Естествознание в системе научного знания. Основные этапы развития науки. (Лекция 2)

как система наук о природе.
Естествознание:
одна из трех основных областей научного знания о природе, обществе и мышлении;
является теоретической основой промышленной и сельскохозяйственной техники и медицины;
является естественнонаучным фундаментом картины мира.
Естествознание представляет собой определенную систему взглядов на то или иное понимание естественных явлений или процессов.

Предмет естествознания:
различные формы движения материи в природе
их материальные носители, которые образуют «лестницу» уровней структурной организации материи
их взаимосвязь, внутреннюю структуру и генезис
Специфика предмета естествознания – исследование природных явлений с позиций нескольких наук, выявление наиболее общих закономерностей и тен­денций.
Главная задача— осознание Природы как единой целостности, поиск более глубоких взаимоотношений между физическими, химическими и биологическими явлениями.

Структура естествознания
Физика
тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях
Химия
изучающая химические элементы, их свойства, превращения и соединения.
Биология
науки о живом
Науки о Земле (геология, география, экология и др.)
Космология
изучающая Вселенную как целое.

Периоды развития науки:
Начало науки. Древнегреческая натурфилософия
Развитие науки в Средние века.
Глобальная научная революция XVI-XVII вв.
Классическое естествознание Нового времени.
Глобальная научная революция XIX-XX вв.
Основные черты современного естествознания и науки

1. Начало науки. Древнегреческая натурфилософия
Античная наука появилась в VII в. до н.э. в форме научных программ (парадигм).
Цель научного познания — изучение процесса превращения первоначального Хаоса в Космос, поиск порядкообразующего начала.
непосредственное созерцание окружающего мира как единого целого и умозрительными выводами из этого созерцания
отсутствие эмпирических методов познания

Фалéс Милетский ( 624 —545 до н. э.)
Астрономия: предсказал и объяснил
солнечное затмение; открыл наклон эклиптики к экватору и провёл на небесной
сфере пять кругов: арктический круг, летний тропик, небесный экватор, зимний тропик, антарктический круг. Вычислил время солнцестояний и равноденствий, установил неравность промежутков между ними. Геометрия: теорема Фалеса. Труды по географии и физике.
Представители древнегреческой натурфилософии

Представители древнегреческой натурфилософии
Пифагор Самосский (570—490 гг. до н. э.)
Первая математическая научная программа.
Учение о числе, как сущности всего мира. Многообразие физических явлений подчинятся закону, являющемуся единством, космосом, т.е. порядком, основа порядка - число., Число как метафизическая реальность связь, закон мира, по отношению к которому арифметическое число есть лишь форма познания. Основой чисел является единица, воплощение единства и гармонии Вселенной.

Демокрит Абдерский ( 460 — 370 до н. э.)
Вторая научная программа античности –
атомистическая
Учение о дискретном строении материи: - весь мир состоит из пустоты и различаю- щихся между собой атомов, находящихся в вечном движении и взаимодействии.
мир в целом — это беспредельная пусто- та со множеством самостоятельных замкнутых миров-сфер. Эти миры образовались в результате вихревого кругообразного столкновения атомов.
в каждом замкнутом мире в центре находится земля, на окраине — звезды. Число миров бесконечно, они возникают и гибнут.
Представители древнегреческой натурфилософии

Аристотель ( 384 — 322 до н. э.)
3я научная программа – континуальная.
Трактаты: «Физика», «О небе», «Метеорологика»
Формирование понятия механики;
Геоцентрическая космология;
Отрицал идею пустоты: космос заполнен материей;
Основал телеологическую идеалистическую концепцию.
Отделил научное знание от метафизики.
Представители древнегреческой натурфилософии

Архимед (287 — 212 до н. э.)
Его работы сыграли основополагающую роль в возникновении таких разделов физики, как статика и гидростатика.
В статике Архимед ввел в науку понятие центра тяжести тел, сформулировал закон рычага.
В гидростатике он открыл закон, носящий его имя: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом.
Заложил основы математической физики, использовал свои знания для построения различных машин и механизмов.
Представители древнегреческой натурфилософии

2. Наука в средние века
процесс познания природы находился в полной зависимости от богословия.
развитие астрологии, алхимии, магии и др. видов оккультного знания.
Схоластика – господствующее философское направление Средневековья.
Упрощение натурфилософии Аристотеля и приспособление ее к догмам христианства в качестве религиозной доктрины.

Леонардо да Винчи
Метод изучения природы – познание идет от частных опытов и результатов к научному обобщению.
Падение тел
Траектория полета снарядов
Коэффициенты трения, сопротивления материалов

3. Глобальная научная революция (XVI-XVII вв.)
Н.Коперник
1543г. выход книги «Об обращении небесных сфер».
Выдвинул гелиоцентрическую модель Вселенной: в центре Космоса Солнце, вокруг которого вращаются планеты, в том числе Земля. Впервые была объяснена смена времен года.

Дж. Бруно.
Утверждал, что вселенная вечна во времени, бесконечна в пространстве, вокруг бесконечного числа звезд вращается множество планет.
Полицентрическая модель мира.
3. Глобальная научная революция (XVI-XVII вв.)

Галилео Галилей (1564 — 1642 )
Гипотетико-дедуктивная модель научного познания.
Работы в области астрономии и физики.
Астрономические открытия: горы на Луне, пятна на Солнце, фазы Венеры, четыре спутника Юпитера, Млечный Путь. => Небесные тела — не эфирные создания, а материальные предметы и явления.
Проверил многие утверждения Аристотеля опытным путем
=> основы нового раздела физики — динамики, науки о движении тел под действием приложенных сил.
Cформулировал понятия физического закона, скорости, ускорения.
Идея инерции
Классический принцип относительности.
3. Глобальная научная революция (XVI-XVII вв.)

Р.Декарт.
Его исследования оказали научное влияние на развитие физики, космологии, биологии, математики. Представление о природе как о сложном механизме, сформировалось в самостоятельное направление развития физики – картезианство.
3. Глобальная научная революция (XVI-XVII вв.)

3. Глобальная научная революция (XVI-XVII вв.)
Исаак Ньютон (1642 — 1727 )
Физико-математическое понимание природы.
Создал методы дифференциального и интегрального исчисления для решения проблем механики => основные законы динамики и закон всемирного тяготения.
Механика Ньютона основана на понятиях количества материи (массы тела), количества движения, силы и трех законов движения: закона инерции, закона пропорциональности силы и ускорения и закона равенства действия и противодействия.
Физическая реальность характеризуется понятиями пространства, времени, материальной точки и силы (взаимодействия материальных точек).
Принцип дальнодействия - мгновенное действие тел друг на друга на любом расстоянии.

4. Классическое естествознание Нового времени
Продолжилась дифференциация научного знания;
Появились новые самостоятельные науки.
Черты классической науки: механистичность и метафизичность.
Достижения науки – развитие атомно-молекулярных представлений о строении вещества, формирование основ экспериментальной науки об электричестве.
Революционными открытиями естествознания стали:
К. Гаусс: принципы геометрии;
Р. Клаузиус: концепции энтропии и второй закон динамики;
Д.И. Менделеев: периодический закон химических элементов;
Ч. Дарвин: теория естественного отбора;
Г. Мендель: теория генетической наследственности;
Д. Максвелл: электромагнитная теория.

5. Глобальная научная революция
(конец XIX – начало XX века)
Г.Герц 1886-1889 гг. открытие электромагнитный волн.
В.Рентген в 1895 г. обнаружил коротковолновое электромагнитной излучение.
Д. Томсон в 1897 г. открыл первую электромагнитную частицу – электрон.
А.Беккерель в 1896 г. обнаружил радиоактивность.
Э.Резерфорд в опытах показал неоднородность радиоактивного излучения. В 1911 г. построил планетарную модель атома.
М. Планк предположил , что энергия излучается малыми порциями – квантами.
20-е гг. ХХ в. - квантово-релятивистская картина мира. В
40-е гг. ХХ в. - овладение атомной энергией. Зарождение электронно-вычислительных машин и кибернетики.
Главный итог 2-й глобальной революции – современная квантово-релятивистская картина мира. создание неклассической науки.