- •Н.Н. Мальцева, а.И. Оксак, в.Е. Пеньков эволюция естественнонаучной картины мира
- •Рецензенты:
- •Содержание
- •Введение
- •Тема № 1. Картины мира античных мыслителей
- •Фалес Милетский
- •Анаксимандр
- •Демокрит
- •Аристотель
- •Птолемей Клавдий
- •Представления античных ученых о пространстве и времени
- •Тема 2. Механическая картина мира Становление механической картины мира
- •Расцвет механической картины мира
- •Закат механической картины мира
- •Тема 3. Электромагнитная картина мира Становление электромагнитной картины мира
- •Расцвет электромагнитной картины мира
- •Теория относительности Эйнштейна
- •Основные положения общей теории относительности
- •Тема 4. Квантово-полевая картина мира Проблемы естествознания в конце XIX века
- •Предпосылки зарождения нового научного мышления
- •Расцвет квантово-полевой картины мира
- •Тема 5. Постнеклассический этап развития науки Концепция самоорганизации материи
- •Модель самоорганизующейся системы
- •О синергетическом подходе в гуманитарных науках (Является ли синергетика новой картиной мира?)
- •Литература
Закат механической картины мира
Механическая картина мира стала разрушаться в силу появления новых научных взглядов, гипотез, теорий. Прежде всего под сомнение было поставлено представление о стационарности, неизменности природы. Первый, мощный удар был нанесен гипотезой Канта-Лапласа.
Космологическая гипотеза Канта-Лапласа. И. Кант (1724-1804) - немецкий философ. В своем труде “Всеобщая естественная история и теория неба” изложил гипотезу развития Солнечной системы, согласно которой планеты и Солнце возникли из облака рассеянной материи. Частицы этого облака под действием гравитации уплотнялись, одновременно увеличивая угловую скорость вращения. Внутри центрального сгущения впоследствии образовалось Солнце. В дальнейшем произошла фрагментация вращающейся вокруг Солнца материи на отдельные сгустки, из которых образовались планеты: более легкие молекулы ушли на периферию, из них образовались газовые планеты- гиганты; более тяжелые – оказались вблизи Солнца и образовали планеты земной группы.
Гипотеза Канта явилась революционной в науке, она пробила брешь в господствовавшем ранее окаменевшем воззрении на природу, исключавшем идею развития. Слова Канта: ”Дайте мне материю, и я построю из нее мир”1 были направлены против библейского мировоззрения.
Через 50 лет после Канта аналогичная гипотеза была высказана П.С. Лапласом (1749-1827) в книге “Изложение системы мира”. Гипотеза получила название небулярной (от лат. “nebula” - туманность) и представляет собой дальнейшее развитие и усовершенствование гипотезы Канта. Взгляды обоих ученых часто излагаются как единая гипотеза Канта-Лапласа. Она оказала большое влияние на все последующее развитие естествознания, послужила переходным этапом от метафизического мировоззрения к эволюционному.
Эволюционная теория Дарвина. Ч. Дарвин (1809 - 1882) - английский ученый, основоположник материалистической биологии, материалистического учения о происхождении и развитии видов. Дарвин пришел к выводу, что животные и растения постоянно изменяются, образуя новые формы; появление новых форм, так же как и уничтожение старых, является результатом естественно - исторического развития. Дарвин на огромном естественнонаучном материале, выдвинул теорию развития органических форм.
Дарвин объяснял происхождение и развитие видов естественным отбором. Организмам свойственна наследственность и изменчивость. Те изменения, которые оказываются полезными животному или растению в борьбе за существование, закрепляются и усовершенствуются.
Утверждение в науке статистических закономерностей. Признание случайности объективной харктеристикой явлений мира привело к проникновению в науку вероятностных идей и созданию статистической теории. При этом важную роль в утверждении статистических закономерностей сыграли исследования английского физика Д.К. Максвелла (1831 - 1879) и австрийского физика-теоретика Л. Больцмана (1844 - 1906).
Д. Максвелл был одним из основателей молекулярно-кинетической теории газов. В 1859 году установил статистический закон, описывающий распределение молекул газа по скоростям, основанный на рассмотрении прямых и обратных столкновений, развил теорию переноса в общем виде, применив ее к процессам диффузии, вязкости и теплопроводности, ввел понятие времени релаксации. В 1867 году первый показал статистическую природу второго начала термодинамики, в 1878 году ввел термин “статистическая механика”.
Л. Больцман основные исследования проводил в области кинетической теории газов, термодинамики и теории излучения. Вывел в 1866 году закон распределения газовых молекул по скоростям (статистика Больцмана). Формула равновесного больцмановского распределения легла в основу классической статистической физики, которая «...ввела в научный обиход вероятностный принцип объяснения; это позволило уже на относительно простой системе, такой, как множество молекул газа в изолированном сосуде, показать, что вероятностный принцип дает более строгую и точную картину происходящих событий, чем принцип однозначной каузальности»1.
Применяя статистические методы к кинетической теории идеальных газов, Больцман вывел основное кинетическое уравнение газов, являющееся основой физической кинетики. Связал энтропию физической системы с вероятностью ее состояния и доказал статистический характер второго начала термодинамики, дав ему свою формулировку. Сформулировал Н-теорему, которая вместе с его статистической интерпретацией второго начала термодинамики легла в основу теории необратимых процессов. В 1884 году из термодинамических соображений вывел существование давления света.