Контрольная: Основные этапы исторического развития естествознания

Дальневосточная Академия государственной службы

заочное отделение

Контрольная работа

по дисциплине: «Концепции современного естествознания»

Тема: Основные этапы исторического развития естествознания.

Хабаровск, 2001 г.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

1.1. Древнегреческий период.

1.2. Эллинистический период.

1.3. Древнеримский период античной натурфилософии.

1.4. Вклад Арабского мира в развитие естествознания.

5. Естествознание в средневековой Европе.

1.6. Этап, называемый «научной революцией».

Глава 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 3. РЕВОЛЮЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы.

«Движение науки нужно сравнивать не с перестройкой какого-нибудь города, где

старые здания немилосердно разрушаются, чтобы дать место новым постройкам, но с

непрерывной эволюцией зоологических видов, которые беспрестанно развиваются и в

конце концов становятся неузнаваемыми для простого глаза, но в которых опытный

глаз всегда откроет следы предшествующей работы прошлых веков»

[1]

ВВЕДЕНИЕ

Концепция современного естествознания – новый предмет в системе высшего

образования. Насколько же нужно знать современную науку человеку, который

скорее всего, никогда сам не будет работать в ней?

Ответом на этот вопрос могут служить строчки из введения к новому учебнику по

«Концепции современного естествознания»: «В наши дни ни один человек не может

считаться образованным, если он не проявляет интереса к естественным наукам.

Дело в том, что наука – это не только собрание фактов об электричестве и т.п.

Это одно из наиболее важных духовных движений наших дней.

Наука – это не только совокупность знаний. Науке можно учить, как

увлекательнейшей части человеческой истории – как быстро развивающемуся росту

смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой. Преподаваемая. как

часть истории «естественной философии» и истории проблем и идей, она могла бы

стать основой нового свободного университетского образования, целью которого

было бы готовить, по крайней мере, людей, которые могли бы отличить шарлатана

от специалиста»[2]

Итак, естествознание — неотъемлемая и важная часть духовной культуры

человечества. Знание его современных фундаменталь­ных научных положений,

мировоззренческих и методологичес­ких выводов является необходимым элементом

общекультур­ной подготовки специалистов в любой области деятельности.

Поэтому, изучение естественных наук – важный фактор для подготовки

современных образованных специалистов.

Изучение современной науки необходимо начинать с изучения истоков – потому

что именно там закладывались ее основы.

Историю развития естествознания можно проследить с VI в. до н.э. Начиная с

эпохи Коперника история естествознания рас­сматривается в свете научных

революций, связанных с выявлени­ем фундаментальных принципов природы.

Этапов выделяют иногда три-четыре, иногда бо­лее десяти. Переходы от этапа к

этапу и от одной научной революции к другой не похожи на триумфальное шествие

человеческой мысли. Основные направления ее развития возникали в результате

перебора многих «окольных путей», отступлений, «периодов топ­тания на месте».

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Самыми древними науками можно считать астрономию, гео­метрию и медицину,

созданные жрецами Египта и Междуречья. Большие успехи в данных направлениях

были достигнуты также в Древнем Китае и Древней Индии. Следует отметить

определенные взаимосвязи, существовавшие между этими регионами Древнего

Востока. Астрономия и медицина не представляли собой в те вре­мена отдельных

наук, а были прочно вплетены в ткань философс­ко-религиозной мысли.

Математика начала развиваться для нужд астрономии, но именно математика, по

мнению ряда ученых, яв­ляется единственной наукой, сформировавшейся в Древнем

Мире.

Формирование наук осуществлялось очень медленно. «Принято считать, что к

середине XVIII в. сформировались только четыре науки: механика, физика,

математика и астрономия. Великие системы биологии, как и первые основные законы

химии, пришлись на конец XVIII — начало XIX в., основные идеи геологии

находи­лись в то время в стадии формирования»

[3].

1.1. Древнегреческий период.

Естественнонаучные знания Древнего Востока проникли в Древнюю Грецию в VI в. до

н.э. и обрели ста­тус науки как определенной системы знаний. Эта наука

называ­лась натурфилософией (от лат. natura — природа).

Натурфилософы были одновременно и философами, и учеными. Они воспринима­ли

природу во всей ее полноте и были исследователями в различ­ных областях знания.

Эта стадия развития науки характеризуется концептуальным хаосом, проявлением

которого и стала конку­ренция различных воззрений на природу. Во всех трудах

древнегре­ческих ученых естественнонаучные идеи тонко вплетены в фило­софскую

нить их мысли.

В VI в. до н.э. в древнегреческом городе Милете возникла первая

научная школа, известная прежде всего не своими достижениями, а своими

исканиями. Основной проблемой этой школы была про­блема первоначала всех

вещей: из чего состоят все вещи и окружа­ющий мир? Предлагались разные

варианты того, что считать пер­воосновой всех вещей: огонь (Гераклит), вода

(Фалес), воздух (Анак-симен), апейрон (Анаксимандр). Следует особо подчеркнуть,

что эти первоосновы не сводились просто к огню, воздуху или воде. На­пример,

Фалес понимал под «водой» текучую субстанцию, охва­тывающую все существующее в

природе. Обычная вода входит в это обобщенное понятие как один из элементов.

Другое научное сообщество рассматриваемого периода, пифа­горейцы,

в качестве первоначала мира — взамен воды, воздуха или огня — ввели понятие

числа. Они также отмечали связь между законами музыки и числами. Согласно

их учению, «элементы чи­сел должны быть элементами вещей». Пифагор (582—500 гг.

до н.э.) был не только известным математиком и астрономом, но и ду­ховным

лидером своих учеников и многих ученых того времени. Пифагорейцы проповедовали

тип жизни в по­исках истины, научное познание, которое, как они считали, и есть

высшее очищение - очище­ние души от тела. Следует отметить, что пифагорейские

числа не соответствуют современным абстрактным представлениям о них.

Пифагорейское число тянуло за собой длинный «шлейф» физи­ческих, геометрических

и даже мистических понятий.

Исследование первоосновы вещей вслед за учеными милетской школы были

продолжены Демокритом (ок. 460-370 гг. до н.э.) и его учителем

Левкиппом, которые ввели понятие атома. Новое учение,

атомистика, утверждало, что все в мире состоит из ато­мов — неделимых,

неизменных, неразрушимых, движущихся, не­возникающих, вечных, мельчайших

частиц. Учение об атоме явилось гениальной догадкой, которая намного опередила

свое время и служила источником вдохновения для многих его последователей.

Самой яркой фигурой античной науки того периода был вели­чайший ученый и философ

Аристотель (384-322 гг. до н.э.), авто­ритет которого был незыблемым

более полутора тысяч лет. Аристотель в совершенстве освоил учение своего

учителя Платона, но не повторил его путь, а пошел дальше, выбрав свое

собственное направление в научном поиске. Если для Платона было характерно

состояние вечного по­иска без конкретной окончательной позиции, то научный дух

Ари­стотеля вел его к синтезу и систематизации, к постановке про­блем и

дифференциации методов. Он наметил магистральные пути развития метафизики,

физики, психологии, логики, а также эти­ки, эстетики, политики.

Сочинения Аристотеля разнообразны по тематике, многочис­ленны по объему и

значительны по влиянию, которое они оказа­ли на дальнейшее развитие различных

наук. Среди его естествен­но-научных работ следует выделить прежде всего

«Категории», «Об истолковании», «Физика», «О небе», «Метеорологика»,

«Мета­физика», «История животных», «О частях животных», «О пере­движении

животных», трактаты по логике. Во многих из этих книг Аристотель

продемонстрировал всесторонние и глубокие по тому времени знания.

Аристотель разделял все науки на три больших раздела: науки теоретические и

практические, которые добывают знания ради достижения морального

совершенствования, а также науки про­дуктивные, цель которых — производство

определенных объектов. Формальная логика, созданная Аристотелем,

просуществовала в предложенной им форме вплоть до конца XIX в.

Зарождение медицины как самостоятельного научного знания связано с именем

Гиппократа (460—370 гг. до н.э.), который при­дал ей статус науки и

создал эффективно действующий метод, преемственно связанный с ионийской

философией природы. За этим методом стояли усилия древних философов дать

естествен­ное объяснение каждому явлению, найти его причину и цепочку

следствий, веру в возможность понять все тайны мира. Медицинс­кие труды

Гиппократа многочисленны и разнообразны. Основной его тезис: медицина должна

развиваться на основе точного мето­да, систематического и организованного

описания различных за­болеваний.

1.2. Эллинистический период.

Первой из эллинистических школ была школа Эпикура (341—270 гг. до

н.э.). Эпикур делил филосо­фию на три части: логику, физику и этику.

Эпикурейская физи­ка — это целостный взгляд на реальность. Эпикур развил

идеи атомистики, заложенные Левкиппом и Демокритом. В его школе было

показано, что атомы различаются весом и формой, а их раз­нообразие не

бесконечно. Для объяснения причины движения ато­мов Эпикур ввел понятие

первоначального толчка (первотолчка).

С 332 г. до н.э. началось сооружение города Александрии, кото­рый стал

основным научным центром эллинистической эпохи, центром притяжения ученых

всего средиземноморского региона.

В Александрии был создан знаменитый Музей, где были собраны

необходимые инструменты для научных исследований: биологи­ческих, медицинских,

астрономических. К Музею была присоеди­нена Библиотека, которая

вмещала в себя всю греческую литера­туру, литературу Египта и многих других

стран. Объем этой Биб­лиотеки достигал 11,7 тыс. книг, в ней нашла отражение

культура всего античного мира.

В первой половине III в. до н.э. в Музее велись серьезные меди­цинские

исследования. Герофил и Эрасистрат продвинули анато­мию и

физиологию, оперируя при помощи скальпеля. Герофилу медицина обязана

многими открытиями. Например, он доказал, что центральным органом живого

организма является мозг, а не сердце, как думали ранее. Он изучил разновидности

пульса и его диагностическое значение.

В эллинистический период начали составляться труды, объе­динявшие все знания в

какой-либо области. Так, например, одно­му из крупнейших математиков того

периода Евклиду принадле­жит знаменитый труд «Начала», где

собраны воедино все дости­жения математической мысли. Опираясь на

аристотелевскую логику, он создал метод аксиом, на основе которого построил все

здание геометрии. По сути аксиомы есть фундаментальные утверждения интуитивного

характера. Часто в виде аргументации Евклид ис­пользовал метод «приведения к

абсурду».

Выдающимся ученым эллинистического периода был матема­тик-теоретик

Архимед (287—212 гг. до н.э.). Он был автором многих остроумных

инженерных изобретений. Его баллистические орудия и зажигательные стекла

использовались при обороне Сиракуз. Среди множества работ особое значение имеют

следующие: «О сфере и цилиндре», «Об измерении круга», «О спиралях», «О

квадратуре параболы», «О равновесии плоскости», «О плавающих телах». Архи­мед

заложил основы статики и гидростатики.

Систематизатором географических знаний был друг Архимеда

Эрастофен. Исторической заслугой Эрастофена яви­лось применение

математики к географии для составления первой карты с меридианами и

параллелями.

Следует отметить, что в рассматриваемый период завершили свое формирование

основополагающие элементы наиболее древних наук — математики (прежде всего

геометрии), астрономии и медицины. Кроме того, началось формирование отдельных

есте­ственных наук, методами которых могут считаться наблюдение и измерение.

Все эти науки создавались жрецами Египта, волхвами и магами Междуречья,

мудрецами Древней Индии и Древнего Китая. Натурфилософы Древней Греции были

теснейшим образом связаны с этими жрецами, а многие являлись их

непосредствен­ными учениками. Все науки того времени были тесно вплетены в

философско-религиозную мысль и по существу считались знанием элиты (религиозной

или философской) древнего общества[4].

1.3. Древнеримский период античной натурфилософии.

В 30-х гг. до н.э. новым научным центром становится Рим со своими интересами

и своим духовным климатом, ориентированным на практичность и

результативность. Закончился период расцвета великой эллинис­тической науки.

Новая эпоха может быть представлена работами Птолемея в астрономии и Галена в

медицине.

Птолемей жил, возможно, в 100-170 гг. н.э. Особое место сре­ди его

работ занимает «Великое построение» (в арабском перево­де — «Альмагест»),

которая является итогом всех астрономических знаний того времени. Эта

работа посвящена математическому опи­санию картины мира (полученной от

Аристотеля), в которой Солн­це, Луна и 5 планет, известных к тому времени,

вращаются вокруг Земли. Из всех наук Птолемей отдает предпочтение математике

ввиду ее строгости и доказательности. Мастерское владение математическими

расчетами в области астрономии совмещалось у Птолемея с убеж­дением, что звезды

влияют на жизнь человека. Геоцентрическая картина мира, обоснованная им

математически, служила основой мировоззрения ученых вплоть до опубликования

труда Н.Копер­ника «Об обращении небесных сфер».

Наука античного мира обязана Галену (130-200 гг.?)

система­тизацией знания в области медицины. Он обобщил анатомические

исследования, полученные медиками александрийского Музея; ос­мыслил элементы

зоологии и биологии, воспринятые от Аристо­теля; теорию элементов, качеств и

жидкостей системы Гиппокра­та. К этому можно добавить его телеологическую

концепцию.

1.4. Вклад Арабского мира в развитие естествознания.

В эпоху Средних веков возросло влияние церкви на все сферы жизни общества.

Европейская наука переживала кризис вплоть до XII-XIII вв. В это время эстафету

движения научной мысли Древ­него Мира и античности перехватил Арабский мир,

сохранив для человечества выдающиеся труды ученых тех времен. Ф. Шиллер писал,

что арабы как губка впитали в себя мудрость античности, а затем передали его

Европе, перешедшей из эпохи варварства в эпоху Возрождения

[5].

Ислам, объединив всех арабов, позволил им потом в течение двух-трех поколений

создать огромную импе­рию, в которую помимо Аравийского полуострова вошли

многие страны Ближнего Востока, Средней Азии, Северной Африки, половина

Пиренейского полуострова. Развитие исламской государ­ственности в VIII—XII

вв. оказало благотворное влияние на обще­мировую культуру. К Х в.

сформировались наиболее крупные куль­турные центры Арабского мира: Багдад и

Кордова. В этих городах было много общественных библиотек, книжных магазинов,

суще­ствовала мода и на личные библиотеки.

Арабский мир дал человечеству много выдающихся ученых и организаторов науки.

Так, например, Мухаммед, прозванный аль-Хорезми (первая половина IX в.) был

выдающимся астрономом и одним из создателей алгебры; Бируни (973-1048) —

выдающийся астроном, историк, географ, минералог; Омар Хайям (1201— 1274) —

философ и ученый, более известный как поэт; Улугбек (XV в.) — великий

астроном и организатор науки, один из на­следников Тимура, а также Джемшид,

Али Кушчи и многие дру­гие ученые.

Аль-Хорезми значительно улучшил таблицы движения планет и усовершенствовал

астролябию — прибор для определения поло­жения небесных светил. Бируни со

всей решительностью утверж­дал, что Земля имеет шарообразную форму, и

значительно уточ­нил длину ее окружности. Он также допускал вращение Земли

вокруг Солнца. Омар Хайям утверждал, что Вселенная существует вечно, а Земля

и другие небесные тела движутся в бесконечном пространстве.

5. Естествознание в средневековой Европе.

В то же самое время в Европе читали, главным образом, Библию, предавались

рыцарским турнирам, войнам, походам. Была распространена куртуазная

лите­ратура, посвященная прекрасным дамам и рыцарской любви. Толь­ко единицы

имели склонность к философии и серьезной литературе времен античности.

Однако естествознание развивалось и в средневековой Европе, причем его

развитие шло по самым разным путям. Особо необходимо упомянуть поиски

алхимиков и влияние университетов, ко­торые были чисто европейским

порождением. Огромное число от­крытий в алхимии было сделано косвенно.

Недостижимая цель (философский камень, человеческое бессмертие) требовала

конк­ретных шагов, и, благодаря глубоким знаниям и скрупулезности в

исследованиях, алхимики открыли новые законы, вещества, хи­мические элементы.

С XIII в. в Европе начинают появляться университеты. Самыми первыми были

университеты в Болонье и Париже. Благодаря уни­верситетам возникло сословие

ученых и преподавателей христиан­ской религии, которое можно считать

фундаментом сословия ин­теллектуалов.

1.6. Этап, называемый «научной революцией».

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.

Þ Копер­ник поместил в центр мира не Землю, а Солнце;

Þ 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;

Þ 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;

Þ 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.

Þ 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[6].

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.

Глава 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

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). Но Леонардо жил за сто лет до этой эпохи, и у него не было

соответствующих технических воз­можностей и условий. Не разработана была также

логическая струк­тура экспериментального метода. Эксперименту Леонардо да Винчи

недоставало строгости оп­ределений и точности измерений, но можно только

восхищаться универсальностью ума этого человека, которой восторгались его

современники и которая поражает сегодня нас. С методологической точки зре­ния

Леонардо можно считать предшественником Галилея. Помимо опыта он придавал

исключительное значение математике. «Лучше маленькая точность, чем большая

ложь», — утверждал он[7].

Начало экспериментальному методу Нового времени положи­ло изобретение двух

важнейших инструментов: сложного микро­скопа (ок. 1590 г.) и

телескопа (ок. 1608 г.). Уже древние греки были знакомы с увеличительной

силой линзовых стекол. Но сущ­ность и микроскопа, и телескопа заключается в

соединении не­скольких увеличительных стекол. По-видимому, первоначально такое

соединение произошло случайно, а не под влиянием какой-нибудь руководящей

теоретической идеи. Первый микроскоп изоб­рел, по всей видимости, голландский

шлифовальщик стекол Захарий Янсен, первую подзорную трубу — голландский оптик

Франц Липперстей.

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. Именно он впервые предложил принятые в настоящее время названия

темных пятен Луны — океаны и моря. Гевелию удалось наблюдать девять больших

комет, что положило начало их систематическому исследованию.

В конце века Тихо Бра­ге усовершенствовал технику наблюдений и измерений

астроно­мических явлений, достигнув предела возможностей использованного им

оборудования. Он также ввел, как отмечалось выше, в практику наблюдения

пла­нет во время их движения по небу.

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.

Þ Законы функционирования линз удалось объяснить Кеплеру;

Þ Проблему «почему вода в насосах не поднимается выше 10,36 м» -

Торричелли сумел связать с давлением ат­мосферы на дно колодца.

Þ Правильные объяс­нения приливов и отливов в морях и океанах, дали

Кеплер (начало рассуждений) и Ньютон.

Þ Причина цветов тел была установлена Ньютоном. Его теория цветов

представляет собой одно из выдающихся достижений оп­тики, сохранившее

значение до настоящего времени. Ньютон также начал разработку эмиссионной и

волновой теорий света, современный фундамент которой создал Гюйгенс.

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. Гарвей вос­принимал сердце как насос, вены и

артерии — как трубы. Кровь он рассматривал как движущуюся под давлением

жидкость, а ра­боту венозных клапанов уподоблял клапанам механическим. В

спо­рах со своими коллегами Гарвей утверждал, что «никакого жиз­ненного духа»

(эфирного тела) ни в каких частях организма не обнаружено.

Глава 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:

ü учение о гелиоцентрической системе мира Н. Копер­ника,

ü создание классической механики И. Ньютоном,

ü 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,

ü крупные открытия в нача­ле XX столетия в области микромира,

создание квантовой меха­ники и теории относительности.

Рассмотрим эти основные достижения.

R Польский астроном Н. Коперник в труде «Об обращении

не­бесных сфер» предложил гелиоцентрическую картину мира вмес­то

прежней птолемеевой (геоцентрической). Она явилась продол­жением

космологических идей Аристотеля, и на нее опиралась религиозная картина мира.

Заслуга Н. Коперника состояла также в том, что он устранил вопрос о

«перводвигателе» движения во Вселенной, так как, согласно его учению, движение

является есте­ственным свойством всех небесных и земных тел. Вполне понятно,

что его учение не соответствовало мировоззрению католической церкви, и с этого

времени начинается противостояние науки и церкви по главным вопросам,

касающимся природы.

«Трудно переоценить значение и влияние гелиоцентрической кар­тины мира на все

естественные науки. Это было поистине яркое событие в истории естествознания:

вместо прежнего неверного каркаса мироздания была введена истинная система

координат околоземного космоса»[8].

R 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.

Используя эту модель, физика достигла прогресса и выгодно отличалась от других

дисциплин. Ее законы приобрели математическую формулировку, она доказала свою

эф­фективность при решении многих проблем. С тех пор западная наука добилась

крупных успехов и стала мощной силой, преобразую­щей мир. К тому же она

определенным образом формировала ми­ровоззрение ученых. Вступала в силу

механистическая картина мира.

R Говоря о создании механики Ньютоном, нельзя не упомянуть имя

Галилео Галилея, который стоял у ее истоков. Его принцип инерции

был крупнейшим достижением человеческой мысли: предложив его миру, он решил

фундаментальную проблему — проблему движения. Уже одного этого открытия было бы

достаточно для того, чтобы Галилей стал выдающимся ученым Нового времени.

Однако его научные результаты разнообразны и глубоки. Он 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.

R 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.

«Механика Ньютона поражает своей простотой. Она имеет дело с материальными

точками и расстояниями между ними и, таким образом, является идеализацией

реального физического мира. Но благодаря этой простоте стало возможным

построение замкнутой механической картины мира. Его теория использовала строгий

матема­тический аппарат и опиралась на научный эксперимент. Именно такая

тенденция наметилась в физике после его работ»

[9].

Благодаря трудам Галилея и Ньютона XVIII век считается на­чалом того

длительного периода времени, когда господствовало механистическое

мировоззрение.

R Развитие биологии в XVIII веке также не обходилось без

революционных открытий в то время шло своим путем:

Þ Г. Мендель (1822-1884) от­крыл законы наследственности, скрещивая

семена гороха в тече­ние восьми лет.

Þ 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.

Þ Итогом раз­вития эволюционной концепции стала работа Ч. Дарвина

(1809— 1882) «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта

теория имела такое же влияние на умы людей, какое в свое время имела теория

Коперника. Это была научная революция в области биологии. Можно сказать, что

коперниковская революция указала место человека в пространстве, а теория

Дарвина опреде­лила место человека во временной шкале мира.

R 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:

ü исследования Фарадея по электрическим явлениям,

ü работы Максвелла и Герца по электродинамике,

ü изучение явле­ния радиоактивности Беккерелем,

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

Проникая в область микромира, физики столкнулись с неожи­данными проявлениями

физической реальности, для описания которой возникла потребность в новой

теории, ибо сделать это с помощью классической механики не удавалось. Поэтапно,

благодаря работам ряда физиков и глав­ным образом Бора, Гейзенберга,

Шредингера, Планка, де Бройля и других, была построена физическая теория

микромира, создана кван­товая механика. Согласно этой теории, движение

микрочастиц в пространстве и времени не имеет ничего общего с механическим

движением макрообъектов и подчиняется соотношению неопреде­ленностей: если

известно положение микрочастицы в пространстве, то остается неизвестным ее

импульс и наоборот.

R В 1905 г. А. Эйнштейн создал специальную теорию

относитель­ности, в которой свойства пространства и времени связаны с

ма­терией и вне материи теряют смысл. Эта теория дает преобразова­ние

пространственных и временных координат тел, которые дви­гаются со скоростями,

сравнимыми со скоростью света. Вторая часть теории, которая называется общей

теорией относительнос­ти, связывает присутствие больших гравитационных полей

(или массы) с искривлением пространства. Эта часть теории использу­ется в

космологических моделях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, историческое развитие человечества постоянно сопровождалось развитием

науки.

Ученые, внесшие свой вклад в развитие науки, были яркими личностями - они

сочетали в себе профессио­нальные качества в своей области с высокой

культурой духа. Новые теории строились на основе не только строгого разума,

но и высо­кой степени интуиции.

С тех пор прошло уже много времени. Современная наука быстро прогрессирует и

научные открытия совершаются на наших глазах. Современное естествознание

представляет собой сложную, развет­вленную систему множества наук. Ведущими

науками XX в. по праву можно считать физику, биологию, науки о космосе,

прикладную математику (неразрывно связанную с вычислитель­ной техникой и

компьютеризацией), кибернетику, синергети­ку.

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. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит.

изд. центр ВЛАДОС, 1998.

2. Пуанкаре А. О науке. – М., 1983.

3. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000.

4. Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного

естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000.

5. Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975.

6. Селье Г. От мечты к открытию. – М., 1987.

7. Кокин А.В. Концепции современного естествознания. – М.: «ПРИОР», 1998.

8. Мотылева Л.С. и др. Концепции современного естествознания. — Спб.:

Союз, 2000.

9. Концепции современного естествознания /Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.

Ратникова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

[1] Пуанкаре А. О науке. – М., 1983 г.

[2] Горелов А.А. Концепция современного

естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000 г., с. 10.

[3] Солопов Е.Ф. Концепции современного

естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 25.

[4] Солопов Е.Ф. Концепции современного

естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 27

[5] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные

концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. —с. 35

[6] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 65.

[7]Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные

концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. — с. 39.

[8] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 66.

[9] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные

концепции современного естествознания: Учебн. пособие для вузов. — М.: Аспект

Пресс, 2000. — с. 44.