Концепции современного естествознания. Курс лекций. Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Н.Н. БЕЗРЯДИН, Т.В. ПРОКОПОВА, Г.И. КОТОВ, Ю.В. СЫНОРОВ

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ:

курс лекций

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

ВОРОНЕЖ

2014

1

УДК 50 БКК Бя7

К65

Научный редактор профессор Н.Н. БЕЗРЯДИН

Рецензенты:

кафедра физики Воронежского государственного университета;

д-р физ. мат.-наук В.В. СВИРИДОВ (Воронежский государственный педагогический университет)

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного университета инженерных технологий

Концепции современного естествознания курс лекций

подготовки выпускников по направлениям 080100.62 – «Экономика» (профили - «Финансы и кредит»; «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»; «Мировая экономика»);

безопасность». Оно предназначено для закрепления теоретических знаний дисциплин циклов Б2, С2.

ISBN 978-500032-039-6

© Безрядин Н.Н., Прокопова Т.В. Котов Г.И. , Сыноров Ю.В., 2014 © ФГБОУ ВПО «Воронеж.

гос. ун-т инж. технол.», 2014

Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежского государственного университета инженерных технологий, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия университета запрещается.

2

ОТ АВТОРОВ

Рассмотренные в пособии вопросы и темы необходимы для освоения студентами следующих компетенций:

направление 080100.62 - «Экономика»:

ОК – 2 - понимать и анализировать мировоззренческие, социально и личностно значимые философские проблемы;

направление 080200.62 - «Менеджмент»:

ОК - 2 – знать и понимать законы развития природы, общества и мышления и уметь оперировать этими знаниями в профессиональной деятельности; ОК – 5 – владеть культурой мышления, быть способным к

восприятию, обобщению и анализу информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;

направление 230700.62 - «Прикладная информатика»: ПК-3 – использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности и эксплуатировать электронное оборудование и информационно-коммуникационные технологии в соответствии с целями образовательной программы бакалавра;

направление 100700.62 - «Торговое дело»:

ОК - 2 - логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, свободно владеть литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, навыками публичной и научной речи; создавать и редактировать тексты профессионального назначения, анализировать логику рассуждений и высказываний; ОК – 12 - применять природоохранные мероприятия и

ресурсосберегающие технологии, уметь реализовать экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды; ПК – 1 – применять основные законы социальных,

гуманитарных, экономических и естественно-научных наук в профессиональной деятельности, а также методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования, владеть математическим аппаратом при решении профессиональных проблем;

3

специальность 020501.65 - «Биоинженерия и биоинформатика»:

ОК - 1 - представлять современную картину мира на основе целостной системы естественно-научных и математических знаний, ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры; ОК - 13 - самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности, развития социальных и профессиональных компетенций; ОК – 14 - понимать сущность и значение информации в

развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны;

специальность 080101.65 - «Экономическая безопасность»: ОК - 2 - понимать и анализировать мировоззренческие, социально и личностно значимые философские проблемы, вопросы ценностно-мотивационной ориентации; значение гуманистических ценностей, свободы и демократии.

4

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ И ГУМАНИТАРНАЯ КУЛЬТУРА

В методологии науки под этими терминами понимают две разные традиции, которые сформировались в изучении природы, то есть естествознании, с одной стороны, и исследовании явлений духовной жизни общества (гуманитарных науках), с другой.

Методы исследования в естествознании сформировались раньше, чем в гуманитарных науках, поэтому в истории познания делались неоднократные попытки перенести их целиком и полностью в гуманитарные науки. Это направление было названо позитивизмом. Программа позитивизма была сформулирована французским философом Огюстом Контом в его «Курсе позитивной философии». Конт, например, рассматривал социологию как социальную физику, в которой вместо атомов фигурируют человеческие индивидуумы. Современный позитивизм подчеркивает особое значение логики для построения системы научного знания, его унификации. В связи с этим его еще называют логическим позитивизмом, идеалом которого считается математическая физика, где в качестве аксиом используются законы физики. Идеи позитивизма не могли не встретить сопротивления и критики со стороны специалистов, изучавших явления социальной жизни и духовной культуры. Последователи антипозитивизма отказывались признавать какую-либо общность между гуманитарным и естественным познанием.

В настоящее время социологи, юристы, педагоги и другие специалисты-гуманитарии начинают применять системный подход в своих исследованиях, идеи и методы кибернетики и теории информации, концепции самоорганизации и эволюции.

Наиболее отчетливо различие между естественно-научной и гуманитарной культурой выражается в истолковании их подхода к основным функциям науки, важнейшие из которых – объяснение, понимание и предсказание явлений.

Объяснение – подведение явления, факта или события под некоторый закон, теорию или концепцию. По малоправдоподобной легенде Ньютону, чтобы объяснить, почему

5

яблоки падают на Землю, пришлось открыть закон всемирного тяготения. В экономике для объяснения равновесия на рынке обращаются к закону спроса и предложения. Различают различные уровни объяснения.

Вестествознании сначала преобладали причинные объяснения (в механике, например, мы говорим, что причиной ускорения является сила, приложенная к телу). Причинные законы отражают регулярные, повторяющиеся связи между явлениями, когда одно из них служит причиной возникновения или происхождения другого. Объяснения с помощью законов в настоящее время называют номологическими. Они являются более надежными, так как устанавливаются и проверяются очень тщательно.

Вряде гуманитарных наук, например, в истории, трудно подвести индивидуальные и неповторимые события и явления под какой-либо общий закон или теорию. Некоторые философы считают, что исторические и другие гуманитарные события и явления также в принципе поддаются объяснению с помощью общих законов и теорий. Они также считают, что для объяснения исторических событий и деятельности людей, следует обратиться

ктелеологическим или финалистстким объяснениям, которые опираются не на причинные законы, а на раскрытие целей, намерений и мотивов поведения и деятельности людей. Такие объяснения применялись еще в древности. Вследствие развития науки интерес к ним стал пропадать. Некоторые историки считают, что главное внимание в гуманитарных науках должно быть обращено не столько на их общность, сколько на индивидуальность, неповторимость и даже уникальность событий и явлений духовной и социальной жизни. Поэтому они считают главным или даже почти единственным способом исследования событий метод понимания, связанный с их истолкованием.

Понимание – способ, посредством которого можно интерпретировать или истолковывать явления или события индивидуальной духовной жизни и гуманитарной деятельности. Такой способ часто называют герменевтическим, по имени древнегреческого бога Гермеса, который служил посредником

6

между людьми и богами Олимпа. В гуманитарной методологии различают два подхода к процессу понимания, которые условно можно назвать психологическим и теоретическим. К

психологическому относят понимание, основанное на переживании одним человеком духовного опыта другого. Теоретическое понимание основывается прежде всего на интерпретации определенных фактов, событий и процессов. Суть интерпретации в гуманитарной деятельности состоит в раскрытии целей, мотиваций и смысла действий и поступков людей.

Можно ли говорить о понимании природы? В явлениях природы не существует ни целей, ни намерений, ни мотивов, а тем самым и вложенного кем-то смысла. Думать иначе означало бы возвратиться к антропоморфизму, то есть наделению природы особенностями, которые присущи только человеку. В то же время для исследования явлений природы мы вводим понятия, открываем законы и строим научные теории, с помощью которых интерпретируем эти явления. Различия между объяснением и пониманием состоит в том, что если объяснение сводится к логическому выводу, то понимание – к

интерпретации.

Предвидение, или предсказание, по логической структуре не отличается от объяснения и основывается также на выводе высказываний о фактах из общих утверждений (законов и теорий), но сами факты остаются гипотетическими, неизвестными и их предстоит открыть. Предвидение относится к будущим событиям, практически значимым в свете прогнозирования явлений и событий. Предвидение в гуманитарных науках связано с процессами социальными и гуманитарными, которые опираются на законы статистические, вероятностные. Заключения, полученные из статистических законов, всегда имеют вероятностный или правдоподобный характер, отставая по точности от предсказаний в естественных науках. Хорошо известно, с какой точностью астрономы вычисляют время солнечных и лунных затмений, а физики предсказывают результат процессов, происходящих внутри атомов и ядер. Здесь ученые опираются на общие, универсальные

7

законы. В социологии и психологии приходится ограничиваться полуэмпирическими законами статистического характера. Велика также роль субъективного фактора в социально-гуманитарном познании, что делает прогнозы лишь вероятными.

Частные приемы и методы познания, используемые в конкретных науках, можно охарактеризовать как тактику исследования, а общие принципы и методы – как его стратегию.

Метод означает совокупность правил и приемов их использования, которые позволяют систематически добиваться поставленной цели. С появлением науки возникло учение о методе, называемое методологией.

Различают методы: всеобщие (метафизические и диалектические), общенаучные (эмпирические и теоретические стадии), частнонаучные, вырабатываемые каждой наукой (физикой, химией и т. д.).

Опираясь на открытые наукой законы, в дальнейшем их можно использовать в качестве метода исследования других частных явлений в данной области. В методологии обычно выделяют общие методы исследования, используемые большинством наук на разных этапах познавательной деятельности.

На эмпирической или опытной стадии используются методы, опирающиеся на чувственно-наглядные приемы и способы познания, к которым относят систематические наблюдения, эксперимент и измерения.

Наблюдения являются первоначальным источником информации, но в науке они зависят от теории. Нужно располагать какой-либо идеей, предположением. Результаты наблюдений подвергаются систематизации, что приводит к эмпирическому обобщению.

Эксперимент – важный метод эмпирического исследования, который ставится так, чтобы можно было наблюдать процессы и явления в условиях, менее всего подверженных воздействию посторонних факторов. В настоящее время эксперимент значительно усложнился как по своей технической оснащенности, так и по взаимодействию с теорией.

8

Измерения не являются особым эмпирическим методом, а составляют необходимое дополнение любого серьезного научного наблюдения и эксперимента. Измерения бывают прямые и косвенные.

На теоретической стадии прибегают к абстракциям и образованию понятий, строят гипотезы и теории, открывают научные законы. Процесс исследования начинается не с накопления фактов, а с выдвижения проблемы. Затем предлагается гипотеза, которая на последующих стадиях исследования подробно анализируется с точки зрения ее подтверждения имеющимися эмпирическими данными и теоретическими знаниями. Также важное значение имеют

абстрагирование и идеализация. Примерами идеализаций могут служить материальная точка и абсолютно черное тело.

При системном подходе объекты исследования рассматриваются как элементы некоторой системы, связанные между собой определенными отношениями. В результате взаимодействия этих элементов общие, целостные свойства системы будут качественно отличаться от свойств составляющих ее элементов. Такие свойства называются эмерджентными (свойства системы как целого не сводятся к сумме свойств ее частей).

Для понимания процессов эволюции важное значение приобретают междисциплинарные исследования, проводимые в рамках новой концепции самоорганизации. Направление в науке, изучающее процессы самоорганизации в различных системах,

называется синергетикой.

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ И ИНТЕГРАЦИЯ ЗНАНИЯ. РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

Если окружающий нас мир представляет собой единое и целостное образование, в котором предметы и явления находятся во взаимосвязи и взаимодействии, то адекватное представление о нем должно быть отражено в единстве всего нашего знания. Подлинное единство научного знания формулируется в

9

диалектическом процессе взаимодействия дифференциации и интеграции знания.

Дифференциация научного знания служит необходимым этапом в развитии науки и направлена на более тщательное и глубокое изучение отдельных явлений и процессов определенной области действительности.

Результат такого исследования – появление отдельных научных дисциплин со своим предметом и специфическими методами познания. В древних Египте, Китае, Индии, Вавилоне отдельные науки (особенно астрономия и математика) достигли заметных результатов. Однако они были сугубо опытными, эмпирическими как по содержанию знания, так и по способу его получения, обоснования и изложения.

В ранней античной Греции не существовало строгого разграничения между конкретными областями исследования, и не было отдельных научных дисциплин. Все известные знания, предположения и приемы рассматривались в рамках философии (натурфилософии). Здесь необходимо обратить внимание на формирование натурфилософских школ, составивших первичный пьедестал научно-теоретического знания (например, представления о первооснове всех вещей - единой субстанции, о методе математического доказательства, абстрагирования (милетская школа), о дедуктивном методе познания (пифогорейцы) и логического доказательства).

Второй этап развития древнегреческой философии проходил в период расцвета афинской рабовладельческой демократии (I – IV вв. до н. э.). Социальная обстановка Эллады, ее смелый свободный дух позволили научному знанию освободиться от мифологии и превратиться в теоретическую науку. В эти годы появляются учения Демокрита, Платона, Аристотеля. Натурфилософия античных греков выступает как первая форма собственно теоретического знания о мире в целом.

Отдельные естественно-научные дисциплины возникают в эпоху Возрождения. Изучение природы должно было начаться с установления законов такой простейшей формы движения материи, как механические процессы. Г. Галилей, исследуя свободное падение, сформулировал управляющие им законы и

10