Этапы развития естествознания.

1) Донаучный или философский этап. От античности до 16-17 веков. Наука в современном понимании этого слова, зародилось в Древней Греции. Древнегреческую науку можно поделить на 2 научных направления: 1) Идеалистическое. Ярчайшим представителем этого направления является Платон (428-348 гг. до н.э.). По Платону материя состоит из огня, воздуха, воды, земли. Платоновскому течению относится школа Пифагора, расцвет которой датируется 6 веком до н.э. По Пифагору число есть суть всех вещей. Любое явление природы, любое слово можно свести к определенному натуральному числу. По мнению Платону, материальный мир бытия есть отражение мира идей человека. А раз так, то Платоновская и Пифагорейская школы относятся к идеалистической идее. Аристарх Саморский (4-3 век до н.э.). Аристарх – идея гелиоцентризма. 1,6 считалось магическим числом в Пифагорейской школе. 2) Материалистическое. Представлено школами Демокрита (360-370 годы до н.э.) и Аристотеля (384-322 годы до н.э.). Демокрит считается основоположником атомистического учения. Атом далее не делим. Суть учений Демокрита сводятся к тому, что не существует ничего кроме атомов и пустого пространства. Атомы бесконечны по числу и разнообразны по форме. Из «ничего» не происходит ничего. Ничто не совершается случайно, а только по какому-либо основанию и в связи с необходимостью. Различия между вещами происходят от различия их атомов в числе, величине, форме. Эпикур (341-270 годы до н.э.) попытался на основе атомистического учения Демокрита объяснить все психические и естественные и социальные явления. Аристотель был наставником Александра Македонского, поэтому он спонсировал школу Аристотеля. Аристотель – выдающийся ученый своего времени. Основные работы: «физика», «метафизика», «о небе», «о животных». Дягилев «КСЕ» хороший учебник. Работа «о небе» выдвигается 2 веских доказательства в пользу шарообразности Земли: 1) Аристотель догадался, что лунное затмения происходят тогда, когда земля оказывается между луной и солнцем. Земля всегда отбрасывает на луну круглую тень, значит земля имеет форму шара. 2) Из опыта своих путешествий Греки знали, что полярная звезда в северных широтах выше, чем Южная, поэтому это говорит о том, что Земля имеет форму шара. В работе физика Аристотель высказывает предположение о том, что прямолинейное и равномерное видение, равно как и покой, не могут существовать без влияния сил извне. Эти высказывания сформировали представления о земле. Платон не принимал атомистическую теорию Демокрита.

Учения Эвклида, Архимеда (прочитать учебник Волосовского по «основы естествознания»).

Остановимся на работе Клавдия Птолемей (100-165 годы н.э.). Основная работа: «Великое математическое построение» или «Альмагест». Основные положения геоцентризма из этих книг: 1) Земля неподвижна и находится в центре мира. 2) Все планеты и солнце движутся вокруг земли. Имеют форму круга. 3) Движения планет по своим орбитам равномерно. Планеты располагались так: Земля, Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн и завершается неподвижной хрустальной сферой звезд. Большие круги деферент. А еще были малые круги эпициклы, то есть планеты двигались по спиральной форме. Порядка 2 тыс. лет в основу картины мира выдвигался: Причины долгожительства Геоцентризма: 1) Коррелируют с религиозными догмами. 2) Имеют мощную предсказательную силу, а именно, на основании расчетов Клавдия Птолемея вычислялись географические координаты объектов материального мира. Последний раз теория Птолемея послужила человечеству в 1475 году, когда немецкий математик Регигамонтан, выпускает математические таблицы, который вычислил положение Солнца и планет на 32 года вперед. Таблицы назывались «Эфемериды». Те карты, которые были построены на основании геоцентризма, гораздо точнее, чем те, которые были построены с помощью спутника. 3) В основу своих расчетов Птолемей положил математический метод, который получил название гармонический анализ (вычисление функций с любой степенью точности).

2) Научный этап развития естествознания. Начинается с выхода в свет работы Николая Коперника (1473-1543). Коперник имел блестящее образование в Итальянских школах. Выходит его книга «о вращении небесных тел». В этой работе были приведены 3 основных положения, которые были положены в основу теории Гелиоцентризма. В центре мира находится неподвижное солнце. Все планеты движутся вокруг солнца. Движения планет по своим орбитам равномерны. Картина мира, которая была представлена в этой работе, представляла собой следующее: В центре мира солнце. Затем меркурий, затем Венера, Земля с луной, Марс, Юпитер, Сатурн и завешает все мироздание неподвижная небесная сфера из звезд. Он не избавился от деферентов и эпициклов. Осталась хрустальная сфера звезд. Поэтому её именуют квазигелиоцентрической. Благодаря тому, что работа не была запрещена, она получила много последователей. Одним из таких последователей был Галилео Галилей (1564-1642). Его положения: 1) Позиционируется основоположником экспериментального естествознания. Коперник изобрел телескоп, а именно трубу, с увеличением в 30 раз, направил на солнце и луну. 2) Вывел революционный вывод: земное и небесное имеют единую природы происхождения. А это серьезный удар по религии. Закон инерции был сформулирован. 3) Закон механического принципа относительности. Смотри методическое пособие.

Иоганн Кеплер (1571-1630). Знаменит тем, что сформулировал закона движения планет. Первый закон Кеплера звучит: 1) Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. 2) Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем площадь сектора орбиты, описанного радиусом вектора планеты пропорционально времени обращения. В разных точках орбиты планеты двигаются с разной скоростью. Чем ближе к Солнцу, тем быстрее двигаются планеты, чем дальше, тем медленнее.

Исаак Ньютон (1643-1727). Ньютон наряду с Лейбницем открывают дифференциальное и интегральное отчисления. Его работа: «Математические начала натуральной философии». Работа вышла в свет 1687 году. Работа делится на 3 большие части: 1) Ньютон приводит 3 закона движения. 1 закон: Всякое тело пребывает в состоянии покоя или равномерного движения до тех пор, пока действующие на него силы не изменяет его состояние. 2 закон: произведение силы прямо пропорционально произведение массы тела на его ускорение. Ускорение и сила – векторные. 3 закон: Действие всегда сопровождает равное по величине и противоположное по направлению противодействие. Этот закон работает независимо от сложности системы и от уровня организации. 2) Посвящена закону всемирного тяготения, а именно, Ньютон вывел математическое выражение закона Всемирного тяготения. Сила, действующая на Земля (формула Ньютона). 3) Ньютон излагает общую систему мира. В этой части излагает новую систему мира: 1) Теория сжатие Земли у полюсов. Исходя из законов Всемирного тяготения, он выводит данное положение. С 1735 и 1744 годы были измерены дуги земного экватора. Затем, путем простого сравнительного анализа понимают, что Земля у полюсов сжата. Отсюда следует что верной казалось теория Ньютона, значит закон верно отражает реальную действительность. 2) теория приливов и отливов. 3) Теория движения комет. Второй успех закона Всемирного тяготения заключается в том, что Алексий Клеро вывел время расчет возвращения кометы Галлея. Датировано это 4 апреля 1759 года. Ошибся всего на 19 дней. 4) Теория возмущения в движениях планет. Ж. Ливере предсказал существование еще одной планеты в солнечной системе – планеты Нептун. Он это вычисли на основании возмущений на планете Уран. 23 сентября 1846 года была обнаружена планета Нептун. 3 часть работы Ньютона посвящена мировоззрению и методологии исследования. Новый взгляд базировался на: 1) Не должно приниматься иных причин в природе, сверх тех, которые истины и достаточны для объяснения явлений. 2) Одинаковым явлениям необходимо приписывать одинаковые причины. 3) Независимые и неизменные свойства при экспериментах свойства тел, по Ньютону можно принимать за общие свойства материальных тел. 4) Законы, индуктивно найденные из опыта нужно считать верными, пока им не противоречат другие наблюдения.

Это правила, которые положены гипотетико-дедуктивного метода. Отец этого метода Исаак Ньютон.