Основные открытия XX века в области естествознания
Гжельский государственный университет
Курс лекций
ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯКАРТИНА МИРА
Рудский В.В. д.г.н., профессор
Электроизолятор - 2018
Дисциплина находится в логической и содержательно-методической взаимосвязи с другими частями ОП и изучается с такими дисциплинами, как: «Основы математической обработки информации», «Информатика», «Философия». Является базой для многих профессиональных дисциплин.
Изучение дисциплины способствует использованию обучающимися естественнонаучных и математических знаний для ориентирования в современном информационном пространстве.
Выпускник, освоивший программу бакалавриата, в соответствии с педагогическим и исследовательским видом деятельности, должен быть готов решать следующие профессиональные задачи:
- изучение возможностей, потребностей, достижений обучающихся в области образования;
- осуществления обучения и воспитания в сфере образования, в соответствие с требованиями образовательных стандартов;
- использование технологий, соответствующих возрастным особенностям обучающихся и отражающих специфику предметной области;
- обеспечение образовательной деятельности с учетом особых образовательных потребностей;
- формирование образовательной среды для обеспечения качества образования, в том числе с применением информационных технологий;
- осуществление профессионального самообразования и личностного роста;
|
|
|
- обеспечение охраны жизни и здоровья обучающихся во время образовательного процесса.
В области исследовательской деятельности:
- постановка и решение исследовательских задач в области науки и образования;
- использование в профессиональной деятельности методов научного исследования.
Лекция 1.Введение в курс «Естественно-научная картина мира»
Общая характеристика современной естественно-научной картины мира
Научная картина мира - это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникшая в результате обобщения основных естественнонаучных понятий и принципов.
Важнейшие элементы структуры научной картины мира - междисциплинарные концепции, образующие ее каркас. Концепции, лежащие в основе научной картины мира, являются ответами на сущностные основополагающие вопросы о мире. Эти ответы меняются с течением времени, по мере эволюции картины мира, уточняются и расширяются, однако сам "вопросник" остается практически неизменным по крайней мере со времен мыслителей классической Древней Греции.
Каждая научная картина мира обязательно включает в себя следующие представления:
|
|
|
о материи (субстанции);
о движении;
о пространстве и времени;
о взаимодействии;
о причинности и закономерности;
космологические представления.
Каждый из перечисленных элементов изменяется по мере исторической смены научных картин мира.
Современная естественно-научная картина мира, которую еще называют и эволюционной картиной мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания.
Цель и задачи курса.
Цель изучения предмета «Естественнонаучная картина мира» – знакомство с неотъемлемым компонентом человеческой культуры – естествознанием, а также формирование естественнонаучного стиля мышления и целостного мировоззрения. Это связано, прежде всего, с тем, что рациональный естественнонаучный метод проникает в гуманитарную и общественную сферы, участвуя в формировании сознания человека и общества, и вместе с этим приобретает все более универсальный язык. В то же время экономические и политические структуры государства нуждаются в развитии науки и активно используют ее достижения (ежедневно мы слышим такие слова как «нанотехнологии», «инновации» «безотходное производство», «глобальный экологический кризис»). Развивающаяся в настоящее время тенденция гармоничного синтеза двух традиционно противостоящих компонентов культуры – естественнонаучного и гуманитарного, созвучна потребности общества в целостном и обобщенном мировоззрении, что подчеркивает актуальность предлагаемого предмета. Удивительные возможности синтеза фундаментальных знаний и результатов междисциплинарных разработок, заложенных в основе естественнонаучной картины мира, связаны с применением единой эволюционно-синергетической парадигмы, способной объединить два типа человеческой культуры.
|
|
|
В рамках данного предмета существует возможность отражения объективной закономерности развития научного знания, неизбежности смены типов научной рациональности и парадигм естествознания, объяснения потребности в целостной культуре.
Кроме того, знакомство специалиста любой области человеческого деятельности с историей, содержанием и эволюцией естественнонаучной картины мира будет способствовать правильному истолкованию природных явлений и процессов;
отстранению от приобретающих в последнее время популярность псевдонаучных видов знаний: астрологии, уфологии, парапсихологии, биоэнергетики, нетрадиционной медицины, эзотерики (которые насаждаются некоторыми средствами массовой информации);
|
|
|
пониманию и критической оценке псевдонаучных и околонаучных представлений, стремлению к познанию окружающего мира на основе рациональных естественнонаучных методов.
Особенно важно это в условиях очередной мифологизации массового сознания, возрождением и популяризацией креационизма, астрологии, мистицизма, магии, расцветом псевдонаучных учений, которые ставят под сомнение возможности, достижения и представления современной научной картины мира. Этому способствует также появление в средствах массовой информации различных «страшилок», например, об опасности Большого Адронногоколлайдера, генетически модифицированных продуктов, приближающемся «конце света», которые призваны в первую очередь повысить рейтинги самих СМИ. В связи с этим особое значение имеет утверждение научно-рационального отношения к действительности, на котором должна строиться наша цивилизация.
Задачиизучения предмета «Естественнонаучная картина мира»:
1. Понимание специфики гуманитарного и естественно-научного компонентов культуры, связи с особенностями мышления и необходимости воссоединения при формировании целостного мировоззрения.
2. Понимание особенностей и возможностей рационального естественнонаучного метода, его дополнительной природы по отношению к гуманитарным методам освоения действительности.
3. Формирование представлений о научной рациональности, ее смене в ходе научного познания окружающего мира, о революциях в естествознании и смене научных парадигм как ключевых этапах развития естествознания.
4. Изучение и понимание сущности фундаментальных законов природы, определяющих облик современного естествознания, к которым сводится множество частных закономерностей физики, астрономии, геологии, химии, биологии, экологии, а также ознакомление с принципами научного моделирования природных явлений.
5. Понимание принципов преемственности, соответствия и непрерывности в изучении природы, а также необходимости использования адекватного языка описания по мере усложнения природных систем, знакомство со структурными уровнями организации живой и неживой природы.
6. Формирование представлений о физической, астрономической, химической и биологической картинах мира как основе целостного взгляда на многообразие природных явлений.
7. Формирование знаний об эволюционной картине Вселенной, а также космических объектах и их системах как наиболее глобальных объектах окружающего мира, их роли в становлении и существовании нашей планеты и жизни на ней.
8. Формирование представлений об основах универсального эволюционизма и синергетики как о диалектических принципах развития, их приложение к неживой и живой природе, человеку и обществу.
9. Понимание роли исторических и социокультурных факторов и законов самоорганизации в процессе развития естествознания и техники, в процессе диалога науки и общества.
10. Понимание сущности жизни, принципов основных жизненных процессов, организации биосферы, роли человечества в ее эволюции.
11. Осознание природы, базовых потребностей и возможностей человека, возможных сценариев развития человечества в связи с кризисными явлениями в биосфере, роли естественнонаучного знания в решении социальных проблем и сохранении жизни на Земле.
Основные открытия XX века в области естествознания
Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие области: микромир, макромир и мегамир. Между структурами существуют четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий.
Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считали атомы, то впоследствии были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов.
В современной естественно-научной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.
Как механистическая, так и электромагнитная картины мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В современной картине мира вероятностные закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим. Случайность стала принципиально важным атрибутом. Она выступает здесь в диалектической взаимосвязи с необходимостью, что и предопределяет фундаментальность вероятностных закономерностей.
Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественно-научной картине мира. Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий мир как на единое, целостное образование, состоящее из огромного множества взаимодействующих друг с другом систем. С другой стороны, появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов.
В наибольшей мере новые мировоззренческие подходы к исследованию естественно-научной картины мира и его познания коснулись наук, изучающих живую природу, например, биологии.
Революционные преобразования в естествознании означают коренные, качественные изменения в концептуальном содержании его теорий, учений и научных дисциплин при сохранении преемственности в развитии науки и, прежде всего ранее накопленного и проверенного эмпирического материала. Среди них в каждый определенный период выдвигается наиболее общая или фундаментальная теория, которая служит парадигмой, или образцом, для объяснения фактов известных и предсказания фактов неизвестных. Такой парадигмой в свое время служила теория движения земных и небесных тел, построенная Ньютоном, поскольку на нее опирались все ученые, изучавшие конкретные механические процессы. Точно так же все исследователи, изучавшие электрические, магнитные, оптические и радиоволновые процессы, основывались на парадигме электромагнитной теории, которую построил Д.К. Максвелл. Понятие парадигмы для анализа научных революций подчеркивает важную их особенность - смену прежней парадигмы новой, переход к более общей и глубокой теории исследуемых процессов.
Все прежние картины мира создавались как бы извне - исследователь изучал окружающий мир отстраненно, вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Такова была веками закреплявшаяся естественно-научная традиция. Теперь научная картина мира создается уже не извне, а изнутри, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Очень многое нам еще неясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами раскрывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие.
Наиболее характерной чертой современной естественно-научной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.
Современная естественно-научная картина мира необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени, корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов, внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, - эти и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко "безумный" вид, что впрочем, является преходящим (когда - то и мысль о шарообразности Земли тоже выглядела совершенно "безумной").
Но в то же самое время эта картина величественно проста и стройна. Эти качества придают ей ведущие принципы построения и организации современного научного знания:
- системность,
- глобальный эволюционизм,
- самоорганизация,
- историчность.
Данные принципы построения современной научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы.
Системность означает воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная предстает как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности.
Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархическому включению систем разных уровней друг в друга любой элемент системы, оказывается, связан со всеми элементами всех возможных систем. (Например: человек - биосфера - планета Земля - Солнечная система - Галактика и т.д.). Именно такой принципиально единый характер демонстрирует нам окружающий мир. Таким же образом организуется соответственно и научная картина мира, и создающее ее естествознание. Все его части ныне теснейшим образом взаимосвязаны - сейчас практически уже нет ни одной "чистой" науки, все пронизано и преобразовано физикой и химией.
Глобальный эволюционизм ‑ это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Эволюционирующий характер Вселенной также свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом.
Самоорганизация ‑ это наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в более сложное и упорядоченное состояние, по-видимому, сходен для систем всех уровней.
Эти принципиальные особенности современной естественно-научной картины мира и определяют в главном ее общий контур, а также сам способ организации разнообразного научного знания в нечто целое и последовательное.
Однако у нее есть и еще одна особенность, отличающая ее от прежних вариантов. Она заключается в признании историчности, а, следовательно, принципиальной незавершенности настоящей, да и любой другой научной картины мира. Та, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями нашего времени. Развитие общества, изменение его ценностных ориентаций, осознание важности исследования уникальных природных систем, в которые составной частью включен и сам человек, меняет и стратегию научного поиска, и отношение человека к миру.
Но ведь развивается и Вселенная. Конечно, развитие общества и Вселенной осуществляется в разных темпоритмах. Но их взаимное наложение делает идею создания окончательной, завершенной, абсолютно истинной научной картины мира практически неосуществимой.
Лекция 2. Естественнонаучная и гуманитарная культура
Для начала определимся с исходными понятиями. Коль скоро речь пойдет о типах культур, то в определении нуждается в первую очередь само понятие «культура». Оставив в стороне дискуссии о сложности и неоднозначности этого понятия, остановимся на одном из самых простых его определений:
Культура — это совокупность созданных человеком материальных и духовных ценностей, а также сама человеческая способность эти ценности производить и использовать.
С помощью данного понятия обычно подчеркивают надприродный, чисто социальный характер человеческого бытия. Культура — это все, что создано человеком как бы в добавление к природному миру, хотя и на основе последнего. Наглядно проиллюстрировать этот тезис может известное античное рассуждение о «природе вещей»: если, допустим, посадить в землю черенок оливы, то из него вырастет новая олива. А если закопать в землю скамейку из оливы, то вырастет отнюдь не скамейка, а опять же новая олива! То есть сохранится только природная основа этого предмета, а чисто человеческая — исчезнет.
Однако кроме тривиальной мысли о хрупкости созданий нашей культуры из этого примера можно извлечь и другую мораль. Суть ее в том, что мир человеческой культуры существует не рядом с природным, а внутри него и потому неразрывно с ним связан. Следовательно, всякий предмет культуры в принципе можно разложить, как минимум, на две составляющие — природную основу и его социальное содержание и оформление.
Именно эта двойственность мира культуры и является в итоге основанием возникновения двух ее типов, которые принято называть естественно-научным типом и гуманитарным. Предметная область первого — чисто природные свойства, связи и отношения вещей, «работающие» в мире человеческой культуры в виде естественных наук, технических изобретений и приспособлений, производственных технологий и т.д. Второй тип культуры — гуманитарный — охватывает область явлений, в которых представлены свойства, связи и отношения самих людей как существ, во-первых, социальных (общественных), а во-вторых, духовных, наделенных разумом. В него входят «человековедче-ские» науки (философия, социология, история и др.), а также религия, мораль, право и т.д.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 380; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!