Назовите научные открытия которые легли в основу революции в естествознании в чем их значение кратко

Обновлено: 03.07.2024

Одним из первых ученых, кто начал реально рассматривать закономерности окружающего мира как исходные понятия для установления всем нам известных сегодня понятий, был Иоганн Кеплер. Именно его принято считать первым естествоиспытателем.

Как правило, современная теоретическая наука выделяет три основные черты революции в естествознании:

Веский и решительный отказ от существовавших ранее представлений о мире и природе вещей;
2) Практически полный пересмотр имеющихся в арсенале теоретической базы, научных принципов и знаний;
Стремительное развитие знаний об окружающем мире, разработка совершенно новых отраслей знаний и науки.

Чаще всего революция в науке начинается с того, что изменяется способ познания того или иного явления или предмета.

Так первобытные странники умели прокладывать маршруты на суше и воде по расположению и движению звезд. Но правильность и верность прокладываемого курса улучшилась в разы с изобретением компаса и астролябии. Вот так произошла революция в способах ориентирования на местности. И логично, что революция – это процесс бесконечный и постоянный. Очень часто научное открытие, меняющее одну сферу жизни, подталкивает к открытию новых фактов в совершенно разных отраслях научных знаний.

Принципов классификации революции в естествознании может быть множество. В нашем случае за основу берется принцип масштабности.

Частные революции в науке происходят чаще всего. Они затрагивают какой-то один блок научных знаний и представлений внутри одной науки. К примеру, новые знания о такой элементарной частице как кварк в ближайшее время вряд ли внесет изменения в понимание таких отраслей физики, как динамика или оптика. Но именно эти исследования подтвердили многие гипотезы относительно физики атома.
Локальные научные революции случаются в фундаментальных науках реже и приводят к их коренным изменениям. Эти изменения хоть и меняют постулаты одной науки, но не влияют на существующий комплекс естественно-научных представлений и знаний о мире. Одним из ярчайших примеров локальной научной революции можно считать теорию Чарльза Дарвина о происхождении видов, которая и потрясла биологию, но никак не отразилась на скорости протекания химических реакций.
Глобальные революции в естествознании полностью меняют представление людей об окружающем мире и происходящих в нем явлениях. Такие революции затрагивают все сферы научной деятельности человека. Они меняют не только знания о мире, но и способы познания мира – инструменты, методы и саму организацию получения научных знаний. Конечно же, к такой революции можно отнести изучение атомной энергии.

Одним из самых динамичных веков в истории естествознания был ушедший XX век. Одним из самых главных открытий в нем стало появление квантово-механической картины мира. И возникшее в противовес и дополнение к этой картине мира релятивистское (то есть отрицающее вообще возможность истинного познания хоть чего-нибудь в нашем мире из-за того, что все накопленные знания очень и очень относительны) представление о всем существующем.

На смену этим противоборствующим представлениям о мироустройстве все чаще ученые начинают прибегать к глобальному эволюционному развитию мира, отдавая главенствующую роль системности и самоорганизации. Так из отдельных отраслей наук выстраивается колосс всенауки, объединяющей в себе все имеющие на настоящий момент знания, что само по себе уже является предпосылкой к очередной научной революции.

А век XXI со всеми уже доставшимися ему и проблемами в обществе в планетарном масштабе заставляет ученых добавлять все больше общечеловеческого этического компонента в сферу точных научных знаний. Ведь сейчас осмысление нравственных последствий - это очень и очень важно, когда планета стоит на пути научной революции в областях клеточной и генетической инженерии, фармакологии, биотехнологии.

Самая главная революция в естествознании - это открытие того, что причинно-следственные связи нашего мира можно описать языком математики. Всё остальное является по большому счёту следствем этого открытия (за исключением биологических, метеорологических и прочих сложносистемных наук, там своя специфика)

В начале XX века сложились все условия для мощного прорыва, скачка, революции в естествознании, а особенно в физике. Однако в той или иной степени это отразилось и на других естественных науках, например на химии.

Но все же в физике был совершен самый большой скачок. Было открыто, святая святых, строение атома, что долгие столетия было загадкой и делемой для физиков всего цивилизованного мира. Была открыта небезызвестная радиоактивность, открытие которой так повлияло на ход мировой истории. Наконец, была создана новая наука квантовая механика, которая стала результатом работы в будущем нобелевского лауреата по физике Макса Планка. Как раз квантовая механика помогла ученому Нильсу Бору уточнить строение атома, представленное Эрнестом Резерфордом.

Но обо всем по порядку, по хронологическому порядку.

Эра научных открытий, перевернувших мир, началась в 1897 году с открытия электрона (отрицательно заряженной элементарной частицей) Дж. Дж. Томсоном. Однако Томсон не один совершил основополагающее открытие. Ему помогал не кто иной, как Эрнест Резерфорд. В то время Резерфорд, только что окончивший институт, бакалавр естественных наук, занимался исследованием воздействия рентгеновских лучей (открытых годом ранее Вильгельмом Рентгеном) на электрические разряды в газах. Эти исследования и помогли Томсону открыть электрон.

Несмотря на то, что это нехронологично, но следующим событием в истории физики тех лет стало открытие в 1896 году Антуаном Анри Беккерелем радиоактивности.

Мне бы хотелось сказать об этом человеке несколько слов.

20 января 1896 года на заседании Парижской академии наук во время доклада о рентгеновском излучении, открытого недавно, ему пришла в голову мысль, которую он проверил на опытах, приведших к феноменальным результатам.

Создавалось впечатление, будто индуцированная солнечным светом фосфоресценция побуждает препараты испускать Х-лучи, подобно тому как флуоресценция, возникает под действием катодных лучей., побуждает стекло катодной трубки испускать Х-лучи. В конце февраля 1896 года Беккерель задумал еще один эксперимент: на блюдце с солями урана, поставленное на фотопластинку, завернутую в светонепроницаемую бумагу, он поместил медный крестик. Но экспонирование солей пришлось отложить: несколько дней в Париже было пасмурно. И Беккерель в ожидании солнца убрал всю конструкцию в ящик буфета. В воскресение 1 марта 1896 года, так и не дождавшись ясной погоды, он решил на всякий случай проявить пластинку и, к своему изумлению, обнаружил на ней четкие контуры крестика. Это могло означать только одно: урановые соли испускали излучение, проникавшее сквозь слои светонепроницаемой бумаги и оставлявшее отчетливый след на фотопластинке без подзарядки светом.

Развитие естествознания не является лишь монотонным процессом количественного накопления знаний, начиная с XVI века в развитии науки, появляются переломные этапы, скачки, выход на качественно новый уровень знаний, радикально меняющие прежнее видение мира. Эти переломные этапы в развитии научного знания получили наименование революций.

Существенным недостатком взглядов Коперника было то, что он разделял господствующее до него убеждение в конечности мироздания, поскольку полагал, что Вселенная где-то заканчивается твердой сферой, на которой закреплены неподвижные звезды. Нелепость такого взгляда на Вселенную противоречащего картине мира, основы которой были заложены самим Коперником, вскоре обнаружилась в расчетах, проведенных датским астрономом Тихо Браге.

Инквизиция имела серьезные причины бояться распространения образа мысли и учения Бруно. В 1532 году он был арестован и в течении восьми лет находился в тюрьме, подвергаясь допросам со стороны инквизиции. 17 февраля 1600 года, как нераскаявшийся еретик, он был сожжен на костре на Площади цветов в Риме. Однако эта бесчеловечная акция не могла остановить процесса познания человеком мира. На научном небосводе взошла звезда Галилея.

В учении Галилео Галилея (1564-1642) были заложены основы нового механического естествознания. До Галилея общепринятым в науке считалось понимание движения, выработанное Аристотелем, согласно которому тело движется только при наличии внешнего на него воздействия, и если это воздействие прекращается, тело останавливается. Галилей показал, что такое представление, хотя и согласуется с нашим повседневным опытом, является ошибочным. Вместо него Галилей сформулировал совершенно иное представление, получившее впоследствии наименование принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия.

Большое значение для становления механики как науки имело исследование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (как думал Аристотель), а пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Галилею принадлежит экспериментальное обнаружение весомости воздуха, открытие законов колебания маятника, немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов.

Новый крупный шаг в развитии естествознания ознаменовался открытием законов движения планет немецким астрономом Иоганом Кеплером (1571-1630). На основе обобщения многолетних наблюдений движения планеты Марс, сделанных датским астрономом Тихо Браге, Кеплер сформулировал три закона движения планет относительно Солнца. В своем первом законе он отказывается от коперниковского представления о круговом движении планет и доказывает, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Это открытие имело огромное значение для развития естествознания, оно свидетельствовало о том, что между движением земных и небесных тел нет непреодолимой пропасти, поскольку все они подчиняются объективным естественным законам. Но Кеплер не мог объяснить причины движения планет, поскольку динамика – учение о силах и их взаимодействии – была создана лишь позднее И.Ньютоном.

Первая научная революция завершилась созданием классической механики И. Ньютона(1643-1724). Опираясь на труды Галилея, Ньютон разработал строго научную теорию механики, описывающую и движение небесных тел, и движение земных объектов одними и теми же законами. Параллельно с Лейбницем и независимо от него Ньютон создал свой вариант дифференциального и интегрального исчисления для решения основных проблем механики. Благодаря этому Ньютон сформулировал три основных закона движения и закон всемирного тяготения. Первый закон механики Ньютона – это принцип инерции, сформулированный еще Галилеем. Существо второго закона состоит в констатации того факта, что приобретаемое телом под действием какой-то силы ускорение прямо пропорционально этой действующей силе и обратно пропорционально массе тела. Третий закон механики Ньютона – это закон равенства действия и противодействия.

В начале ХХ века в физике и естествознании в целом произошла вторая глобальная научная революция, приведшая к возникновению релятивистской и квантово-механической картины мира.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Автор: Засядько В. К.

Научная революция — это новый этап развития науки, который включает в себя радикальное и глобальное изменение процесса и содержания системы научного познания, обусловленное переходом к новым теоретическим и методологическим основаниям, к новым фундаментальным понятиям и методам, к новой научной картине мира.

Научные революции различаются по глубине и широте охвата структурных элементов науки, по типу изменений её концептуальных, методологических и культурных оснований. В структуру оснований науки входят: идеалы и нормы исследования (доказательность и обоснованность знания, нормы объяснения и описания, построения и организации знания), научная картина мира и философские основания науки.

Соответственно этой структуризации выделяются основные типы научных революций: Перестройка картины мира без радикального изменения идеалов и норм исследования и философских оснований науки (например, внедрение атомизма в представления о химических процессах в начале XIX века, переход современной физики элементарных частиц к синтетическим кварковым моделям и так далее). Перестройка научной картины мира, сопровождающееся частичной или радикальной заменой идеалов и норм научного исследования, а также его философских оснований (например, возникновение квантово-релятивистской физики или синергетической модели космической эволюции).

Первой глобальной научной революцией был переход от средневековых представлений о Космосе к механистической картине мира в XVII–XVIII веках, ознаменовавший собой становление классического естествознания. Его возникновение было неразрывно связано с формированием особой системы идеалов и норм исследования, осуществлялась их конкретизация с учётом доминанты механики в системе научного знания данной эпохи.

Радикальные перемены в целостной и относительно устойчивой системе оснований естествознания произошли в конце XVIII — первой половине XIX века. Вторая глобальная научная революция определила переход к новому состоянию естествознания — дисциплинарно организованной науке. В биологии, химии и других областях знания формируются специфические картины реальности

Третья глобальная научная революция была связана с преобразованием этого стиля и становлением нового, неклассического естествознания. Она охватывает период с конца XIX до середины XX столетия. В эту эпоху происходит своеобразная цепная реакция революционных перемен в различных областях знания: в физике (открытие делимости атома, становление релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной Вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики). Наряду с ними возникает кибернетика и теория систем, сыгравшие наиболее важную роль в развитии современной научной картины мира.

В последней трети XX столетия возникли новые радикальные изменения в основаниях науки, которые можно охарактеризовать как четвёртую глобальную научную революцию, в ходе которой рождается новая постнеклассическая наука. Интенсивное применение научных знаний практически во всех сферах социальной жизни, изменение самого характера научной деятельности, связанное с революцией в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных и дорогостоящих приборных комплексов) меняет характер научной деятельности. Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план всё более выдвигаются междисциплинарные и проблемно-ориентированные формы исследовательской деятельности.

Формирование основ классической механики величайшее достижение естествознания XVII в. Классическая механика была первой фундаментальной естественно-научной теорией. В течение трех столетий(XVII по нач. XIXв.) она выступала единственным теоретическим основанием физического познания, а также ядром второй естественно-научной картины мира- механистической.

Галилео Галилей * Заложил основы нового механического естествознания * В своих исследованиях установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы, а пройденный падающем телом путь пропорционален квадрату времени падения. * Открыл, что траектория брошенного тела, движущегося под воздействием начального толчка и земного притяжения, является параболой.

* Сформулировал совершенно иной принцип движения, получивший впоследствии наименование принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия. * Открытие законов колебания маятника * Немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов и др. * Ему принадлежит экспериментальное обнаружение весомости воздуха

От поисков гармонии мира к открытию тайны планетных орбит

Иоган Кеплер * Установил три закона движения планет относительно солнца * Разработал теорию солнечных и лунных затмений * Уточнил величину расстояния между Солнцем и Землей * Составил Рудольфовы таблицы. С помощью этих таблиц можно было с высокой степенью точности определять в любой момент времени положение планет * Ему принадлежит также решение ряда важных для практики стереометрических задач и др.

* Иоган Кеплер заложил фундамент новой теоретической астрономии и учения о гравитации. * Показал, что законы надо искать в природе, а не в выдумывать их как искусственные схемы и подгонять под них явления природы. * В исследованиях механики неба Кеплер до предела исчерпал возможности современной ему физики

* Учение Декарта захватило лучшие умы и надолго определило дальнейшее развитие физики и всего естествознания * Общие идеи Декарта продолжали оказывать серьезное влияние на формирование научных взглядов в XVIII в. Разработанная им идея космического вихревого движения не раз возрождалась в астрономии и космогонии вплоть до XX в.

* Определение: Все тела, независимо от их свойств и от свойств среды, в котрой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними. * Значение: Закон явился основой создания небесной механики- науки, изучающей движение тел Солнечной системы.

Роберт Бойль (1627-1691) английский физик и химик

* Положил начало преобразованию химии в самостоятельную науку * Дал первое научное толкование понятия химического элемента * Поставил перед химией новую задачу: научиться выделять в чистом виде отдельные вещества и устанавливать их состав.

* Старый Космос устарел и был разрушен. * Новая картина мира больше всего походила на огромные часы - в ней не было ничего живого и неопределенного и, казалось, все можно было рассчитать. * Наука обрела свои механизмы и процедуры конструирования теоретического знания, проверки и самопроверки, свой язык, прежде всего, в математической его форме, ставший "плотью" метода.

* Наука стала социальной систематической - появились свои профессиональные организации, печатные органы, целая инфраструктура (включая специальный инструментарий). В науке возникли свои нормы и правила поведения, каналы коммуникации. * Наука через распознавание принципов научности становится мощной интеллектуальной силой - школой "правильного" мышления, влияющей на специальные процессы в самых различных формах. * Вырастая из мистицизма, наука постепенно преодолевала его.

Краткое описание документа:

Доклад на тему "Научные революции в естествознании"

Цели: ознакомление с условиями развития науки в период Возрождения;

формирование представлений об основных открытиях, определивших новую картину мира.

Рассмотреть основные вопросы: взгляды и открытия Н. Коперника, Дж. Бруно, И. Ньютона. Философы: Ф. Бекон, Р. Декарт, Дж. Локк.

Читайте также: