Развитие представлений о движении в естествознании кратко

Обновлено: 02.07.2024

Метод – определенные правила, приемы, нормы познания и действия.

Свойства научного знания:

Методы научного познания:

Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте и теоретического обоснования для того, чтобы стать научной теорией.

Требования к научным гипотезам:

- соответствие эмпирическим фактам

- проверяемость (принципы верификации и фальсификации)

Верификация –эмпирическое подтверждение теоретических положений науки путем сопоставления их с наблюдаемыми объектами, чувственными данными, результатами экспериментов.

Фальсификация – критерием научности теории является ее опровержимость. Если какое-либо учение построено так, что в состоянии истолковать любые факты (астрология, теология и т.д.), т.е. неопровержимо в принципе, то оно не может считаться научным.

Научная теория – форма научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности.

Принцип соответствия – новая теория, как правило, полностью не отвергает предыдущую, она устанавливает для нее границы применимости и включает ее в себя на правах частного случая.

Тема 01-02. Естественнонаучная и гуманитарная культуры

Естествознание - наука о Природе как о единой целостности, а также комплекс отдельных наук о природе, тесно связанных между собой.

Дифференциация наук – подразделение на более мелкие отрасли для более тщательного изучения какого-либо фрагмента действительности (физика →механика, термодинамика, оптика, физика атома, электричество и т.д.)

Интеграция наук – возникновение новых наук на стыке существующих (биохимия, химическая физика, биоэтика…)

Гуманитарные науки, их основные отличия от естественных:

- нестрогий образный язык

- интерес к индивидуальным свойствам изучаемых предметов

- сложность (или невозможность) верификации и фальсификации.

Математика – универсальный язык естествознания.

Псевдонаука - имитация научной деятельности.

Отличительные признаки псевдонауки:

- некритический подход к исходным данным

- невосприимчивость к критике

- отсутствие общих законов

- неверифицируемость и/или нефальсифицируемость псевдонаучных данных.

Тема 01-03. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)

Древняя Греция: программа рационального объяснения мира: в мире происходят закономерные события, которые могут быть познаны человеком (рацио – разум).

Принцип причинности в первоначальной форме (каждое событие имеет естественную причину) и его позднейшее уточнение (причина должна предшествовать следствию).

Атомистическая исследовательская программа Левкиппа и Демокрита: всё состоит из дискретных атомов; всё сводится к перемещению атомов в пустоте.

Континуальная исследовательская программа Аристотеля: всё формируется из непрерывной бесконечно делимой материи, не оставляющей места пустоте.

С современной точки зрения атомистическая и континуальная исследовательские программы –взаимо дополнительны.

Научная картина мира – системные научные представления о строении мира, характеристиках, закономерностях и тенденциях его эволюции.

Фундаментальные вопросы, на которые отвечает научная картина мира:

- о материи и формах ее существования

- о пространстве и времени

- о причинности, закономерности и случайности

- о космологии (общем устройстве и происхождении мира).

Научные картины мира в истории развития естествознания: механическая (МКМ), электромагнитная (ЭМКМ), неклассическая или квантовополевая КПКМ (1-я половина XX в.), современная эволюционная.

Тема 01-04. Развитие представлений о материи

Материя – объективная реальность, существующая независимо от человека, дана ему в ощущениях, отражается его сознанием.

Механическая картина мира: единственная форма материи – вещество, состоящее из дискретных частиц-корпускул.

Материальная точка — основная абстракция классической механики.

Атомно-молекулярное учение – основа химического знания.

Учение о составе - первый уровень научного химического знания: состав соединения целиком определяет его свойства.

Учение о строении - второй уровень научного химического знания: свойства зависят не только от состава, но структуры молекулы.

Электромагнитная картина мира: две формы материи — вещество и непрерывное электромагнитное поле.

Возмущение физического поля распространяется в пространстве в виде волны, основной характеристикой которой является длина волны или частота.

Спектр электромагнитных волн: радиоволны – инфракрасное излучение – видимый свет – ультрафиолетовое излучение – рентгеновское излучение – гамма-излучение.

Эффект Доплера: зависимость измеряемой длины волны от взаимного движения наблюдателя и источника волн.

Современная научная картина мира: три формы материи — вещество, физическое поле, физический вакуум.

Тема 01-05. Развитие представлений о движении

Механическая картина мира: единственная форма движения —перемещение тела в пространстве.

Описание механического движения материальной точки: координаты, скорость, траектория.

Система отсчёта, её основные элементы: тело отсчета (система координат), часы.

Первый закон Ньютона (закон инерции Галилея): сохранение скорости тела в отсутствие воздействий на него.

Второй закон Ньютона: воздействие на тело вызывает изменение его скорости (ускорение).

Электромагнитная картина мира: движение — не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн).

Состояние объекта определяется:

- в МКМ одновременным заданием координат и скоростей;

- в ЭМКМ: одновременным заданием характеристик поля (напряженностей Е и Н) в каждой точке пространства в каждый момент времени.

Движение рассматривается как изменение состояния.

Химическая форма движения: химический процесс.

Учение о закономерностях химических процессов — третий уровень научного химического знания.

Эволюционная химия — четвёртый уровень научного химического знания : исследует процессы исторической эволюции химических соединений, приведшие к образованию биополимеров и созданию условий для возникновения жизни.

Биологическая форма движения: процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы.

Современная научная картина мира: эволюция - универсальная форма движения материи.

Движение – любое изменение материи, ее основное и всеобщее свойство, такое же многообразное как и количество явлений природы.

Механическое движение – изменение положения тел относит друг друга за время наблюдения.

Описание механического движения материальной точки:

-траектория (совокупность последовательных положений занимаемых телом в процессе движения)

-скорость(векторная величина,характеризующая быстроту и направление движения в данный момент времени )

-путь(скаляр величина, равная расстоянию, пройденному точкой вдоль траектории движения)

-сила(вектор величина, являющаяся мерой механического взаимодействия тел, которое может происходить путем прямого контакта или через пространство)

Первый закон Ньютона(закон инерции):

Смысл закона в том, что при отсутствии действующих на тело сил, существует система отсчета в которой это тело находится в покое, но если тело покоится в одной системе, то имеется множество систем, где это тело движется с постоянной скоростью. Такие системы называются инерциальными. В них, при отсутствии внешних воздействий тело движется равномерно и прямолинейно. Только в них выполняется первый закон Ньютона и для них справедлив принцип относительности, согласно которому во всех инерциальных системах законы физики одинаковы.

Второй закон Ньютона:

Произведение массы тела на ускорение равно действующей силе.

Т. к. сила и ускорение векторы, то они направлены одинаково, поэтому динамическое воздействие на тело приводит к ускорению.

Второй закон отражает принцип причинности в классической механике: по начальному состоянию тела и действующей силе можно определить состояние тела в любой последующий период времени.

Многообразие форм движения

Окружающий нас мир богат своими формами и многообразием происходящих в нем явлений. Движение как постоянное изменение присуще материи в целом и каждой ее мельчайшей частице. Современная научная картина мира признаёт многообразие форм движения материи, их качественное различие и несводимость друг к другу. Можно выделить следующие формы движения материи:

нагревание и охлаждение тел(физическое движение);

химические превращения и процессы;

биологическое движение(процессы жизнедеятельности)

эволюция – универсальная форма движения материи

Формы движения характеризуются тем, что одни могут переходить в другие, например, механическое движение может переходить в тепловое, тепловое — в химическое, химическое — в электрическое и т.д. Эти переходы свидетельствуют о единстве и непрерывной связи качественно разных форм материи. Но при всех разнообразных переходах одних форм движения в другие соблюдается основной закон природы — закон вечности материи и ее движения, который распространяется на все виды материи и все формы ее движения: ни один из видов движения материи и ни одна из форм ее движения не могут быть получены из ничего и превращены в ничто.

Современная научная КМ рассматривает эволюцию как универсальную форму движения

Глобальный эволюционизм — это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Для ее дальнейшего обоснования используется теория самоорганизации, созданная И. Р. Пригожиным.

Согласно его идеям, наша Вселенная явилась результатом длительного процесса саморазвития, самоорганизации. Основными характеристиками этого процесса, являются как постепенное, плавное развитие, так и его перерывы в виде взрывов, революций и катастроф, ведущих к качественным сдвигам в развитии материи.

Теория Ламарка — это первая теория эволюции, в основе которой лежал принцип стремления организмов к совершенству путём приспособления.

В основе эволюции Дарвина лежат следующие движущие силы:

в) борьба за существование

г) естественный отбор

Движение – форма бытия материи, изменение вообще, происходящее в пространстве с течением времени. Движение – важнейший атрибут материи – способ ее существования.

Гераклит: идея безостановочной изменчивости вещей.

Учение Аристотеля о движении как атрибуте материи и разнообразии форм движения

Механическая картина мира: единственная форма движения — механическое перемещение

Понятие состояния системы как совокупности данных, позволяющих предсказать её дальнейшее поведение.

Движение как изменение состояния.

Химическая форма движения: химический процесс.

Биологическая форма движения: процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы.

Современная научная картина мира: эволюция как универсальная форма движения материи.

Многообразие форм движения, их качественные различия и несводимость друг к другу.

Читайте также: