Механистическая картина мира

Министерство  Образования и Науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт –  Петербургский Государственный  Университет Технологии и Дизайна 
 
 
 

Реферат по дисциплине Концепции Современного Естествознания:

На тему: «Механистическая картина мира» 
 
 
 
 
 

Выполнила: Решетняк Е.Е.

№0931273

ФЭМ

Группа 1-ЭЗ-3

Проверил: Постухов А.Ю. 
 
 
 
 
 

Санкт –  Петербург

2009 г.

Содержание:

1.Введение

2. Галилей и  Кеплер

3. Классическая  механика Ньютона

4.Триумф ньютоновской  картины мира

5.Принципы механистической  картины

6.Редукционизм

7.Литература 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение:

Обусловленная современным  развитием  методологической  рефлексии

проблема  рациональности  стала  предметом  пристального   внимания   многих

философов. Одной из причин актуализации данной проблемы является  усложнение

процесса и  структуры  познания  и  возрастание  роли  логического  начала  в

научном поиске.  В  этой  связи  определенный  интерес  представляет  анализ

становления  естествознания  как  науки  в  Новое  время  под  углом  зрения

рационализации  познавательной деятельности ученых.

           Каждая  эпоха  предъявляет   к  знаниям  и  формам  познания  свои

требования научности, которые выступают по отношению  к  знанию  двояко:  как

социокультурные    (внешние)    и    логико-гносеологические    (внутренние)

требования. В  ХVII-XIX веках - эта  эпоха  становления  науки  в  буквальном

смысле этого  слова. Проблема возникновения науки -  проблема  дискуссионная.

По крайней  мере, можно выделить две точки зрения по  данному  вопросу:  одни

считают, что  наука возникла с возникновением самой философии,  если  еще  не

раньше, т.е. формирование пифагорейской школы в V - IV вв.  до  н.э.  -  это

начало возникновения  подлинных научных знаний. Именно ту точку зрения  можно

найти  в  учебно-методической  литературе.   Альтернативная   точка   зрения

предполагает  рассматривать  науку  как  явление  более   позднего   периода

развития цивилизации.

           Многие цивилизации, вплоть  до  Нового  времени,  обходились  без

научных  знаний  и  не  нуждались  в   них.   Невостребованность   элементов

зарождающегося  научного   знания   в   античный   период   есть   результат

неразвитости  материального производства, но удовлетворенности  производством

и применением вненаучного знания. В этой связи пишет  В.Ж.  Келле,  "что  бы

возникла наука, общество  должно  достичь  не  только  определенного  уровня

социально - экономического  развития,  порождающего  потребность  в  научных

знаниях, но и  сформировать  культуру определенного качества,  культуру,  в

недрах которой  возможно  зарождение  и  развитие  научного  мышления".  Если

исходить из этого, то поворотным моментом в  истории  генезиса  науки  можно

считать  начало  появления   зачатков   капиталистических   производственных

отношений.

           С  возникновением  последних,  по  словам  К.  Маркса,   "впервые

возникают такие  практические  проблемы,  которые  могут  быть  решены  лишь

научным путем".

           Резюмируя оба подхода по рассматриваемой  проблеме можно сказать,

что, безусловно, зачатки научных знаний начали возникать  в  высоко  развитых

в культурном отношении  странах: Вавилонии, Греции, Китае,  Индии.  В  рамках

каждой  исторической  эпохи,   с   учетом   уровня   культурного   развития,

вырабатываются конкретно  -  исторические  формы  познания  мира,  общества.

Однако до возникновения  капиталистического  способа  производства  наличные

элементы знания не оказывали какого-нибудь  заметного  влияния  на  развитие

общества и  не  представляли  собой  сложившиеся  теоретизированные  системы,

пригодные  для   объективного   исследования   окружающего   мира.   Поэтому

правомерно связывать  начало возникновения подлинной  науки  с  коперниканской

революцией в  естествознании и деятельностью  Галилея и Ньютона.  На  передний

план выходит  механика как наука о небесных  и  земных  телах.  Что  касается

физики, химии, биологии, геологии и  др.,  то  они  только  начинали  делать

первые самостоятельные  шаги.  Рассматриваемый  период  мы  связываем  и  со

становлением самой научной рациональности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Галилей и Кеплер:

Становление механистической  картины мира справедливо связывают  с именем Г. Галилея, который установил  законы движения свободно падающих тел  и сформулировал понятие об инерциальном движении и механический принцип относительности. Но главная заслуга Галилея состоит в том, что он впервые применил для исследования природы экспериментальный метод вместе с измерением изучаемых величин и математической обработкой их результатов. Если эксперименты спорадически ставились и раньше, то математический их анализ впервые систематически стал применять именно Галилей.

Подход Галилея  к изучению природы принципиально  отличался от ранее существовавшего  натурфилософского подхода, при  котором для объяснения явлений природы придумывались априорные, т.е. не связанные с опытом и наблюдениями, чисто умозрительные схемы.

Натурфилософия, как показывает ее название, представляет собой попытку использовать априорные  философские принципы для объяснения конкретных явлений природы. Такие попытки предпринимались, начиная еще с античной эпохи, когда недостаток конкретных

данных ученые стремились компенсировать общими философскими рассуждениями. Иногда при этом высказывались  гениальные догадки, которые на многие столетия опережали результаты конкретных исследований. Достаточно напомнить хотя бы об атомистической гипотезе строения вещества, которая была выдвинута древнегреческим философом Левкиппом (V в. до н.э.) и более детально разработана его учеником Демокритом. Однако, по мере того как постепенно возникали конкретные науки и отделялись от нерасчлененного философского знания, натурфилософские объяснения стали. тормозом для развития науки. В этом можно убедиться, сравнив взгляды на движение Аристотеля и Галилея.

Исходя из априорной натурфилософской идеи, Аристотель считал «совершенным» движение по кругу, а Галилей, опираясь на наблюдения и мысленный эксперимент, ввел понятие инерциального движения. По его мнению, тело, не подверженное воздействию каких-либо внешних сил, будет двигаться не по кругу, а равномерно по прямой траектории или оставаться в покое. Такое представление, конечно, является абстракцией и идеализацией, поскольку в действительности нельзя наблюдать такой случай, чтобы на тело не действовали какие-либо силы. Однако эта абстракция является плодотворной, ибо она мысленно продолжает тот эксперимент, который приближенно можно осуществить в действительности, когда, по мере устранения воздействия на тело целого ряда внешних сил (трения, сопротивления воздуха и т.п.), можно установить, что оно будет продолжать свое движение. С помощью мысленною эксперимента, служащего продолжением реального эксперимента, можно вообразить, что при отсутствии воздействия любых внешних сил оно будет двигаться равномерно по прямой траектории бесконечно.

Переход к экспериментальному изучению природы и математической обработке результатов экспериментов  позволил Галилею открыть законы движения свободно падающих тел. Принципиальное отличие нового метода исследования природы от натурфилософского подхода состояло, следовательно, в том, что в нем гипотезы систематически проверялись опытом.

Эксперимент можно  рассматривать как вопрос, обращенный к природе. При этом необходимо так  сформулировать вопрос к природе, чтобы  получить на него вполне однозначный и определенный ответ.                                                                                        

Экспериментальный метод представляет собой активное вмешательство в реальные процессы и явления природы, а не пассивное  их наблюдение. Для этого следует так построить эксперимент, чтобы по

возможности максимально  изолироваться от воздействия посторонних  факторов, которые мешают наблюдать  изучаемое явление в «чистом  виде». В свою очередь, гипотеза, представляющая собой вопрос к природе, должна допускать эмпирическую проверку выводимых из нее некоторых следствий. В этих целях, начиная с Галилея, стали широко использовать математику для количественной оценки результатов экспериментов.

Таким образом, новое экспериментальное естествознание в отличие от натурфилософских догадок и умозрений прошлого стало развиваться в тесном взаимодействии теории и опыта, когда каждая гипотеза или теоретическое утверждение систематически проверяются опытом и измерениями. Именно благодаря этому Галилею удалось опровергнуть прежнее предположение, высказанное еще Аристотелем, что путь падающего тела пропорционален его скорости. Предприняв эксперименты с падением тяжелых тел (пушечных ядер), Галилей убедился, что этот путь пропорционален их ускорению, равному 9,81 м/с2. Из астрономических достижений Галилея следует отметить открытие спутников Юпитера, а также обнаружение пятен на Солнце и гор на Луне.

Новый крупный  шаг в развитии естествознания ознаменовался  открытием законов движения планет. Если Галилей имел дело с изучением движения земных тел, то немецкий астроном И. Кеплер (1571— 1630) начал исследовать движения небесных тел, а тем самым осмелился вторгнуться в область, которая раньше считалась запретной для науки. Конечно, для этого он не мог обратиться к эксперименту и поэтому для определения орбит и законов движения планет вынужден был воспользоваться многолетними систематическими наблюдениями движения планеты Марс, сделанными датским астрономом Т. Браге (1546—1601). Перепробовав множество вариантов, Кеплер остановился на гипотезе, что траекторией Марса, как и других планет, является не окружность, как думали до него, а эллипс. Результаты наблюдений Браге соответствовали этой гипотезе и, следовательно, подтверждали ее, поэтому можно было уверенно распространить полученный результат на орбиты других планет.

Открытие законов  движения планет Кеплером имело неоценимое значение для развития естествознания. Оно свидетельствовало, во-первых, о  том, что между движениями земных и небесных тел не существует непреодолимой  пропасти, так как они подчиняются определенным естественным законам; во-вторых, сам способ открытия законов движения небесных тел в принципе не отличается от открытия законов движения земных тел. 

Однако из-за невозможности осуществления экспериментов  с небесными телами для исследования законов их движения пришлось обратиться к систематическим наблюдениям. Тем не менее и здесь исследования осуществлялись в тесном взаимодействии гипотез и наблюдений, с последующей тщательной проверкой выдвигаемых гипотез с помощью измерения движений небесных тел.

 

Классическая  механика Ньютона:

В своей работе по созданию теоретической механики Ньютон опирался прежде всего на открытые Галилеем принцип инерции и закон  свободного падения тел. Принцип  инерции относится лишь к случаям, когда на тело не действуют внешние силы. Но в реальном мире вряд ли можно наблюдать такие ситуации. Об этом свидетельствует, в частности, закон свободного падения тел.

Однако этот закон является лишь частным случаем  прямолинейного равноускоренного движения тел под воздействием силы тяжести. Ньютон же поставил своей целью найти общий закон движения тел, на которые действуют любые силы, а их траектории могут быть самыми разными. Поскольку движение тела зависит от приложенной к нему силы, а сила придает телу ускорение, постольку необходимо было найти количественный, математический метод для определения ускорения. Поэтому формирование классической механики происходило по двум направлениям: