Этапы исторического развития естествознания

ign:justify">                      2.4. Научная революция.

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[2].

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.

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.

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).

Начало экспериментальному методу Нового времени положило изобретение двух важнейших инструментов: сложного микроскопа (ок. 1590г.) и телескопа (ок. 1608 г.).

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.

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.

1.Законы функционирования линз удалось объяснить Кеплеру;

2.Проблему «почему вода в насосах не поднимается выше 10,36 м» Торричелли сумел связать с давлением атмосферы на дно колодца.

3.Правильные объяснения приливов и отливов в морях и океанах, дали Кеплер (начало рассуждений) и Ньютон.

4.Причина цветов тел была установлена Ньютоном.

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.

                    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:

              1. учение о гелиоцентрической системе мира Н. Коперника,

              2.создание классической механики И. Ньютоном,

              3.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,

              4.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).

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. Ее законы приобрели математическую формулировку, она доказала свою эффективность при решении многих проблем. Вступала в силу механистическая картина мира.

Галилео Галилей 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.

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)[3]. Эта теория имела такое же влияние на умы людей, какое в свое время имела теория Коперника. Это была научная революция в области биологии. 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:

1.              исследования Фарадея по электрическим явлениям,

2.работы Максвелла и Герца по электродинамике,

3.изучение явления радиоактивности Беккерелем,

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

Поэтапно, благодаря работам ряда физиков и главным образом Бора, Гейзенберга, Шредингера, Планка, де Бройля и других, была построена физическая теория микромира, создана квантовая механика. В 1905 г. А. Эйнштейн создал специальную теорию относительности, в которой свойства пространства и времени связаны с материей и вне материи теряют смысл.

                                        

                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Заключение.

 

Один из традиционных научных принципов гласит: "знание есть сила" Наука делает человека могущественным перед силами природы. С помощью естествознания человек осуществляет свое господство над силами природы, развивает материальное производство, совершенствует общественные отношения.

Естествознание  в этом смысле есть и продукт цивилизации, и условие ее развития. С помощью науки человек развивает материальное производство, совершенствует общественные отношения, образовывает и воспитывает новые поколения людей, лечит свое тело. Естествознание есть один из важнейших двигателей общественного прогресса. Как важнейший фактор материального производства естествознание выступает мощной революционизирующей силой. Великие научные открытия (и тесно связанные с ними технические изобретения) всегда оказывали колоссальное воздействие на судьбы человеческой истории. Такими открытиями были, например, открытия в XVII в. законов механики, позволившие создать всю машинную технологию цивилизации; открытие в XIX в. электромагнитного поля и создание электротехники, радиотехники, а затем и радиоэлектроники; создание в XX в, теории атомного ядра, а вслед за ним - открытие средств высвобождения ядерной энергии; раскрытие в середине XX в. молекулярной биологией природы наследственности (структуры ДНК) и открывшиеся вслед возможности генной инженерии по управлению наследственностью; и др.

Большая часть современной материальной цивилизации была бы невозможна без участия в ее создании научных теории, научно-конструкторских разработок, предсказанных наукой технологий.

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. Карнешов С.Х. Концепции современного естествознания. Учебник нового века [ текст] / С.Х. Карнешов - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 2006.- 520 с.

2. Садохин А.П. Концепции современного естествознания. Учебное пособие

[ текст] / А.П. Садохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательство «Омега-Л», 2008.- 239с.

3. Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций [текст] / С.Г. Хорошавина.- 4-е изд. - Ростов Н/Д: Феникс, 2008. -450 с.

4. Электронный ресурс. Режим доступа: Концепции современного естествознания / http://www.xenoid.ru/materials/kse/5.php. Дата обращения 23.11.2010.

 

 

 

 

---

[1] Карнешов С.Х. Концепции современного естествознания. Учебник нового века / С.Х. Карнешов - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 2006.с.98-99

[2] Садохин А.П. Концепции современного естествознания. Учебное пособие/ А.П. Садохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательство «Омега-Л», 2008.с.121

 

 

[3]Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций / С.Г. Хорошавина.-  4-е изд. - Ростов Н/Д: Феникс, 2008. с 342