Программа курса лекций

Тема 1. Естествознание в системе науки и культуры

Предмет, цель и задачи курса «Концепции современного естествознания».

Наука как историко-культурный и социальный феномен. Классификация наук. Фундаментальное и прикладное знание. Естественные, общественные и гуманитарные науки. Естественнонаучная и гуманитарная культуры: их специфика и взаимосвязь.

Многообразие форм познания. Особенности научного знания. Псевдонаучные тенденции. Критерии научности.

Структура и методы научного познания. Эмпирический и теоретический уровни исследования. Формы эмпирического знания: научный факт и эмпирическое обобщение. Общенаучные методы эмпирического познания. Наблюдение, измерение, эксперимент.

Формы теоретического знания: проблема, гипотеза, теория. Общенаучные методы теоретического познания.

Основные закономерности развития науки. Преемственность в развитии научных идей и принципов. Научно-исследовательская программа и научная картина мира. Научные революции. Единство процессов дифференциации и интеграции научного знания. Математика как универсальный язык науки.

Этические принципы науки.

Тема 2. История естествознания

Знания о природе в цивилизациях древности. Особенности донаучного этапа развития естествознания.

Преднаучный этап развития естествознания. Предпосылки возникновения древнегреческой преднауки. Космоцентризм античной натурфилософии. Учение о первоначалах мира. Формирование первых естественнонаучных программ. Традиции непрерывности и атомизма в античной натурфилософии. Пифагорейское учение и платоновская программа математического естествознания.

Философия природы Аристотеля.

Евклидова геометрия. Механика Архимеда. Геоцентрическая система Птолемея.

Особенности познания природы в эпоху. Естественнонаучные достижения средневековой арабской культуры. Становление науки в средневековой Европе. Развитие предпосылок научного экспериментирования в рамках канонической средневековой культуры.

Познание природы в эпоху Возрождения. Социально-экономические предпосылки мировоззренческой революции эпохи Возрождения. Гелиоцентрическая система Н.Коперника и ее мировоззренческое значение.

Первая научная революция: становление классического естествознания. Создание классической механики И.Ньютона и экспериментально-математического естествознания. Особенности механистической картины мира.

Вторая научная революция. Диалектизация естествознания. Кризис механистической картины мира и формирование электромагнитной картины мира.

Третья научная революция: становление неклассического естествознания. Теория относительности и релятивистская картина мира. Создание квантовой теории и формирование квантово-полевой картины мира.

Четвертая научная революция. Принципиальные особенности постнеклассической науки. Современная наука и нравственность. Основные принципы современной естественнонаучной картины мира. Концепция структурных уровней организации материи.

Тема 3. Концепции классической термодинамики и статистической механики

Учения о тепловых явлениях в истории науки. Вещественная и кинетическая теории теплоты. Установление связи между механической работой и количеством теплоты. Крушение вещественной теории теплоты. Становление термодинамики как науки о тепловых явлениях в макросистемах. Законы термодинамики. Закон сохранения энергии и его мировоззренческое значение. Закон возрастания энтропии. Энтропия и «стрела времени». Концепция «тепловой смерти Вселенной» и ее опровержение.

Статистическое описание свойств макросистем. Молекулярная физика (статистическая механика). Основные этапы ее становления. Распределение Д.К.Максвелла. Динамические и статистические законы и соотношение между ними.

Статистическое обоснование законов термодинамики (Л.Больцман). Физический смысл понятия энтропии. Факторы, определяющие направление самопроизвольного протекания процессов: тенденция к переходу системы в состояние с наименьшей внутренней энергией и тенденция к достижению наиболее вероятного состояния. Макро- и микросостояния системы. Энтропия как мера неупорядоченности системы.