

открытий в то время шло своим путем:

. Г. Мендель (1822-1884) открыл законы наследственности, скрещивая

семена гороха в течение восьми лет.

. Исследуя бактерии, Л. Пастер показал, что они присутствуют в

атмосфере, распространяются капельным путем и их можно разрушить

высокой температурой. В XIX в. микробиология помогала побеждать

инфекционные болезни.

. Итогом развития эволюционной концепции стала работа Ч. Дарвина (1809—

1882) «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта

теория имела такое же влияние на умы людей, какое в свое время имела

теория Коперника. Это была научная революция в области биологии. Можно

сказать, что коперниковская революция указала место человека в

пространстве, а теория Дарвина определила место человека во временной

шкале мира.

( Следующая научная революция, после которой резко изменилась система

взглядов и подходов, также связана с физикой. Это произошло в конце XIX —

начале XX столетия. Толчком к построению новой физической картины мира

послужил ряд новых экспериментальных фактов, которые не могли быть описаны

в рамках старых теорий, как это обычно бывает в науке. К таким фактам

относятся прежде всего:

V исследования Фарадея по электрическим явлениям,

V работы Максвелла и Герца по электродинамике,

V изучение явления радиоактивности Беккерелем,

V открытие первой элементарной частицы (электрона) Томсоном и т.д.

Проникая в область микромира, физики столкнулись с неожиданными

проявлениями физической реальности, для описания которой возникла

потребность в новой теории, ибо сделать это с помощью классической механики

не удавалось. Поэтапно, благодаря работам ряда физиков и главным образом

Бора, Гейзенберга, Шредингера, Планка, де Бройля и других, была построена

физическая теория микромира, создана квантовая механика. Согласно этой

теории, движение микрочастиц в пространстве и времени не имеет ничего

общего с механическим движением макрообъектов и подчиняется соотношению

неопределенностей: если известно положение микрочастицы в пространстве, то

остается неизвестным ее импульс и наоборот.

( В 1905 г. А. Эйнштейн создал специальную теорию относительности, в

которой свойства пространства и времени связаны с материей и вне материи

теряют смысл. Эта теория дает преобразование пространственных и временных

координат тел, которые двигаются со скоростями, сравнимыми со скоростью

света. Вторая часть теории, которая называется общей теорией

относительности, связывает присутствие больших гравитационных полей (или

массы) с искривлением пространства. Эта часть теории используется в

космологических моделях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, историческое развитие человечества постоянно сопровождалось

развитием науки.

Ученые, внесшие свой вклад в развитие науки, были яркими личностями -

они сочетали в себе профессиональные качества в своей области с высокой

культурой духа. Новые теории строились на основе не только строгого разума,

но и высокой степени интуиции.

С тех пор прошло уже много времени. Современная наука быстро

прогрессирует и научные открытия совершаются на наших глазах. Современное

естествознание представляет собой сложную, разветвленную систему множества

наук. Ведущими науками XX в. по праву можно считать физику, биологию, науки

о космосе, прикладную математику (неразрывно связанную с вычислительной

техникой и компьютеризацией), кибернетику, синергетику.

Но не только последние научные данные можно считать современными, а

все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные

камни, поскольку наука не состоит из отдельных, мало связанных между собой

теорий, а представляет собой во многом единое целое, состоящее из

разновременных по своему происхождению частей.

Список использованной литературы.

1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд.

центр ВЛАДОС, 1998.

2. Пуанкаре А. О науке. – М., 1983.

3. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000.

4. Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного

естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000.

5. Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975.

6. Селье Г. От мечты к открытию. – М., 1987.

7. Кокин А.В. Концепции современного естествознания. – М.: «ПРИОР», 1998.

8. Мотылева Л.С. и др. Концепции современного естествознания. — Спб.: Союз,

2000.

9. Концепции современного естествознания /Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.

Ратникова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

-----------------------

[1] Пуанкаре А. О науке. – М., 1983 г.

[2] Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000

г., с. 10.

[3] Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд.

центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 25.

[4] Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд.

центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 27

[5] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного

естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. —с. 35

[6] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 65.

[7]Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного

естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. — с. 39.

[8] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 66.

[9] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного

естествознания: Учебн. пособие для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2000. — с.

44.

Страницы: 1, 2


Новости

Быстрый поиск

Группа вКонтакте: новости

Пока нет

Новости в Twitter и Facebook

  бесплатно рефераты скачать              бесплатно рефераты скачать

Новости

бесплатно рефераты скачать

© 2010.