Вопрос 11 Постнеклассический этап развития естествознания

Особенности совр. ест-я в постнеклассический период:

1)Открытые структуры способны к самоорганизации

Самоорганизация-процесс взаимодействия элементов, в результате которого возникает новый порядок или структура в системе.

2) В науке появилось новое дисциплинарное направление: труды Хакена и Пригожина

Синергетика изучает поведение способных к самоорганизации открытых сложных систем, находящихся вдали от равновесия.

Схема процесса самоорганизации: благодаря интенсивному взаимодействию системы со средой усиливаются флуктуации (случайные отклонения системы). Когда превзойден порог устойчивости, система попадает в критическое состояние - точку бифуркации. В этой точке любая случайность может подтолкнуть систему на тот или иной путь эволюции. Какой именно путь выберет система - зависит от случайных факторов. Ее поведение заранее предсказать нельзя. Но когда такой путь выбран, дальнейшее поведение системы до следующей точки бифуркации подчиняется детерминистическим законам.

Особенности постнеклассического естествознания:

1)поиск единой физической теории всего

2)формирование “науки о сложном” - синергетика

3)развитие междисциплинарных подходов.

4)Их основные объекты - сложные открытые нелинейные необратимые системы

5) появление ценностных ориентиров научных исследований

6)включение человека в систему научного знаний. Человек не только исследователь, но и активный участник глобального эволюционного процесса

7)эволюционно-синергетический подход к описанию природы. Мир - единое изменяющееся целое.

8)Создание концепции глобального эволюционизма. Вся история вселенной от большого взрыва до появления человека и человеческого общества - единый процесс эволюции материи, проходящий по законам самоорганзации через последовательные стадии(космогенез, геогенез, биогенез и антропосоциогенез)

9) Во всех процессах во Вселенной присутствуют случайные факторы, а значит все прир. процессы отчасти непредсказуемы и уникальны

10)Весь мир состоит из мн-ва самоорганизующихся систем ,которые имеют единый алгоритм развития

Вопрос 12. Современные подходы к периодизации естествознания. История естествознания как смена научных парадигм. Ньтоновская и эволюционная парадигмы.

В соответствии с Ньютоновской парадигмой природа качественно не развивается, а изменяется лишь количественно. Поведение таких объектов однозначно детерминировано. Однозначно предсказуемо.

Эволюционная парадигма: центральная идея - изменения в природе могут привести к появлению новых качественных объектов со свойствами, которые отсутствовали у элементов, образующих эти объекты. Во всех процессах вселенной присутствуют случайные факторы, а значит - все природные процессы отчасти непредсказуемы и уникальны. Мир - множество самоорганизующихся систем, находящихся в непрерывном развитии. Все процессы развития имеют единый алгоритм.

Вопрос 13. Механика ньютона как пример динамической теории. Идеализация и ограниченность классической механики.

Динамической называют теорию, в кот. связь физических величин однозначна.

В любой теории можно выделить

-основание

-ядро

-выводы

Механика Ньютона

1.Основание:

А) экспериментальные факты (научные результаты Галилея, Кеплера)

Б) идеализированные объекты 1. материальная точка. 2. инерциальная система отсчета - система, связанная с материальной точкой, движение равномерно и прямолинейно.3. Абсолютное пространство, абсолютное время. 4. принцип дальнодействия – мгновенное распространение сигналов на расстоянии

В) система новых понятий и физических величин

Координата (радиус вектор r)

Импульсы (p=mV)

момент импульса (I=rp)

энергия E

состояние мех, системы =(x,y,z,Vxi,Vyi,Vzi)

система отсчета - совокупность тела отсчета, связанных с ним координат и синхронизированных между собой часов

траектория- непрерывная линия, кот. описывает окончание радиуса - вектора при движении

Г) правило операций с физическими величинами (правило сложения, вычитания векторов, специальный матем. аппарат - интегральное и дифференциальное счисление)

2.Ядро.

1)три закона Ньютона:

1 з-н: тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы

2 з-н: F=ma, a= F/m Ускорение, приобретаемое телом, пропорционально силе и обратно пропорционально массе, и они одного направления

3 з-н: F12= -F12. Силы, с которыми 2 тела действуют друг на друга, равны по величине и противоположны по знаку.

2) для ИСО справедлив принцип относительности Галилея:

”в ИСО все законы классической механики имеют одинаковый вид (т.е. все механистические явления протекают одинаково)”

Получим преобразование координат при переходе из одной исо в другую

v=const

y y’

r

r’

Vt x(x’)

r=r’+V t=t’(время относительно)

r’=r-Vt t=t’

V’=V-v

a’=a

F=ma(в любой сист отсчета, т.е. инвариантно относительно преобразования Галилея)

В механике, если известно начальное состояние системы, то, решив Ур-е движения можно однозначно найти состояние системы в последующий момент времени.

Предыдущее однозначно Любое

состояние определяет последующее

системы состояние системы

!Именно поэтому механика является динамической системой

З-ны механики Ньютона не выполняются:

1)V->C(в этом случае применяют теорию относительности)

2)в случае сильных гравитационных полей (общая теория отн-ти)

3)в масштабах микромира (законы квантовой механики)

4) При описании необратимых процессов