- •1. Естествознание как особая форма освоения объективной реальности. Статус естествознания в современном мире.
- •2. Панорама современного естествознания и тенденции развития.
- •3. Характерные черты науки и динамика ее развития.
- •4. Эволюция и место науки в системе культуры. Значение науки в эпоху нтр.
- •5. Естественная и гуманитарная культура. Отличие науки от других областей культуры.
- •7. Применение математических методов в естествознании.
- •8.Становление научного подхода познания и освоения мира.
- •9. Основные этапы развития естествознания.
- •10. Естественно-научная картина мира.
- •12. Вклад Галилея в развитие естествознания.
- •13. Законы движения планет Кеплера.
- •16. Три начала механики.
- •17. Становление первой научной картины мира.
- •20. Принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения.
- •23. Принцип суперпозиции, неопределенности, дополнительности.
- •24. Теория относительности Энштейна.
- •25. Вещество и поле.
- •27. Свет. Корпускулярная, волновая, квантовая, электромагнитная концепция света.
- •28. Микрочастицы. Их свойства и классификация.
- •30. Классификация кварков: ароматы и цвета.
- •34.Происхождение Вселенной. Модель расширяющейся Вселенной.
- •37. Строение и эволюция звезд.
- •41. Литосфера как абиотическая основа жизни. Экологические функции литосферы.
- •43. Учение о составе вещества. Классификация веществ. Химические процессы. Реакционная способность веществ.
- •46. Биология как наука. Теории происхождения живого.
- •50. Ген как элементарная единица наследственности. Геном. Генотип.
- •51. Нуклеиновые кислоты. Белки. Аминокислоты.
- •54. Структура экосистем.
- •58. Человек и биосфера. Ноосфера.
- •59. Отношение «человек-биосфера» как глобальная проблема.
- •60. Появление современного человека. Факторы выделения человека из животного мира.
- •61. Ископаемые предки человека разумного.
- •62. Сущность понятия «синергетика».
- •63. Теория самоорганизации и управления. Синергетика и кибернетика.
- •64. Неравновесные системы.
16. Три начала механики.
Ньютона законы механики, три закона, лежащие в основе т. н. классической механики. Сформулированы И. Ньютоном (1687).
Первый закон: «Всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние».
Второй закон: «Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует».
Третий закон: «Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны». Н. з. м. появились как результат обобщения многочисленных наблюдений, опытов и теоретических исследований Г. Галилея, Х. Гюйгенса, самого Ньютона и др.
Согласно современным представлениям и терминологии, в первом и втором законах под телом следует понимать материальную точку, а под движением — движение относительно инерциальной системы отсчёта. Математическое выражение второго закона в классической механике имеет вид или mw = F, где m — масса точки, u — её скорость, a w — ускорение, F — действующая сила.
Н. з. м. перестают быть справедливыми для движения объектов очень малых размеров (элементарные частицы) и при движениях со скоростями, близкими к скорости света
17. Становление первой научной картины мира.
Все началось с астрономической революции Коперника, Тихо Браге, Кеплера и Галилея, в становление первой научной картины мира, очевидно. Шаг за шагом меняется образ мира, с трудом, но неуклонно разрушаются столпы космологии Аристотеля-Птолемея. Коперник помещает в центр мира вместо Земли Солнце; Тихо Браге –идейный противник Коперника- устраняет материальные сферы, которые , по старой космологии, вовлекали в свое движение планеты, а идею материального круга (или сферы) заменяет современной идеей орбиты; Кеплер предлагает математическую систематизацию открытий Коперника и завершает революционный переход от теории кругового движения планет («естественного» или «совершенного» в старой космологии) к теории эллиптического движения; Галилей показывает ошибочность различения физики земной и физики небесной, доказывая, что Луна имеет ту же природу, что и Земля и формирует принцип инерции. Ньютон в своей теории гравитации объединяет физику Галилея и физику Кеплера.
Говоря о становлении науки XVII в. нельзя не отметить формирование в тот период механической картины мира и роль Реформации в процессе становления новой картины мира. В культурно-историческом плане механизация картины мира –чрезвычайно интересное явление , возникшее в лоне европейской культуры и не имеющее аналогов в других культурах. Под механизацией картины мира, происходящей в XVII в. мы понимаем вытеснение схоластического представления о материальном мире как иерархически упорядоченном организме, как материи, одушевляемой «изнутри» субстанциональными качествами, иным представлением о мире как об однородном, неодушевленном, мертвом веществе, частицы которого взаимодействуют по чисто механическим законам.
Исходным рабочим определением научной картины мира (НКМ)можно считать следующее: НКМ есть наглядный, характерный для определенной исторической эпохи интегральный образ мира, служащий важным средством синтеза конкретных научных знаний о мире.
Придя на смену религиозной, в которой в центре философских изысканий два центра – Бог и человек, первая научная картина мира характерна такими важнейшими элементами, как гелиоцентризмом, представлением о бесконечном однородном пространстве, едином материальном мире, в котором царят универсальные законы природы.
Наука возникла в эпоху становления капиталистического способа производства и разделения единого ранее знания на философию и науку. Средневековая схоластическая картина мира в ходе научной революции XVI-XVII вв. подверглась разрушительной критике целым рядом философов и ученых.
Иерархическая Вселенная Аристотеля отступила перед мировой схематикой Ньютона. Ньютон установил динамический взгляд на Вселенную вместо статического древних.
Таким образом, в отличие от традиционной (особенно схоластической) философии, становящаяся наука Нового времени кардинально по новому поставила вопросы о специфике научного познания и своеобразии его формирования, о задачах познавательной деятельности и ее методах, о месте и роли науки в жизни общества, о необходимости господства человека над природы на основе знания ее законов.
Вышеизложенное дает нам возможность подтвердить тесную взаимосвязь между философией и наукой, какие вклады в формирование науки несло Новое время, какой образ приобрела наука в период Нового времени и таким образом подтвердить исходный момент становления первой научной картины мира.
18. Корпускулярная и континуальная концепция описания природы.
Одним из наиболее важных и существенных вопросов как философии, так и естествознания является проблема материи. Представления о строении материи находят свое выражение в борьбе двух концепций: прерывности (дискретности) -- корпускулярная концепция, и непрерывности (континуальности) -- континуальная концепция. С ними тесно связаны проблемы взаимодействия материальных объектов, которые проявлялись как концепция дальнодействия (передача действия без физической среды) и концепция близкодействия (передача действия от точки к точке).
Концепция прерывности была создана И. Ньютоном Подход Ньютона определил исходное положение атомизма, который основывался на признании дальнодействующих сил.
В истории физики наиболее плодотворной и важной для понимания явлений природы была концепция атомизма, согласно которой материя имеет прерывистое, дискретное строение, т. е. состоит из мельчайших частиц -- атомов. До конца XIX в. в соответствии с концепцией атомизма считалось, что материя состоит из отдельных неделимых частиц -- атомов. С точки зрения современного атомизма, электроны -- "атомы" электричества, фотоны --"атомы" света и т. д.
Реальное существование молекул было окончательно подтверждено в 1906 г. опытами французского физика Жана Перрена (1870--1942) по изучению закономерностей броуновского Движения. В современном представлении молекула --наименьшая частица вещества, обладающая его основными химическими свойствами и состоящая из атомов, соединенных между собой химическими связями. Число атомов в молекуле составляет от двух (Н2, О2, НF, КСI) до сотен и тысяч (некоторые витамины, гормоны и белки). Атомы инертных газов часто называют одноатомными молекулами. Если молекула состоит из тысяч и более повторяющихся единиц(одинаковых или близких по строению групп атомов), ее называют макромолекулой.
В натурфилософии выделяется материалистическая направленность выдающихся мыслителей древности. Атомизм, основу которого представляла проблема материи, упоминается в учении о частицах, созданном Анаксагором в V в. до н. э; нашел свое отражение в трудах видных представителей атомизма древности Демокрита и Левкиппа.
Классическая механика XVII--XVIII вв. явилась дальнейшей разработкой атомистики. И. Ньютон в 1672-- 1676 гг. распространил атомистику на световые явления и создал корпускулярную теорию света. Свет он считал потоком корпускул (частиц), однако на разных этапах рассматривал и возможность существования волновых свойств света, в частности, в 1675 г. предпринял попытку создать компромиссную корпускулярно-волновую природу света.
Сокрушительный удар по принципам механицизма был нанесен открытиями XIX--XX вв.:
открытием рентгеновских лучей и радиоактивного излучения в 1896 г. А. Беккерелем и исследованием его в 1898 г. П. Кюри и М. Склодовской-Кюри. Радиоактивный распад показал, что радиоактивность не связана с внешними, механическими воздействиями, а определяется внутренними процессами, проявляющимися в виде статистических закономерностей;
созданием теории электромагнитного поля Дж. Максвеллом (1860-1865 гг.);
открытием явления электромагнитной индукции М. Фарадеем (1831 г.). Ньютоновская теория дальнодействия и его схема мира господствовали до начала XX в. М. Фарадей и Дж. Максвелл впервые обнаружили ее непригодность и неприменимость к электромагнитным явлениям;
экспериментальным доказательством делимости атомов и открытием электрона английским физиком Дж. Дж. Томсоном (1897 г.), за что он был удостоен Нобелевской премии в 1906 г. В 1903 г. им была предложена одна из первых моделей атома, согласно которой атом представлял собой положительно заряженную сферу с вкрапленными в нее электронами (п добно булке с изюмом).
В 1911 г. английский физик Э. Резерфорд, проводил пыты по рассеянию альфа-частиц атомами различных элементов, установил наличие в атоме плотного ядра диаметром около 10--12 см, заряженного положительно, и предложил для объяснения этих экспериментов планетарную модель атома.
Противоречия между существовавшими представлениями классической физики и экспериментальными данными, полученными Э. Резерфордом, были решены в 1913 г. датским ученым Н. Бором, который сделал вывод о необходимости принятия принципиально новой теории -- квантовой -- для построения модели атома.