Великая научная революция Нового времени: формирование

Учебные вопросы:
Контроль усвоения основных понятий.
Гелиоцентрическая модель Вселенной
Классическая механика
Механистическая картина мира

1. Контроль усвоения основных понятий.

Дать определения следующих понятий:
Материя
Вещество
Поле
Взаимодействие
Система
Организованность
Эмерджентность
Методологический подход

Материя -
всеобщая категория для обозначения объективной реальности, отражаемой нашими ощущениями и существующей независимо от них.

Вещество -
совокупность дискретных образований, обладающих массой покоя.
Вещество принимает различные формы и состояния.

Поле -
субстанция, характеризующаяся непрерывностью и имеющая нулевую массу покоя
(например, электромагнитное и гравитационное поля).

Взаимодействие -
происходящий в пространстве и во времени процесс воздействия одних материальных объектов на другие путем обмена материей и движением.

Система –
совокупность упорядоченно взаимодействующих и взаимозависимых компонентов (элементов), объединенных в единое целое.

Организованность –
упорядоченность, структурная и функциональная согласованность элементов (компонентов) системы.

Эмерджентность –
особенность системы, заключающееся в том, что свойства целого не сводимы к сумме свойств его частей.

Методологический подход -
это принципиальная методологическая ориентация исследования, точка зрения, с которой рассматривается объект изучения,
понятие или принцип, руководящий общей стратегией исследования.

2. Гелиоцентрическая модель Вселенной

Мифическая модель мира (Индия)

Геоцентрическая система мира —
модель, согласно которой центральное положение в мироздании зани-мает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звезды.
Являлась основой античной и средневековой астрономии и космологии.

Гелиоцентрическая система мира
Основные источники гелиоцентрической системы мира:
создание Коперником гелиоцентрической теории планетных движений,
телескопические открытия Галилея и других астрономов,
открытие Кеплером законов движения планет,
создание классической механики и открытие Ньютоном закона всемирного тяготения.
Николай Коперник (1473 – 1543)

3. Классическая механика

Формирование классической механики и основанной на ней механистической картины мира происходило по двум направлениям:
1) обобщение полученных ранее результатов и, прежде всего, законов движения свободно падающих тел, открытых Галилеем, а также законов движения планет, сформулированных Кеплером;
2) создание методов количественного анализа механического движения в целом.

Величайшими открытиями Галилея стали принципы инерции и относительности.
Принцип инерции:
любое тело сохраняет состояние покоя или движется равномерно и прямолинейно до тех пор, пока воздействие других тел не выведет его из этого состояния.
Принцип относительности:
если система движется равномерно и прямолинейно, то, не выходя за ее пределы, никакими приборами невозможно обнаружить факт ее движения или покоя, так как такое движение не влияет на ход процессов, протекающих в данной системе.
Переход к экспериментальному изучению природы и математическая обработка результатов экспериментов позволили открыть законы движения свободно падающих тел.
Галилео Галилей (1564 – 1642)

Исаак Ньютон
(1642 – 1727)
В своем труде «Математические начала натуральной философии» (1687 ) Ньютон доказал существование тяготения как универсальной силы и сформулировал закон всемирного тяготения.

Первый закон:
Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
Современная формулировка: Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Второй закон:
Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
Современная формулировка:
В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка с постоянной массой, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе:

Третий закон:
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие (взаимодействия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны).
Современная формулировка:
Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

Законы небесной механики
Первый закон:
Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Форма эллипса и степень его сходства с окружностью характеризуется эксцентриситетом - отношением
ε = с/а, где c — расстояние от центра эллипса до его фокуса (половина межфокусного расстояния), a — большая полуось.
Иоганн Кеплер (1571 – 1630)

Второй закон:
Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади.

Третий закон:
Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей орбит планет:

Классическая механика
на основе нового стиля мышления
выработала новые представления о материи, пространстве, времени и движении;
создала новые категории мышления – система, часть, целое, свойство, отношение, причина, следствие.

4. Механистическая картина мира.

По сути, научная революция Нового времени – это общенаучная революция, включающая:
построение новых фундаментальных теорий;
внедрение новых методов исследования;
открытие новых «миров» – объектов исследования;
изменение научной картины мира, сопровождающееся радикальной заменой методологии научного исследования.

Ведущие методологические принципы механистической картины мира:
механицизм,
детерминизм,
редукционизм.

Механицизм:
Все природные объекты рассматриваются преимущественно в качестве механических устройств.
Мир строго подчиняется законам классической механики.

Детерминизм:
Все процессы и явления строго причинно связаны между собой,
нет места случайности и все предопределено.
По причинным цепям ход развития может быть просчитан неограниченно в прошлое и в будущее, время обратимо.

Закономерности более высоких форм движения материи сводятся к законам простейшей его формы - механическому движению.
Объяснение всех явлений истолковывается как поиск механических причин и субстанций-носителей сил, их детерминирующих.
Редукционизм:

Познавательные процедуры принимаются как раз навсегда данные и неизменные.
Считается, что объективность и предметность научного знания достигается только тогда, когда из описания и объяснения исключается всё, что относится к субъекту и процедурам его познавательной деятельности.

XVII- начало XIX вв. - период господства механистической картины мира.
Утверждается рационалистическая система ценностей:
с помощью научного мышления выявить универсальные законы функционирования мира;
поставить практическую деятельность на научную основу.