Основные этапы преобразования естественно-научной картины мира

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение……………………………………………………….…………..2 

1. Естественнонаучное  миропонимание………………….……………...3 

2. Строение  вещества, энергия……………………….…………………..4 

3. Теория  относительности…..…………………………………………...5 

4. Учение  о самоорганизации……………………………..……………..6 

5. Революция  в естествознании…………………………...………..........7 

Заключение………………………………………………………………..8 

Список используемой литературы………………………………………9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

   Познание  единичных вещей и процессов  невозможно без одновременного познания всеобщего, а последнее в свою очередь познается только через первое. Точно также и целое постижимо лишь в органическом единстве с его частями, а часть может быть понята лишь в рамках целого.

   Всеобщая  связь явлений - наиболее общая закономерность существования мира, представляющая собой результат и проявление универсального взаимодействия всех предметов и явлений и воплощающаяся в качестве научного отражения в единстве и взаимосвязи наук. Она выражает внутреннее единство всех элементов структуры и свойств любой целостной системы, а также бесконечное разнообразие отношений данной системы с другими окружающими ее системами или явлениями. Без понимания принципа всеобщей связи не может быть истинного знания.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Естественнонаучное миропонимание 

    Естественнонаучное  миропонимание (ЕНМП) - система знаний о природе, образующаяся в сознании учащихся в процессе изучения естественнонаучных предметов, и мыслительная деятельность по созданию этой системы.

Понятие "картина мира" является одним из фундаментальных понятий философии и естествознания и выражает общие научные представления об окружающей действительности в их целостности. Понятие "картина мира" отражает мир в целом как единую систему, то есть "связное целое", познание которого предполагает "познание всей природы и истории..."

    В основе построения научной картины  мира лежит принцип единства природы  и принцип единства знания. Общий  смысл последнего заключается в  том, что знание не только бесконечно многообразно, но оно вместе с тем  обладает чертами общности и целостности. Принцип единства знаний, реализованный в системности представлений о мире, является методологическим инструментом, способом выражения целостности природы.

    Система знаний в научной картине мира не строится как система равноправных партнеров. В результате неравномерного развития отдельных отраслей знания одна из них всегда выдвигается в качестве ведущей, стимулирующей развитие других. В классической научной картине мира такой ведущей дисциплиной являлась физика с ее совершенным теоретическим аппаратом, математической насыщенностью, четкостью принципов и научной строгостью представлений.

    В соответствии с современным процессом "гуманизации" биологии возрастает ее роль в формировании научной картины  мира. Обнаруживаются две "горячие точки" в ее развитии: стык биологии и наук о неживой природе и стык биологии и общественных наук.

    Представляется, что с решением вопроса о соотношении  социального и биологического научная  картина мира отразит мир в  виде целостной системы знаний о неживой природе, живой природе и мире социальных отношений. Если речь идет о ЕНКМ, то должны иметься в виду наиболее общие закономерности природы, объясняющие отдельные явления и частные законы.

    ЕНКМ - это интегрированный образ природы, созданный путем синтеза естественнонаучных знаний на основе системы фундаментальных закономерностей природы и включающий представления о материи и движении, взаимодействиях, пространстве и времени. 
 
 
 
 
 

2. Строение вещества, энергия 

    В конце прошлого и начале нынешнего  века в естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии. В конце прошлого века были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (лишенных заряда частиц).

    Согласно  первой модели атома, построенной английским ученым Эрнестом Резерфордом (1871—1937), атом уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в которой вокруг ядра вращаются электроны. Такая система была, однако, неустойчивой: вращающиеся электроны, теряя свою энергию, должны были упасть на ядро. Но опыт показывает, что атомы являются весьма устойчивыми образованиями и для их разрушения требуются огромные силы. В связи с этим прежняя модель строения атома была значительно усовершенствована выдающимся датским физиком Нильсом Бором (1885—1962), который предположил, что при вращении по так называемым стационарным орбитам электроны не излучают энергию. Такая энергия излучается или поглощается в виде кванта, или порции энергии, только при переходе электрона с одной орбиты на другую.

    Значительно изменились также взгляды на энергию. Если раньше предполагалось, что энергия излучается непрерывно, то тщательно поставленные эксперименты убедили физиков, что она может испускаться отдельными квантами. Об этом свидетельствует, например, явление фотоэффекта, когда кванты энергии видимого света вызывают электрический ток.

    В 30-е годы XX в. было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Было доказано экспериментально, что между веществом и полем не существует непроходимой границы: в определенных условиях элементарные частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля — свойства корпускул. Это явление получило название дуализма волны и частицы.

    В 1925—1927 г. для объяснения процессов, происходящих в мире мельчайших частиц материи — микромире, была создана новая волновая, или квантовая механика. Последнее название и утвердилось за новой наукой. Впоследствии возникли и разнообразные другие квантовые теории: квантовая электродинамика, теория элементарных частиц и другие, которые исследуют закономерности движения микромира. 
 
 
 
 

3. Теория относительности 

    Другая  фундаментальная теория современной  физики — теория относительности, в  корне изменившая научные представления  о пространстве и времени. В специальной теории относительности получил дальнейшее применение установленный еще Галилеем принцип относительности в механическом движении.

    Согласно  этому принципу, во всех инерциальных системах, т.е. системах отсчета, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, все механические процессы происходят одинаковым образом, и поэтому их законы имеют ковариантную, или ту же самую математическую форму. В дальнейшем принцип относительности был использован и для описания электромагнитных процессов.

    Важный  методологический урок, который был  получен из специальной теории относительности, состоит в том, что она впервые ясно показала, что все движения, происходящие в природе, имеют относительный характер. Это означает, что в природе не существует никакой абсолютной системы отсчета и, следовательно, абсолютного движения, которые допускала ньютоновская механика.

    Еще более радикальные изменения  в учении о пространстве и времени  произошли в связи с созданием  общей теории относительности, которую нередко называют новой теорией тяготения. Эта теория впервые ясно и четко установила связь между свойствами движущихся материальных тел и их пространственно-временной метрикой. Нужно отметить, что общая теория относительности показала глубокую связь между движением материальных тел, а именно тяготеющих масс и структурой физического пространства — времени. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Учение о самоорганизации 

    Научно-техническая  революция, развернувшаяся в последние  десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественнонаучной картине мира.

    Возникновение системного подхода позволило взглянуть  на окружающий нас мир как единое, целостное образование, состоящее  из огромного множества взаимодействующих  друг с другом систем. С другой стороны, появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность, не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов. Заслуга синергетики состоит прежде всего в том, что она впервые показала, что процессы самоорганизации могут происходить в простейших системах неорганической природы, если для этого имеются определенные условия (открытость системы и ее неравновесность, достаточное удаление от точки равновесия и некоторые другие). Чем сложнее система, тем более высокий уровень имеют в ней процессы самоорганизации. Главное достижение синергетики и возникшей на ее основе новой концепции самоорганизации состоит в том, что они помогают взглянуть на природу как на мир, находящийся в процессе непрестанной эволюции и развития.

    В каком отношении синергетический  подход находится к общесистемному?

    Эти подходы не исключают, а дополняют друг друга.

    Синергетический подход ориентируется на исследование процессов изменения и развития систем. Он изучает процессы возникновения  и формирования новых систем в  процессе самоорганизации. Чем сложнее  протекают эти процессы в различных  системах, тем выше находятся такие системы на эволюционной лестнице. Эволюция систем напрямую связана с механизмами самоорганизации. Исследование конкретных механизмов самоорганизации и основанной на ней эволюции составляет задачу конкретных наук. Синергетика выявляет и формулирует общие принципы самоорганизации любых систем.

    Эти новые мировоззренческие подходы  к исследованию естественнонаучной картины мира оказали значительное влияние как на конкретный характер познания в отдельных отраслях естествознания, так и на понимание природы научных революций в естествознании. Именно с революционными преобразованиями в естествознании связано изменение представлений о картине природы.

    В наибольшей мере изменения в характере  конкретного познания коснулись  наук, изучающих живую природу.  
 

5. Революция в естествознании 

    Выдвижение  на передний край естествознания биологических  проблем, а также особая специфика  живых систем дали повод целому ряду ученых заявить о смене лидера современного естествознания. Лидером естествознания стала биология.

    Основой устройства окружающего мира признается живой организм. Однако многочисленные противники такого взгляда не без основания заявляют, что поскольку живой организм состоит из тех же молекул, атомов, элементарных частиц и кварков, то по-прежнему лидером естествознания должна оставаться физика.

    Вопрос о лидерстве в естествознании зависит от множества разнообразных факторов, среди которых решающую роль играют значение лидирующей науки для общества, точность, разработанность и общность методов ее исследования, возможность их применения в других науках. Биология второй половины XX столетия может рассматриваться как лидер современного естествознания, т.к. именно в ее рамках были сделаны наиболее революционные открытия.

    Говоря  о революциях в естествознании, следует отказаться от наивных и предвзятых представлений о них, как процессах, связанных с ликвидацией прежнего знания, с отказом от преемственности в развитии науки и ранее накопленного и проверенного эмпирического материала.

    Отказ касается главным образом прежних гипотез и теорий, которые оказались неспособными объяснить вновь установленные факты наблюдений и результаты экспериментов.

    Революционные преобразования в естествознании означают коренные, качественные изменения в  концептуальном содержании его теорий, учений и научных дисциплин.

    Факты всегда стремятся объяснить с  помощью гипотез и теорий. Среди  них в каждый определенный период выдвигается наиболее общая или  фундаментальная теория, которая  служит образцом для объяснения фактов известных и предсказания фактов неизвестных.

    Развитие науки можно разделить на два этапа:

• нормальный, когда ученые заняты применением  парадигмы к решению конкретных проблем частного, специального характера (так называемых головоломок)

• экстраординарный, связанный с поиском новой парадигмы. При таком подходе новая парадигма оказывается никак не связанной с прежними исследованиями и поэтому ее возникновение остается необъясненным.