- •1. Специфика технических наук, их отношение к естествознанию, математике и гуманитарным наукам. Техническая теория.
- •Формирование рационального обобщения в технике
- •2. Характеристика неклассического этапа развития науки и техники.
- •Познавательная модель
- •Создание теории относительности
- •Распространение в научном сообществе теории относительности
- •Химия и биология
- •Техника и технологии периода неклассической науки
- •3. Системно-интегративные тенденции в современной науке и технике.
- •Новые области науки, созданные во второй половине XX века
- •4. Кризис классической инженерной деятельности и формирование нового понимания инженерии.
- •Развитие системных и кибернетических представлений в технике.
- •Новое понимание научно-технического прогресса в контексте устойчивого развития.
- •История технических знаний как самостоятельная область исследования.
- •9. Технические знания Древности и Античности до V в. Н. Э
- •Уровень технического и технологического развития в древних цивилизациях
- •Цивилизация Древнего Китая. Искусство и ремесленное производство начинают интенсивно развиваться после 1500 г. До н.Э., когда уже была известна обработка бронзы.
- •Периодизация античной науки
- •Загадки античной техники
- •Технические знания в Средние века ( V-XIV вв.).
- •Возникновение взаимосвязей между наукой и техникой. Технические знания эпохи Возрождения (XV-XVI вв.)
- •12. Научная революция XVII в. Становление экспериментального метода и математического естествознания как предпосылки приложения научных результатов в технике
- •Изменение познавательной ситуации
- •Множественность обитаемых миров
- •Новая модель мира. Кеплер в своей книге обозначил три закона движения планет.
- •Космология и механика Галилея
- •Философско-методологическая манифестация научной революции
- •Социальная сторона научной революции XVII века
- •Краткий научный итог XVII века
- •Специфика познавательной модели
- •Век просвещения
- •Научные направления XVIII века
- •Металлургический процесс Вероятно, самой важной проблемой металлургии в XVIII в. Была проблема замены древесного угля (которого остро не хватало) на минеральное топливо.
- •Промышленная революция
- •Научные дисциплины и направления технического развития XIX века
- •Основные вехи классической термодинамики
- •Основные вехи электродинамики
- •Химия XIX века
- •Биология в середине XIX века
- •Наблюдение, измерение, фиксация
- •Новые принципы организации научных исследований
- •Образование
- •Техника и технологии XIX века
- •14. Возникновение в конце XVIII в. Технологии как дисциплины, систематизирующей знание о производственных процессах.
- •15. Формирование технических наук механического цикла.
- •16. Формирование системы теплотехнических дисциплин.
- •17. Формирование технических наук электротехнического цикла.
- •18. Создание научных основ радиотехники. Возникновение радиоэлектроники. Становление радиолокации.
- •19. Математизация технических наук. Физическое и математическое моделирование.
- •21. Реализация советского атомного проекта. Появление новых технологий и технологических дисциплин.
- •22. Развитие полупроводниковой техники и микроэлектроники.
- •23. Решение научно-технических проблем освоения космического пространства
- •24. Информатика в системе наук, становление ее теоретических основ.
- •Структура информатики
- •25. Информационное общество – история концепции и становление
- •26. История доэлектронной информатики. Механические и электромеханические устройства и машины.
- •Аналоговые вычислительные машины (авм).
- •Электронные вычислительные машины (эвм).
- •Аналого-цифровые вычислительные машины (ацвм).
- •27. Зарождение электронной информатики
- •Развитие элементной базы компьютеров
- •Появление персональных компьютеров
- •Концепция открытой архитектуры
- •28. Развитие эвм и программирования
- •29. Становление и развитие искусственного интеллекта.
- •30. Формирование и развитие индустрии средств переработки информации.
2. Характеристика неклассического этапа развития науки и техники.
В истории развития естественных наук рассматриваемого периода достаточно четко выделяется ряд этапов: зарождение кризиса (1870-1880); разрастание кризиса "конца века" (1890-1900); разрешение кризиса, конец революционного периода (1920-е годы); последующий монотонный рост, вплоть до 1950-1960-х годов. "Ультрафиолетовая катастрофа" в конце XIX в. сводилась к парадоксальному результату, согласно которому никакое тепловое равновесие невозможно, так как вся энергия системы будет постепенно передаваться электромагнитным колебаниям все более высоких частот. Немецкий физик М.Планк в 1900 г. нашел простую формулу, которая, с одной стороны, не приводила к указанной "ультрафиолетовой катастрофе", а с другой - вела к известным формулам Вина и Рэлея-Джинса в соответствующих предельных случаях коротких и длинных электромагнитных волн. Таким образом, первенство в выдвижении квантовой гипотезы принадлежало М.Планку. К началу ХХ в. были установлены основные эмпирические закономерности фотоэффекта. В тех случаях, когда слабые ультрафиолетовые лучи оказывают действие, красные лучи огромной интенсивности никакого действия не вызывают. Введение гипотезы квантов позволило Эйнштейну получить правильное выражение и для поведения теплоемкости твердых тел при низких температурах.
Парадокс устойчивости атомов состоял в том, что результаты опытов Резерфорда о столкновении a-частиц с атомами указывали на то, что атомы содержат маленькое положительное ядро, в поле которого движутся электроны. Отсюда вытекала планетарная модель атома. Но согласно законам электродинамики, подобное движение электрона являлось ускоренным движением, а следовательно электрон должен был излучать электромагнитные волны, терять энергию и очень быстро упасть на ядро. Гипотеза квантов позволила Бору объяснить этот парадокс, а также ряд обнаруженных к тому времени эмпирических выражений, описывающих дискретные спектры излучения различных атомных газов.
В середине XIX в. происходит раскол между художественной, научно-технической и управленческой элитами. Наука начала свой триумфальный "марш" открытий. Многие научные и технические направления прогрессировали настолько, что у среднего человека росла некритичная вера в неизбежный прогресс. Большую роль в этом сыграл дарвинизм, ставший одним из столпов сциентистской идеологии. В середине XIX в. происходит резкое изменение в первичных интересах образованных людей, наблюдается сдвиг к сциентизму - взгляду о том, что научное знание есть единственное средство, могущее решить все человеческие проблемы. Международные выставки ХIХ в. символизировали "самодовольство буржуазного прогресса" и преимущества механизированной индустрии.
Познавательная модель
Спокойное развитие физики в русле традиции ньютоновской механики столкнулось с явно не укладывающимися в это "классическое" "прокрустово ложе" теориями электродинамики Фарадея-Максвелла, статистической физики Больцмана, а затем специальной теории относительности Эйнштейна и квантовой механики Бора.
Формирование теории электромагнитного поля в конце XIX в. сопровождалось "брожением умов" и появлением механик, альтернативных ньютоновской. В среде ученых в конце ХIХ в. мы наблюдаем два противостоящих друг другу взгляда на физику и естественную науку, четко сформулированных М.Планком. Планк считал, что внешний мир представляет собой нечто независящее от нас, абсолютное, чему противостоим мы. Этот постоянный элемент (подразумеваются мировые постоянные и связанные с ними законы) не зависит ни от какой человеческой и даже ни от какой вообще мыслящей индивидуальности, и составляет то, что мы называем реальностью.
В конце XIX - начале XX в. произошли события, которые "потрясли мир".
В 1895 г. К.Рентген (1845 - 1923) открыл "х-лучи".
В 1896 г. А.Беккерель (1852 - 1908) обнаружил явление радиоактивности (естественной).
В 1897 г. Дж.Томсон (1892 - 1975) открыл электрон.
В 1898 г. Мария Кюри (1867-1934) и Пьер Кюри (1859 - 1906) открыли новый химический элемент - радий.
В 1902 - 1903 гг. Э.Резерфорд (1871 - 1937) и Ф.Содди (1877 - 1956) создали теорию радиоактивности как спонтанного распада атомов и превращения одних элементов в другие (начало ядерной физики).
В 1911 г. Э.Резерфорд экспериментально обнаружил атомное ядро.
В 1920-х годах была разработана серия моделей строения атома.
Эти события привели к кризису ньютоновской парадигмы классической физической теории, господствовавшей в XVII - первой половине XIX в. Кризис разрешился революцией в физике, породившей:
теорию относительности (частную, или специальную - СТО, и общую - ОТО);
квантовую механику (нерелятивистскую и релятивистскую - квантовую теорию поля);
Эти теории ознаменовали переход от "классической" к "неклассической" науке.