Естествознание - готовые работы

ГлавнаяКаталог работЕстествознание
fig
fig
Основной целью работы было изучение методологии в естествознании. При этом были изучены следующие вопросы:
1. Основные компоненты структуры научного познания. Уровни естественного познания.
2. Основные теоретические модели развития науки.
3. Единство интегративно-дифференциальных тенденций развития науки.
4. Особенности современных методов научного познания. Применение научных методов в естествознании.
Понятие метод означает совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности. Метод вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь которыми он может достичь намеченной цели.
Существует целая область знания, которая специально занимается изучением методов и которую принято именовать методологией. Ее важнейшей задачей является изучение происхождения, сущности, эффективности и других характеристик методов познания.
Классификация общенаучных методов тесно связана с понятием уровней научного познания. Различают 2 уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Одни общенаучные методы применяются только на эмпирическом уровне (наблюдение, эксперимент, измерение), другие – только на теоретическом (идеализация, формализация), а некоторые (например, моделирование) – как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях.
Интенсивное применение научных знаний практически во всех сферах социальной жизни, изменение самого характера научной деятельности, связанное с революцией в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных и дорогостоящих приборных комплексов, которые обслуживают исследовательские коллективы и функционируют аналогично средствам промышленного производства и т.д.) меняет характер научной деятельности. Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план все более выдвигаются междисциплинарные и проблемноориентированные формы исследовательской деятельности. Если классическая наука была ориентирована на постижение все более сужающегося, изолированного фрагмента действительности, выступавшего в качестве предмета той или иной научной дисциплины, то специфику современной науки конца XX века определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания.
ВВЕДЕНИЕ
ВЕРНАДСКИЙ, ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ (1863–1945), русский минералог, кристаллограф, геолог, геохимик, историк и организатор науки, философ, общественный деятель. Отец историка Г.В.Вернадского. Родился в Петербурге 28 февраля (12 марта) 1863. Детство будущего ученого прошло на Украине. Вернадский начал учиться в Харьковской гимназии, однако в 1876 семья вернулась в Петербург, и учение было продолжено в Петербургской гимназии, где в старших классах Вернадский увлекся естествознанием и чтением трудов А.фон Гумбольдта. Поступил на физико-математическое отделение Петербургского университета, где его учителем стал основоположник почвоведения В.В.Докучаев. В 1885 защитил диссертацию на степень кандидата и по предложению Докучаева стал сотрудником минералогического кабинета при университете.
Идеи выдающегося русского ученого и мыслителя академика В. И. Вернадского всегда привлекали внимание не только специалистов-геохимиков, но также экологов и философов. Однако, как часто бывает, научный гений намного опередил эпоху. Лишь спустя более полувека учение Вернадского о биосфере и ноосфере стало по-настоящему актуальным, позволяя решать не только практические, но и мировоззренческие задачи, стоящие перед современным человечеством.
НА РУБЕЖЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ
Мир вступил в XXI век. Вступил радостно, но и с тревогой. Научно-технические достижения ушедшего века существенно изменили образ жизни людей, сделали его более комфортным и свободным. Новые технологии, новые материалы, новые средства связи - физической и информационной - быстро становились повседневными, привычными, обыденными. Но за все приходится платить, и мы начинаем остро ощущать и прямые и косвенные результаты самого технического прогресса: загрязнение окружающей среды, рост преступности, агрессивности, наркомании.
Как сгладить негативные последствия развития цивилизации? Об этом человечество стало задумываться еще в начале прошлого века. Появились утопические призывы "остановить технический прогресс", "вернуться назад к природе". Однако возобладала противоположная тенденция, воплощенная в лозунге: незачем ждать милостей от природы, взять от нее все - наша задача. Оказались забытыми мудрые слова Фрэнсиса Бэкона: "Над природой не властвуют, если ей не подчиняются".
К концу ХХ века проблемы сохранения природы многократно обострились, а в арсенале экологов не было средств борьбы - они лишь проводили мониторинг, то есть просто наблюдали за состоянием окружающей среды. Но мониторинг - это то же, что анализы в медицине. С их помощью можно поставить правильный диагноз, но невозможно излечить болезнь.
Не спасают положения и предпринимаемые, как и век назад, попытки запретить сбрасывать отходы, заражать почву, воду, атмосферу. Нельзя же запретить прогресс! Подобные методы могут оказать только экстренную помощь природе, а для ее выздоровления необходимо длительное систематическое "лечение". Более того, запреты без последующих активных действий загоняют проблему внутрь и ведут к дальнейшему осложнению ситуации. Нужны другие подходы.
Один из таких подходов еще в первой половине прошлого века предложил великий русский ученый Владимир Иванович Вернадский в своем учении о биосфере и ее переходе в ноосферу.
Идею биосферы В. И. Вернадский разрабатывал почти десять лет и в 1926 году опубликовал два очерка под общим названием "Биосфера". Через три года, в 1929 году, их перевели на французский. В 1928 году в журнале "Природа" ученый опубликовал доклад "Эволюция видов и живое вещество". В 1934 году появился первый выпуск трудов "Проблемы биогеохимии", в 1939-м - второй. В 1945 году журнал "Америкэн Сайнтист" опубликовал его последнюю перед смертью работу "Биосфера и ноосфера".
Положения учения В. И. Вернадского не встретили серьезных возражений, но и не оказались востребованными ни в России, ни за рубежом. В 1931 году ученый вынужден был записать: "Царство моих идей впереди".
И вот посеянные ученым зерна дали всходы. В 1998 году в США впервые вышло издание "Биосферы" на английском языке с весьма обстоятельными комментариями. В 2000 году французский журнал "Фузион" опубликовал работу В. И. Вернадского "Биосфера и ноосфера" со вступительной статьей Е. Гренье, в которой наш ученый назван "отцом глобальной экологии".
В 2001 году неправительственный Экологический фонд им. В. И. Вернадского включил в новое издание "Биосферы" ранее не публиковавшиеся материалы, хранившиеся в папке "Мысли и наброски". В том же году в США вышла книга Л. Ларуша "Экономика ноосферы", в которой указано, что мысли, высказанные Вернадским, имеют значение для весьма широкого круга областей научного знания.
ФУНДАМЕНТ
Учение В. И. Вернадского о биосфере удивительно стройно и последовательно. Его стройность объясняется тем, что главной посылкой теории, ее скелетом, на котором держатся все конкретные разработки, стал синтетический подход к изучению любых объектов и явлений природы - больших и малых, живых и косных, земных и космических. Синтетическое изучение объектов природы - изучение ее естественных тел и ее самой как целого. Оно неизбежно открывает черты строения, упускаемые при аналитическом подходе к ним.
1. Центральной проблемой науки становится синтез знания, поиск путей единства наук, проблема соотношения разнообразных методов познания. В естествознании активно идет процесс дифференциации наук, дробление крупных разделов науки на более мелкие. К концу XIX в. появляются первые признаки процесса интеграции наук, который будет характерен для науки XX в. Это появление новых научных дисциплин на стыках наук, охватывающих междисциплинарные исследования (биохимия, геохимия, биогеохимия, физическая химия и др.). Процесс дифференциации наук - явление прогрессивное. Этот процесс соответствует и потребностям социальной практики, и потребностям развития само-го научного познания. Надо сказать, что этот процесс продолжается и поныне. Появляются все новые и новые отрасли знаний, например космическая биология, космическая медицина. Однако всю историю науки пронизывает сложное.
2. Земля - третья по удаленности от Солнца большая планета Солнечной системы. Земля обращается вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой орбите со средней скоростью около 30 км/с и периодом 365.24 средних солнечных суток (тропический год). Земля вращается вокруг своей оси за 23 ч 56 мин (звездные сутки). Геологическая история Земли - последовательность событий в развитии Земли как планеты: образование горных пород, возникновение и разрушение форм рельефа, погружение суши под воду (наступание моря), отступание моря, оледенение, появление и исчезновение различных видов животных и растений и т.д. Продолжительность геологической истории Земли измеряется многими миллионами лет. Каковы же причины значительных изменений климата? Изменения интенсивности солнечной радиации, вызванные орбитальным движением Земли. По идее самый главный вклад в формирование климата должен вносить радиационный баланс Земли. Астрономическая теория циклических изменений климата была создана известным югославским астрономом Миланковичем в двадцатых годах ХХ века. Основная причина, влияющая на долговременные колебания климата по теории Миланковича, - это изменение эксцентриситета орбиты Земли вокруг Солнца и прецессия оси вращения Земли. Его теория дала возможность вычислить времена ледниковых периодов прошлого. И геологические возрасты предыдущих оледенений, в общем, совпадают с расчетами Миланковича. Но поскольку эти климатические изменения могут происходить только в долговременной шкале, десятков тысяч и сотен тысяч лет. Оледенение Земли. Сотни миллионов лет назад Земля попала в гигантское облако космической пыли, то привело к глобальному похолоданию, которое уничтожило практически всю жизнь на планете. Ученые предполагают, что это облако было настолько большое, что вся Солнечная система проходила сквозь него почти полмиллиона лет. Специалистам известно, что в истории Земли было множество оледенений. Большинство теорий полагают, что самые крупные из них были вызваны падением астероидов, которые поднимали в атмосферу такое количество взвешенных частиц, что они надолго прекращали доступ солнечных лучей к земной поверхности. Однако Александр Павлов из Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо предлагает еще два объяснения, связанные с воздействием космоса. Согласно первому из них, облако межзвездной пыли было столь плотным, что мешало солнечной радиации достигать Земли. По второму сценарию менее плотное облако уничтожило озоновый слой на нашей планете, позволив комическому излучению достигать поверхности, что привело к гибели всего живого. По словам Павлова, компьютерные модели показывают, что концентрация межзвездной пыли в земной атмосфере может привести к очень серьезным климатическим изменениям. Согласно его расчетам в период от 600 до 800 миллионов лет назад на Земле произошло не менее двух грандиозных оледенений, превращавших ее в замерзший шар. Ученый считает, что его теорию можно подтвердить с помощью анализа пород на наличие повышенного содержания изотопа урана-235. Этот элемент не может образовываться в земных условиях, но содержится в облаках космической пыли.
3. Законы движения тел были установлены в механике Ньютона. Методы, развитые ими, позволили построить очень лаконичную и при этом достаточно верную схему мироздания. Они попали в точку. В точку в буквальном смысле слова, поскольку механика, которую мы изучили, есть наука о движении точки. Мир же, который окружает нас, состоит из так называемых макроскопических объектов: газов, жидкостей, твёрдых тел, биологических объектов (включая человека), колоссальных образований - звёзд, планет и галактик. Макроскопическое тело – объект, имеющий свою внутреннюю структуру, а именно, состоящий из большого числа структурных элементов (чаще всего одного типа или нескольких).
Из школьного курса физики известно, что структуру окружающих нас макроскопических тел можно представить виде "матрешек", вложенных друг в друга. Макроскопические тела состоят из молекул, молекулы состоят из атомов, атомы из электронов и ядер, ядра из протонов и нейтронов, протоны и нейтроны из кварков. Согласно современным представлениям электроны и кварки являются бесструктурными элементами.
Четыре фундаментальных взаимодействий. Попытки классификации взаимодействий привели к идее выделения минимального набора фундаментальных взаимодействий, при помощи которых можно объяснить все наблюдаемые явления. По мере развития естествознания этот набор менялся. В ходе экспериментальных исследований периодически обнаруживались новые явления природы, не укладывающиеся в принятый фундаментальный набор, что приводило к его расширению (например, открытие структуры ядра потребовало введения ядерных сил). Теоретические же осмысление, в целом стремящееся к единому, максимально экономному описанию наблюдаемого многообразия, неоднократно привалило к “великим объединениям” внешне совершенно несхожих явлений природы (ньютон понял, что падение яблока и движение планет вокруг Солнца являются результатами проявления гравитационных взаимодействий, Эйнштейн установил единую природу электрических и магнитных взаимодействий, Бутлеров опроверг утверждения о различной природе органических и неорганических веществ).
Введение
Существует мнение, что Солнечная система, членом которой является и наша Земля, состоит из небольшого числа больших тел и большого числа небольших тел. Наиболее массивное тело, физический центр системы — Солнце. Оно является обычной звездой, ничем не при¬мечательной по сравнению с другими.
Солнечная свита многочисленна и разнообразна. Наиболее массивными ее представителями являются большие планеты, обращающиеся вокруг Солнца по сложным пространственным спиральным кривым, каж¬дый из витков которых мало отличается от окружности. Строго говоря, большие планеты обращаются не вокруг Солнца, а вместе с ним вокруг общего центра масс, рас¬положенного внутри Солнца на расстоянии 23,5 тыс. км от его центра.
К числу больших планет относят девять небесных тел: Меркурий, Венеру, Землю, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Большие планеты представ¬ляют собой холодные твердые тела почти сферической формы, вращающиеся вокруг своих осей. Большинство из них окружено газовыми оболочками — атмосферами, химический состав которых весьма различен [3, c. 13].
Гипотезы о происхождении Солнечной системы пред¬лагались неоднократно. Однако ни одну из многочис¬ленных попыток восстановления биографии Солнечной системы нельзя признать полностью удачной. Причин столь неудовлетворительного состояния космогонии много и прежде всего, конечно, исключительная слож¬ность стоящих перед ней проблем. С другой стороны, сказывается и недостаточная изученность Солнечной системы. Наконец, нельзя не отметить все еще наблю¬дающуюся разобщенность в усилиях ученых разных специальностей, являющуюся основным камнем пре¬ткновения на пути решения космогонических проблем [8, 59].
1.Концепции о происхождении Солнечной системы
Проблема происхождения Солнечной системы занимает умы на протяжении двух последних столетий, но ученые по-прежнему далеки от ее решения.
Первой естественнонаучной космогонической концепцией о происхождении Солнечной системы считают небулярную концепцию Канта — Лапласа, выдвинутую в XVIII в. Согласно Канту, Солнечная система возникла из некоей первичной материи, рассеянной в космо¬се. Частицы этой материи, перемещаясь в разных направлениях, сталкивались и теряли скорость. Наиболее тяжелые плотные соединялись под действием сил притяжения, образуя центральный сгусток (буду¬щее Солнце), который притягивал более удаленные частицы. Возникло некоторое количество вращающихся тел, траектории которых пере¬секались. Часть тел, первоначально двигавшихся в противоположном направлении, в конечном счете была втянута в общий поток. Из этих тел образовались кольца газообразной материи, расположенные в одной плоскости и вращающиеся вокруг Солнца в одном направлении. В отдельных кольцах образовались более плотные ядра, к которым постепенно притягивались более легкие частицы, формируя шаровидные скопления — планеты, которые продолжали кружить вокруг Солнца в той же плоскости, что и первоначальные кольца газообраз¬ного вещества. Кант исходил из существования холодной газопылевой туманности, в ходе развития которой образовалось центральное массивное тело — будущее Солнце, а уже потом планеты.
В космогонической гипотезе П.С. Лапласа первоначальная газовая туманность была очень горячей и имела высокую скорость вращения. Эта туманность (небула) имела небольшую плотность и колоссальные размеры. Сначала туманность вращалась медленно. Под влиянием сил гравитации она постепенно сжималась, а скорость ее вращения увеличивалась. В экваториальной части туманности центробежные силы перевесили гравитационные, масса вещества, скопившегося в экваториальной части туманности, отделилась, образовав кольцо. От продолжавшей вращаться туманности последовательно отделялись все новые кольца, которые, конденсируясь в определенных точках, образовали планеты и другие тела Солнечной системы. В общей сложности от первоначальной туманности отделилось десять колец, из которых образовались девять планет и пояс астероидов. Спутники отдельных планет сложились из вещества вторичных колец, оторвавшихся от раскаленной газообразной массы планет. Вследствие про¬должавшегося уплотнения температура вновь образованных тел была высокой. Наша Земля представляла собой раскаленный газообраз¬ный шар, светившийся подобно звезде. Постепенно шар остывал, его материя переходила в жидкое состояние. По мере дальнейшего ох¬лаждения на его поверхности стала образовываться твердая кора, окутанная тяжелыми парами, из которых постепенно конденсирова¬лась вода.
Концепции Канта и Лапласа хорошо дополняли друг друга. В тече¬ние ста лет небулярная гипотеза была признанной научной космоло¬гической теорией, дававшей наиболее приемлемое объяснение суще¬ствования Солнечной системы. Но она не объясняла наблюдаемого распределения момента количества движения между центральным те¬лом — Солнцем и 9 планетами разных размеров и масс.
В начале XX в. выдвигаются альтернативные космогонические ги¬потезы, согласно которым планеты образовались в результате случай¬ной встречи Солнца с блуждающей звездой, вызвавшей извержение части солнечного вещества, которое, расширяясь и остывая, уплотня¬лось, образуя большое количество маленьких твердых частиц. Скоп¬ления этих частиц и были зародышами планет. Согласно приливной ги¬потезе Дж. Джинса (1917), исходная материя будущих планет была вырвана из Солнца под действием сил притяжения случайно прохо¬дившей мимо звезды. Приливные силы со стороны налетевшей на Солнце звезды вырвали с поверхности Солнца струю газа, которая после удаления звезды осталась в зоне притяжения Солнца в виде гро¬мадного сигарообразного сгустка. В процессе остывания и конденса¬ции из него образовались планеты [1, c. 25].
Согласно гипотезе Рассела (1935), Солнце было двойной звездой. В результате столкновения с проходящим массивным космическим телом вторая звезда была разорвана силами гравитации и послужила материалом для образования планет. Из предположения, что Солнце когда-то было двойной звездой, исходил также Ф. Хойл, выдвинув¬ший гипотезу о взрыве одной компоненты двойной звезды как сверх¬новой. Рассеянные осколки взрыва образовали планеты, прежде чем сама звезда удалилась под действием сил отдачи.
В 1944 г. выдающийся советский ученый О.Ю. Шмидт [9, с. 313-314] предложил метеоритную гипотезу, согласно которой Солнце при обращении вокруг центра Галактики захватило своим притяжением холодное обла¬ко пыли (метеоритное облако), из которого впоследствии сформиро¬вались допланетные тела — планетезимали. В гипотезе Шмидта была снята проблема распределения количества движения в Солнечной си¬стеме. Трудностей в объяснении вращения планет не возникало, поскольку первоначальный момент вращения захваченного облака мог быть большим.
Согласно гипотезе, выдвинутой советским астрофизиком В.Г. Фесенковым, Солнце на первых стадиях своего существования было массивной, быстро вращающейся звездой, окруженной газопылевой средой, из которой и образовались планеты.
Современные концепции о происхождении Солнечной системы основываются на действии механических и электромагнитных сил. Гипотеза о влиянии гравитационных и магнитных сил на концентра¬цию и сгущение первоначального газового облака была выдвинута X. Альвеном и Ф. Хойлом. Они предположили, что первоначальное газовое облако, состояло из ионизированного газа, подверженного действию электромагнитных сил. Согласно электромагнитной кон¬цепции, планеты Солнечной системы возникают из горячего электро¬магнитного облака — сверхкороны. После образования центрального сгустка на большом расстоянии от него остались части облака, кото¬рые не упали под действием гравитации на образовавшееся Солнце, а были удержаны магнитными силами на разных расстояниях (соответ¬ственно наблюдаемым сейчас планетам) [9, c. 313].
Однозначно решить, какая концепция соответствует действительности, на современном этапе науки невозможно, все выдвинутые концепции имеют неясные места и носят гипотетический характер. На данный момент наиболее влиятельной является концепция швед¬ских астрономов X. Альвена и С. Аррениуса [9, c. 314], которые исходят из представления о некотором едином механизме планетообразования на основе гравитационных, электромагнитных и магнитогидродинамических взаимодействий, происходящих в горячей плазме. Законо¬мерное действие единого механизма проявляется в образовании планет, а затем их спутников. Согласно этой гипотезе, к моменту образо¬вания планет должны сложиться определенные условия. Центральное тело (звезда) уже должно существовать и обладать магнитным полем, превышающим некоторое критическое значение. Звездная окрест¬ность должна содержать разреженную плазму. В отношении молодого Солнца эти условия выполняются: Солнце имеет магнитное поле, ис¬точником плазмы в околосолнечном пространстве служит его корона. Альвен и Аррениус полагают, что материал для планет имел внешнее происхождение. Мощное гравитационное поле молодого Солнца притянуло поток газопылевых частиц межзвездного пространства. Так возникла область вторичных тел Солнечной системы.
Концепция Альвена и Аррениуса подтверждается сравнительными исследованиями изотопного состава вещества метеоритов, Солнца и Земли. В частности, обнаружены совпадения изотопного состава ме¬теоритов и Земли и отклонения в одноименном ряду изотопов Земли и Солнца. Это говорит о том, что в истории Солнечной системы суще¬ствовала первоначальная газопылевая туманность и некоторая, зна¬чительно меньшая часть вещества с иным изотопным составом, поступившая из другого газопылевого облака. Она и послужила мате¬риалом для формирования метеоритов и частично планет. Смешение двух облаков, произошедшее примерно 4,5 млрд лет назад, положило начало образованию Солнечной системы.
Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культура
1. Каковы различия между естественнонаучной и гуманитарной культурой?
Источник: http://nwapa.spb.ru/ftxt/0021/chapter_5.html
Наиболее отчетливо различие между естественнонаучной и гуманитарной культурами выражается в истолковании их подхода к основным функциям науки, важнейшие из которых — объяснение, понимание и предсказание явлений.
Действительно, чтобы объяснить, например, факт, необходимо логически вывести высказывание о факте из определенного общего высказывания или утверждения, в качестве которых чаще всего выступают законы и теории. Мы должны постараться найти такое высказывание и подвести под него конкретный факт, случай или событие. Чтобы объяснить, почему яблоки падают на землю. Ньютону, по малоправдоподобной легенде, пришлось открыть закон всемирного тяготения. В экономике для объяснения равновесия на рынке обращаются к закону спроса и предложения. Нередко различают разные уровни объяснения. Так, чтобы объяснить расширение стержня, указывают на непосредственно наблюдаемый факт — его нагревание, но для более глубокого объяснения этого явления физики привлекают молекулярно-кинетическую теорию вещества. Согласно этой теории при нагревании происходит увеличение величины свободного пробега молекул, вследствие чего соответственно возрастают размеры тела.
В естествознании первоначально преобладали причинные объяснения, когда для этого использовались простейшие эмпирические законы. Именно с такого рода объяснениями мы встречаемся уже в механике. Мы говорим, что причиной ускорения движения тела служит приложенная к нему сила. Подобного рода каузальные, или причинные, законы отображают регулярные, повторяющиеся связи между явлениями, когда одно из них служит причиной возникновения или происхождения другого. С дальнейшим развитием науки становилось все более очевидным, что причинные законы составляют лишь часть обширного класса научных законов. Поэтому объяснения с помощью законов в настоящее время называют помологическими. В принципе объяснение может быть осуществлено с помощью любых общих высказываний, начиная от эмпирического обобщения и кончая сложнейшими научными теориями или системой теорий. Действительно, уже простое обобщение можно считать объяснением, ибо оно охватывает множество отдельных конкретных случаев, рассматриваемых с некоторой общей точки зрения. Однако ценность таких объяснений невелика, особенно когда для этого выбирается общее свойство или признак несущественного, второстепенного характера. В отличие от этого объяснения, опирающиеся на законы и теории науки, характеризуются особой надежностью, так как устанавливаются и проверяются очень тщательно.
2. Что называется объяснением, пониманием и предсказанием в науке?
Источник: http://nwapa.spb.ru/ftxt/0021/chapter_5.html
Объяснение в самой общей форме можно определить как подведение явления, факта или события под некоторый общий закон, теорию или концепцию.
Пониманием называют способ, посредством которого можно интерпретировать или истолковывать явления и события индивидуальной духовной жизни и гуманитарной деятельности.
Предсказание по логической структуре не отличается от объяснения и основывается также на выводе высказываний о фактах из общих утверждений (законов и теорий), но сами факты остаются гипотетическими, неизвестными и их предстоит еще открыть.
В то время как объяснение относится к событиям и фактам настоящим, а часто и к прошлым (археология, история, палеонтология), предсказание направлено к будущим событиям. Оно играет решающую роль не только в развитии теоретического знания, но особенно в процессе практического применения этого знания, обеспечивая возможность прогнозирования явлений и событий. Известная максима "знать, чтобы предвидеть" достаточно ясно выражает роль предвидения в практической деятельности. Другая особенность предсказаний связана с вероятностным их характером. Это в особенности относится к предсказанию социальных и гуманитарных событий и процессов, которые опираются не на универсальные законы, а законы статистические, вероятностные. Как будет показано в дальнейшем, заключения, полученные из статистических законов, всегда имеют вероятностный или правдоподобный, а не достоверный характер. В этом отношении предсказания в социальных и гуманитарных науках по своей точности далеко отстают от предсказаний в естественных науках, в особенности наиболее развитых. Хорошо известно, с какой точностью астрономы вычисляют солнечные и лунные затмения, а физики предсказывают результаты процессов, происходящих внутри атомов и ядер.

Тема 2. Естественнонаучная картина мира
1. Дайте определение понятию «научная картина мира»
Источник: http://ru.wikipedia.org/
Научная картина мира — представление об устройстве и истории нашего мира (Вселенной) в соответствии с данными современной науки.
В процессе развития науки происходит постоянное обновление идей и концепций, более ранние представления становятся частными случаями новых теорий. Таким образом, научная картина мира — не догма и не абсолютная истина. В то же время, научные представления приближены к истине, так как основаны на всей совокупности доказанных фактов и установленных причинно-следственных связей. В результате научные знания позволяют делать верные предсказания о свойствах нашего мира и способствуют развитию человеческой цивилизации. Противоречия между научными концепциями преодолеваются путём выявления новых фактов и сравнения их с предсказаниями различных теорий. В таком развитии — суть научного метода.
Научная картина мира существенно отличается от религиозных представлений о мире, которые основаны не столько на доказанных фактах, сколько на авторитете пророков и религиозной традиции. Религиозные интерпретации концепции мироздания постоянно изменяются, чтобы приблизить их к современным научным трактовкам. Так, ещё несколько сотен лет назад христиане, буквально толкуя Библию, считали, что небо — твёрдое («твердь»), а мусульмане, согласно Корану, полагали, что Солнце заходит в «мутный колодец». Догмы разных религий, как правило, противоречат друг другу, и эти противоречия весьма трудно преодолеть (в отличие от научных противоречий, которые преодолеваются экспериментальным путём).
2. Какие основные исторические картины мира вам известны?
Источник: Степин В.С., Кузнецова Л.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. - М., 1994.- 274 с.
В исторической динамике научной картины мира можно выделить три больших этапа (соответственно трем особым состояниям исторического развития науки): научную картину мира додисциплинарной науки, дисциплинарно организованной науки и современную научную картину мира. Каждый из этих этапов имеет свою специфику.
Первый этап развития научной картины мира - этап додисциплинарной науки - это период становления классического естествознания, в рамках которого происходила кристаллизация первой научной картины мира, в качестве которой выступала механическая картина мира. Ее становление было детерминировано как внутренней логикой развития естественнонаучного знания, так и совокупностью социокультурных факторов, влияющих на процессы этого развития.
Введение
Термин естествознание означает знание естества, т. е. природы. Испокон веков изучение природы было фундаментом практической деятельности человека, опытной и идейной базы эволюции мировоззрения. Основные понятия, архетипы, тематические пласты культуры, само представление о закономерностях были порождены исследованием природы.
К любому научному знанию предъявляется требование не только ответить на вопрос, как устроен мир, но и объяснить, почему он устроен именно так, с соответствующими химическими элементами, физическими константами и т. д. Ученый, к какой бы области не относилась его деятельность, должен обеспечить не только объяснение наблюдаемых им явлений, не только описывать их структуру и устанавливать причинно-следственные связи, регулирующие функционирование внешнего мира, но и способствовать росту понимания того, как соотносятся обнаруженные им природные феномены с потребностями и целями человека.
Современное естествознание зачастую имеет дело с исключительно сложными и недоступными исследованию объектами, такими как «черные дыры», ветвящиеся миры, гиперскорости, исчезающе малые величины, виртуальные частицы. Целый ряд объектов исследования естественных наук представляет собой теоретические построения, не имеющие реальных прототипов и даже аналогов [2]. Такая ситуация давно известна в естествознании, однако при введении понятий идеального газа или абсолютно черного тела предполагалось, что, хотя таковых не существует в природе, тем не менее, идеализации отталкиваются от реальных аналогов, выделяя те или иные их особенности для разностороннего исследования. В настоящее время вопрос о реальности сменяется вопросом о допустимости или недопустимости тех или иных моделей в той или иной теории. Современному физику вопрос о реальности или нереальности существования виртуальных частиц покажется столь же неуместным, как напоминание шахматисту о том, что он имеет дело с деревянными королями и слонами, а не настоящими.
Все это приводит к тому, что некоторые исследователи науки все чаще говорят о приоритете теоретического уровня познания, а роль чувственных форм познания и эксперимента в процессе приобретения новых знаний считают малозначимой. Однако необходимо вспомнить о том, с чего же начинается процесс установления научного факта. При этом оказывается, что слова Аристотеля о том, что первым шагом на пути движения к истине является опыт, который начинается, в свою очередь с ощущения, не потеряли своей актуальности.
Часто утверждается, что никакое наблюдение не может быть непосредственным, оно всегда теоретически нагружено, так как исследователь имеет определенные представления о том, что он будет наблюдать. Однако это утверждение лишний раз подчеркивает чрезвычайную актуальность чувственных форм познания и подтверждением этому является введение в некоторых областях естествознания так называемых «слепых» экспериментов, которые имеют своей целью как раз исключение этой теоретической нагруженности. Особенно важную роль такие эксперименты играют в медицине при тестировании новых лекарственных препаратов для исключения плацебо-эффекта или диагностических систем с целью исключить субъективное желание врача (или любого другого исследователя) получить ожидаемые результаты.
Таким образом, целью данной работы является исследование роли чувственных форм познания в процессе установления научного факта, а также их взаимоотношения с другими видами научного познания в современном состоянии естествознания.
1. Обыденное и научное познание
Для большинства людей познание отождествляется только с научно-исследовательской деятельностью, связано обязательно со сложными приборами и хитроумными экспериментами. На самом деле люди могут приобретать знания об окружающей действительности, даже не подозревая о существовании особого вида социальной деятельности, получившей название познание.
Не случайно, при детальном рассмотрении этого вида человеческой активности приходится использовать уточняющие определения и говорить о научном, художественном и других специализированных формах познания. Но существующие параллельно друг с другом, иногда пересекающиеся и вступающие в весьма сложные взаимоотношения, эти формы возникают на некой общей основе, которая обеспечивает наиболее фундаментальную, и в тоже время, наименее осознаваемую систему представлений человека о характере и свойствах того мира, с которым ему приходится иметь дело каждый день [3].
Такой основой является обыденное познание. Его особенность в том, что этот вид познания не существует в виде самостоятельной сущности, будучи одним из аспектов повседневной практической деятельности людей, направленной на удовлетворение их природных и социокультурных потребностей. Решая утилитарные задачи, связанные с производством и воспроизводством собственной жизни люди неявно для себя (хотя со временем это может осознаваться) получают и накапливают сведения о природной среде, социальном окружении и своем умении взаимодействовать и с тем и с другим.
Само по себе познавательное отношение человека к действительности не является врожденным. Хотя биологи и выделяют в поведении животных нечто вроде познавательного инстинкта, однако человеческая активность всегда целенаправленна и предполагает явное противопоставление индивида и тех фрагментов реальности, на которые направлено его внимание. Такое отношение складывается не сразу, и лишь осознав себя в качестве одного из источников возмущений, воздействующих на природу, человек начинает задумываться над тем, как наиболее эффективно достигать своих целей. А это, в свою очередь, требует сознательного, избирательно-направленного изучения среды, выделения полезных и вредных (опасных) свойств.
Введение
В глубокой древности люди задавали себе вопросы: откуда произошла живая природа? Как появилась жизнь? Где та грань, через которую природа перешагнула при переходе от неживого к живому? Почему живые системы для своего построения выбрали молекулы лишь с определенной пространственной организацией[1,12],
Проблема происхождения живого решалась довольно просто, пока ученые находились в счастливом неведении относительно сущности живого, как, впрочем, и того, что представляла собой Земля в младенчестве.
Многовековые исследования и попытки решения вопросов о происхождении природы и сущности жизни породили разные концепции возникновения жизни на Земле:
1) жизнь возникала неоднократно и самопроизвольно из неживого вещества;
2) жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния);
3) жизнь занесена на нашу планету извне (панспермия);
4) жизнь возникла в результате биохимической эволюции.
Цель работы – изучить биологические особенности уровня организации материи.
Задачи работы:
Принцип системности в естествознании
Научные революции в естествознании
Принцип глобального эволюционизма
Всеобщие методы научного познания

1. Принцип системности в естествознании
В основе представлений лежит системный подход - о строении материального мира - согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета, организм или галактика, может быть рассмотрен как сложное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность. Для обозначения целостности объектов в науке было выработано понятие системы
Представить иерархию природных систем в виде следующей цепочки позволяет современный уровень знаний: элементарные частицы - атомы - молекулы - клетки - многоклеточные - экосистемы - биосфера - космическое тело - звездная система - галактика - Вселенная. Между уровнями приведенной иерархии биосистем не существует четких границ или разрывов, здесь обнаруживается масса промежуточных переходных форм, например, молекула - макромолекула (полимер) - сложномолекулярный комплекс (вирус) - коацерватная капля - клетка. По большому счету четкой границы нет даже между отдельным организмом и экосистемой: организм, изолированный от экосистемы, не может жить долго, так же как изолированный орган не может жить долго без тела, в котором он изначально зародился.

2. Научные революции в естествознании
Физика:
До гипотезы Планка электрон считался частицей. Электромагнитная волна испускается порциями, которые получили названия квантов – по словам Планка. Но такая дискретность означает, что волна имеет свойство частиц, корпускул. Энергия же одной такой частицы определяется частотой волны, то есть ее длиной, и равна произведению частоты на новую мировую константу (постоянную Планка h), которая хоть и очень мала (h = 6,62*1034 Дж*с), но все же конечна. А.Эйнштейн применил странную идею Планка к объяснению явления фотоэффекта, и все стало на место: для выбивания электронов из материала электрода, которое и приводит к возникновению тока, нужны частицы с большой энергией, то есть свет с малой длиной волны. Выполнив соответствующий расчет, Планк получил распределение энергий волн, излучаемых черным телом, в точности совпадающее с экспериментом. Интенсивность света соответствует количеству налетающих частиц, но не характеризует сами частицы. Поэтому интенсивный свет, но с большой длиной волны (соответственно - с малой частотой), к эффекту привести не может. Ну и световое давление - это просто бомбардировка частицами, причем величина давления зависит от энергии частиц (то есть от длины волны) в точном соответствии с теорией Планка. Идея дискретности, прерывности, счетности в генетике утвердилась в том же 1900 году. [2,36]
Работы Шредингера и Гейзенберга превратили обычную механику в волновую, основным понятием которой стала так называемая волновая функция, с помощью которой можно было предсказать вероятность обнаружения микрочастицы в том или ином месте пространства.
Еще одной новой парадигмой, приобретшей конкретные черты в связи с появлением квантовой теории, была концепция атома. В начале века эту неделимую частицу представляли себе в виде капли положительно заряженной жидкости, в которой плавали отрицательно заряженные электроны. Нильс Бор сформулировал новый постулат. Он провозгласил, что законы микромира и здесь отличаются от законов макромира, и электрон в атоме может двигаться по орбите и не излучать. Но не по всякой орбите, а только по такой, длина которой соответствует целому числу длин волн Де-Бройля, соответствующих движущемуся электрону.
Большой вклад в исследование коллективных явлений в открытых системах был сделан И.Пригожиным, разработавшим так называемую нелинейную динамику и доказавшим, что неравновесие в термодинамической системе может быть причиной возникновения порядка. Таким образом, налицо образование структур в неживой материи, то есть свойство, которое считалось присущим лишь живому веществу. Самоорганизация проявляется в форме гигантской коллективной флуктуации, поведение которой не может быть описано в рамках традиционной статистической физики. В состоянии такого перехода элементы системы ведут себя коррелировано, хотя до этого они пребывали в хаотическом движении.
Во второй половине XIX в. было экспериментально доказано, что электрон является одной из основных частей лю¬бого вещества, до этого атом считался неделимым.[2,54]
Химия и биология:
До начала XIX столетия все известные вещества делили по их происхождению на две группы: вещества минеральные и вещества органические. Многие ученые тех времен считали, что органические вещества могут образоваться только в живых организмах при помощи «жизненной силы». Такие идеалистические взгляды назывались виталистическими. Виталистические взгляды о невозможности синтезировать органические вещества из неорганических задерживали развитие химии.
Большой удар взглядам виталистов нанес немецкий химик Ф. Велер. Он получил органические вещества из неорганических: в 1824 г. – щавелевую кислоту, а в 1828 г. – мочевину.
Успехи в химии и биологии привели к разработке технологий органических веществ, разработке методов управления химическими процессами, в частности, синтеза многих лекарств, взрывчатых веществ, красителей, продуктов питания, получение новых веществ с заданными свойствами. Появились новые науки – генетика, молекулярная биология, кибернетика.
В современном естествознании утвердилось убеждение о том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Радикальное обновление представлений об устройстве мироздания заключается в следующем: Вселенная нестационарна, она имела начало во времени.
На протяжении тысячелетий господство¬вало элементарное объяснение, которое состояло в том, что будто бы все виды организмов были созданы однажды в их нынешних формах и больше никогда не изменялись. парадигма искусственной систематизации сменилась принципами естественной классификации, основанной на теории эволюции и исходившей не только из внешнего сходства форм, но и из общности происхождения, родства. Концепция креационизма постепенно стала сдавать свои позиции под натиском эволюционных идей.
Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы в биологию началось в конце XVIII в. благодаря работам выдающегося французского биолога Ж.Б. Ламарка.
Хаос и порядок - понятия, которые играли существенную роль уже в мировоззрении философов древности. Не вдаваясь в детали, отметим лишь сформулированные ими положения, которые сохраняют свое значение и по сей день. По представлениям Платона и его учеников, хаос - состояние материи, которое остается по мере устранения возможностей проявления ее свойств. С другой стороны, из хаоса возникает все, что составляет содержание мироздания, то есть из хаоса может рождаться порядок. В физике понятия "хаос" и "хаотическое движение" являются фундаментальными, но все же недостаточно четко определенными. Действительно, согласно Больцману, наиболее хаотическим является движение в состоянии равновесия. Хаотическими, однако, называют и движения, далекие от равновесного. Это, например, "движения" в генераторах шума, предназначенных для подавления сигналов. Хаотическими называют, как правило, и различного рода турбулентные движения в газах и жидкостях. Примером служит турбулентное движение в трубах. Оно возникает из ламинарного движения при достаточно большом перепаде давления на концах трубы. При этом представление о турбулентном движении как более хаотичном, чем ламинарное, кажется само собой разумеющимся. Такой вывод основан, однако, на смешении понятий сложности и хаотичности. При наблюдении турбулентного движения проявляется именно сложность движения. Вопрос же о степени хаотичности требует дополнительного анализа, и для количественных оценок необходимы соответствующие критерии.
Производственно-технический потенциал нашей страны – один из самых мощных в мире. Россия располагает огромными природными, материальными и трудовыми ресурсами. Но при значительных масштабах экономика отличается накопившейся в течение длительного периода времени инерционностью и как следствие этого – недостаточной восприимчивостью к научно-техническому прогрессу. В изношенном состоянии находится 40% основных производственных фондов. Это крайне отрицательно сказывается не только на производительности труда и качестве выпускаемой продукции, но и на экологической ситуации ряда районов страны. Экстенсивное экономическое развитие, при котором на протяжении многих лет во всех сферах народного хозяйства существовал затратный механизм и преобладали количественные оценки достигнутого уровня производства, вызвало наступление кризиса. Особенно острый характер приобрели проблемы, касающиеся потребительского рынка, социально-культурной сферы, здравоохранения, финансов, экологии.
Современный этап экономического и социального развития России связан с радикальными изменениями, вызванными переходом к рыночным отношениям. Свойственные рынку механизмы саморегулирования должны обеспечить сбалансированность экономики страны; наилучшую координацию деятельности всех производителей; рациональное использование трудовых, материальных и финансовых ресурсов; гибкость производства, его восприимчивость к достижениям научно-технического прогресса.
Двигателем НТП является научно-техническая революция (НТР). НТР – это качественное преобразование современных производительных сил на основе постепенного превращения науки в непосредственную производительную силу. Но НТР состоит в свою очередь из научных и технологических революций.
В истории естествознания можно обнаружить четыре научных революции. Первой - революция XVII века, ознаменовавшая собой становление классического естествознания характеризующееся следующими моментами:
Заключение
В заключение еще раз отметим, что планеты земной группы имеют ряд сходных характеристик: небольшие размеры и массы; средняя плотность этих планет в несколько раз превосходит плотность воды; они медленно вращаются вокруг своих осей; у них мало естественных спутников; их внутреннее строение описывается одной трёхслойной моделью «ядро – мантия – кора».
Сходство планет земной группы не исключает и некоторых различий по таким параметрам как период обращения вокруг Солнца, направление вращения вокруг своей оси, различаются и углы наклона осей вращения к плоскостям их орбит. Сходства и различия обнаруживаются также в атмосферах планет и их температурном режиме.
Планеты земной группы имеют твёрдые поверхности со сложным рельефом, включающим значительные равнинные участки, возвышенности, разломы, ущелья, каньоны, а также кратеры метеоритного происхождения.
Несмотря на значительный объем знаний, накопленных учеными в отношении планет земной группы, на многие вопросы еще предстоит найти ответ. Пройдут десятилетия, а, возможно, и столетия научных исследований и космических экспедиций, прежде чем человечество приблизится к разгадке и научному осмыслению тайн вселенной. Практическое значение этой работы трудно переоценить.
Узнайте стоимость работы онлайн!
Предлагаем узнать стоимость вашей работы прямо сейчас.
Это не займёт
много времени.
Узнать стоимость
girl

Наши гарантии:

Финансовая защищенность
Опытные специалисты
Тщательная проверка качества
Тайна сотрудничества