Понятие «научной революции» по т.Куну. Специфика научных революций.

Научная революция — радикальное изменение процесса и содержания научного познания, связанное с переходом к новым теоретическим и методологическим предпосылкам, к новой системе фундаментальных понятий и методов, к новой научной картине мира, а также с качественными преобразованиями материальных средств наблюдения и экспериментирования, с новыми способами оценки и интерпретации эмпирических данных с новыми идеалами объяснения, обоснованности и организации знания.

По определению Томаса Куна, данному в «Структуре научных революций», научная революция — эпистемологическая смена парадигмы. Под парадигмами я подразумеваю признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному сообществу. (Т. Кун)

Согласно Куну, научная революция происходит тогда, когда учёные обнаруживают аномалии, которые невозможно объяснить при помощи универсально принятой парадигмы, в рамках которой до этого момента происходил научный прогресс. С точки зрения Куна, парадигму следует рассматривать не просто в качестве текущей теории, но в качестве целого мировоззрения, в котором она существует вместе со всеми выводами, совершаемыми благодаря ей. ДОДЕЛАТЬ

Билет 7. Основные этапы развития естествознания.

Естествознание - наука о природе («естество»-«природа»). Предмет естествознания - факты, явления, которые воспринимаются нашими органами чувств, окружающий нас мир и наше понимание мира.

3 основных этапа:

1) Естествознание древнего мира.

Создаваемые концепции носили мировоззренческий характер, не было завершенного деления на дисциплины; допускался экспериментальный метод; существовали ошибочные построения (умозаключения)

2) Классический период (нач.18 в. – нач. 20 в.)

Четкое разделение наук на традиционные области. Основной инструмент познания и критерий истинности – эксперимент

3) Современное естествознание

Накопление нового фактического материала, возникновение множества новых дисциплин на стыках традиционных. Удорожание науки; возрастает роль теоретических исследований, сохраняется роль эксперимента, но признается, что истина относительна.

Панорама и тенденция развития:

- взаимосвязь с НТР;

- комплексность наук (не будет обособленных технических, естественных и общественных наук) – интеграция;

• цель будущей науки: создание нового образа мира, незыблемого.

Билет 8. Понятие натурфилософии. Основные достижения античного естествознания.

Отдаленным предшественником современной науки является античная натурфилософия. Натурфилософия приходит на смену мифологическому миропониманию.

Мифология – это чувственно-конкретная, эмоционально-образное представление о мире.

Натурфилософия появилась с 7-6 вв. до н.э.

1. Содержит в себе понятийное толкование мира ( атом, логос)

2. Опирается на опыт

3. Стремится к логическому осмыслению опыта

Это отличает ее от мифологии. Но натурфилософия - это еще не наука. Основным способом мышления в натурфилософии является умозрение.

Натурфилософия-это особая форма духовного освоения мира, созд. умозрительное представление о мире в целом.

В античной натурфилософии был высказан ряд важных идей:

1. Идея первоначала или «архэ»

( греки полагали, чтобы понять мир, нужно понять из чего все состоит)

2. Идея атома

(развитие идеи «архэ». Мельчайшие неделимые частицы)

3. Идея универсальности движения.

4. Идея закономерности всего существующего. Понятие «логос»

В Древней Греции кроме натурфилософских идей были элементы эмпирического знания:

• Астрономического

• Медицинского

• Математического и др.

________________________________________________________________________________________________________

2-ой вариант!!!

Зарождение науки в Древней Греции. Донаучный период развития естествознания.

Первой и главной причиной возникновения науки является формирование субъектно-объектных отношений между человеком и природой, между человеком и окружающей его средой. Второй причиной формирования науки является усложнение познавательной деятельности человека.

Античная наука - формирование первых научных теорий (атомизм) и составление первых научных трактатов в эпоху Античности: астрономия Птолемея, ботаника Теофраста, геометрия Евклида, физика Аристотеля, а также появление первых протонаучных сообществ в лице Академии.

Предпосылки развития науки

Развитие науки было составной частью общего процесса интеллектуального развития человеческого разума и становления человеческой цивилизации. Нельзя рассматривать развитие науки в отрыве от следующих процессов:

• Формирование речи;

• Развитие счёта;

• Формирование письменности;

• Формирование мировоззрения (миф);

• Возникновение философии;

• Возникновение искусства.

Наука — это определенная историческая форма познания. Она складывается в древнегреческой цивилизации в первом тысячелетии до н.э, как результат длительного развития познавательной деятельности в эпоху первобытной родовой общины и первых цивилизаций Древнего Востока. Накопление донаучных рациональных знаний о природе началось еще в первобытную эпоху.

Можно считать, что истинный фундамент классической науки был заложен в Древней Греции, начиная примерно с VI в. до н. э., когда на смену мифологическому мышлению впервые пришло мышление рационалистическое. Эмпирия, во многом заимствованная греками у египтян и вавилонян, дополняется научной методологией: устанавливаются правила логических рассуждений, вводится понятие гипотезы и т. д., появляется целый ряд гениальных прозрений, как например теория атомизма. Особенно важную роль в разработке и систематизации как методов, так и самих знаний сыграл Аристотель. Отличие античной науки от современной состояло в её умозрительном характере: понятие эксперимента было ей чуждо, учёные не стремились соединять науку с практикой (за редкими исключениями, например, Архимеда), а наоборот гордились причастностью к чистому, «бескорыстному» умозрению. Отчасти, это объясняется тем, что греческая философия предполагала,что история циклично повторяется, и развитие науки бессмысленно, так как оно неизбежно закончится кризисом этой науки.

Билет 9. Первая универсальная физико-космологическая картина мира (Аристотель)

Все накопленные веками знания о природе вплоть до технического и житейского опыта были объединены, систематизированы, логически предельно развиты в первой универсальной картине мира, которую создал в IV в. до н. э. величайший древнегреческий философ (и, по существу, первый физик) Аристотель (384—322 гг. до н. э.), большую часть жизни проведший в Афинах, где он основал свою знаменитую научную школу. Это было учение о структуре, свойствах и движении всего, что входит в понятие природы. Вместе с тем, Аристотель впервые отделил мир земных (вернее, «подлунных») явлений от мира небесного, от собственно Космоса с его якобы особенными законами и природой объектов. В специальном трактате «О небе» Аристотель нарисовал свою натурфилософскую физическую, вернее, физико-космологическую картину мира. Под Вселенной Аристотель подразумевал всю существующую материю (состоявшую, по его теории, из четырех обычных элементов — земли, воды, воздуха и огня и пятого — небесного — вечно движущегося эфира, который от обычной материи отличался еще и тем, что не имел ни легкости, ни тяжести). Аристотель критиковал Анаксагора за отождествление эфира с обычным материальным элементом — огнем. Таким образом, Вселенная, по Аристотелю, существовала в единственном числе. В картине мира Аристотеля впервые была высказана идея взаимосвязанности свойств материи, пространства и времени. Вселенная представлялась конечной и ограничивалась сферой, за пределами которой не мыслилось ничего материального, а потому не могло быть и самого пространства, поскольку оно определялось как нечто, что было (или могло быть) заполнено материей. За пределами материальной Вселенной не существовало и времени, которое Аристотель с гениальной простотой и четкостью определил как меру движения и связал с материей, пояснив, что «нет движения без тела физического». За пределами материальной Вселенной Аристотель помещал нематериальный, духовный мир божества, существование которого постулировалось.

Билет 10. Геоцентрическая система Птолемея + Билет 13. Основные черты механистической картины мира

Клавдий Птолемей - математик и астроном, живший в г.Александрии во II в. н. э. Он составил "Альмагест" - математическую и астрономическую энциклопедию, в которой точно изложил систему геоцентризма. Земля располагалась в центре Вселенной, небесные светила совершали круговые движения вокруг нее, но окружности их движения имели центр, не совпадающий с центром Земли (эксцентрики); кроме того, были и малые круги, по которым обращались планеты вокруг Земли по основному кругу - эпициклы, - все это было сделано столь искусно, что позволяло осуществлять предвычисление небесных светил и лунных затмений.

Коперник доказал, что Земля не есть неподвижный центр видимого мира, она вращается вокруг своей оси. Этим он объяснил смену дня и ночи, а также видимое вращение звездного неба. Кроме того, он доказал, что Земля находится в движении, она обращается вокруг Солнца, находящегося в центре мира. 

Механическая картина мира была первой в обозримой истории человечества научной картиной, свободной от мифических наслоений и поддающейся строгому описанию. Она давала человеку веру в силу его разума и тем самым определяла развитие его самосознания в направлении обретения им чувства независимости от природной стихии; служила духовной эмансипации личности и подготавливала приход атеистического сознания. В области философии, этики, педагогики и в других областях гуманитарного знания она породила "эпоху разума" (И. Кант, философы эпохи Просвещения). Многие ее положения легли в основу технической науки, т.е. стали теоретическим фундаментом техники и технологии "эпохи машин" (ХVIII-ХIХ вв.), они остаются таковыми и в настоящее время.

________________________________________________________________________________________________________

2-ой вариант Механистическая картина мира ( Билет 13)

Она складывается в результате научной революции XVI-XVII вв. на основе работ Галилее Галилея, который установил законы движения свободно падающих тел и сформулировал механический принцип относительности. Но главная заслуга Галилея в том, что он впервые применил для исследования природы экспериментальный метод вместе с измерениями исследуемых величин и математической обработкой результатов измерений. Если эксперименты ставились и раньше, то математический их анализ впервые систематически стал применять именно Галилей.

Принципиальное отличие нового метода исследования природы от ранее существовавшего натурфилософского способа состояло, следовательно, в том, что в нем гипотезы систематически проверялись опытом.

Эксперимент можно рассматривать как вопрос, обращенный к природе. Чтобы получить на него определенный ответ, необходимо так сформулировать вопрос, чтобы получить на него вполне однозначный и определенный ответ. Для этого следует так построить эксперимент, чтобы по возможности максимально изолироваться от воздействия посторонних факторов, которые мешают наблюдению изучаемого явления в "чистом виде". В свою очередь гипотеза, представляющая собой вопрос к природе, должна допускать эмпирическую проверку выводимых из нее некоторых следствий. В этих целях, начиная с Галилея, стали широко использовать математику для количественной опенки результатов экспериментов.

Таким образом, новое экспериментальное естествознание в отличие от натурфилософских догадок и умозрений прошлого стало развиваться в тесном взаимодействии теории и опыта, когда каждая гипотеза или теоретическое предположение систематически проверяются опытом и измерениями.

Ключевым понятием механистической картины мира было понятие движения. Именно законы движения Ньютон считал фундаментальными законами мироздания. Тела обладают внутренним врожденным свойством двигаться равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения связаны с действием на тело внешней силы (инерции). Мерой инертности является масса, другое "важнейшее понятие классической механики Универсальным свойством тел является тяготение. Ньютон, как и его предшественники, придавал большое значение наблюдениям и эксперименту, видя в них важнейший критерий для отделения ложных гипотез от истинных. Поэтому, он резко выступал против так называемых скрытых качеств, с помощью которых последователи Аристотеля пытались объяснить многие явления и процессы природы.

Ньютон выдвигает совершенно новый принцип исследования природы, согласно которому вывести два или три общих начала движения из явления и после этого изложить, каким образом свойства и действия всех телесных вещей вытекают из этих явных начал, - было бы очень важным шагом в философии, хотя причины этих начал и не были еще открыты

Эти начала движения и представляют собой основные законы механики, которые Ньютон точно формулирует в своем главном труде "Математические начала натуральной философии", опубликованном в

Первый закон, который часто называют законом инерции, утверждает: всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не нуждается приложенными силами изменить это состояние. Этот закон, как отмечалось выше, был открыт ещё Галилеем, который отказался от прежних наивных представлений, что движение существует лишь тогда, когда на тело действуют силы. Путём мысленных экспериментов он сумел показать, что по мере уменьшения воздействия внешних сил тело будет продолжать своё движение, так что при отсутствии внешних сил оно должно оставаться либо в покое, либо в равномерном и прямолинейном движении. Конечно, в реальных движениях никогда нельзя полностью освободиться от воздействия сил трения, сопротивления воздуха и других внешних сил и поэтому закон инерции представляет собой идеализацию, в которой отвлекаются от действительно сложной картины движения и воображают себе картину идеальную, которую можно получить путём предельного перехода, т.е. посредством непрерывного уменьшения действия на тело внешних сил и перехода к такому состоянию, когда воздействие станет равным нулю.

Второй основной закон занимает в механике центральное место: изменение количества движения пропорционально приложенной действующей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

Третий закон Ньютона: действию всегда есть равное и противоположно направленное противодействие, иначе взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.

Возникает вопрос, каким способом были открыты эти основные законы или принципы механики? Нередко говорят, что они получаются путем обобщения ранее установленных частных или даже специальных законов, какими являются, например, законы Галилея и Кеплера. Если рассуждать по законам логики, такой взгляд нельзя признать правильным, ибо не существует никаких индуктивных правил получения общих утверждений из частных. Ньютон считал, что принципы механики устанавливаются с помощью двух противоположных, но в то же время взаимосвязанных методов - анализа и синтеза. Открытие принципов механики действительно означает подлинно революционный переворот, который связан с переходом от натурфилософских догадок и гипотез о "скрытых" качествах и спекулятивных измышлений к точному экспериментальному естествознанию, в котором все предположения, гипотезы и теоретические построения проверялись наблюдениями и опытом. Поскольку в механике отвлекаются от качественных изменений тел, постольку для её анализа можно было широко пользоваться математическими абстракциями и созданным самим Ньютоном и одновременно Лейбницем (1646-1716) анализом бесконечно малых. Благодаря этому изучение механических процессов было сведено к точному математическому их описанию.

На основе механистической картины мира в XVIII-начале XIX вв. была разработана земная, небесная и молекулярная механика. Быстрыми темпами шло развитие техники. Это привело к абсолютизации механистической картины мира, к тому, что она стала рассматриваться в качестве универсальной.

В это же время в физике начали накапливаться эмпирические данные, противоречащие механистической картине мира. Гак, наряду с рассмотрением системы материальных точек, полностью соответствовавшей корпускулярным представлениям о материи, пришлось ввести понятие сплошной среды, связанное по сути дела, уже не с корпускулярными, а с континуальными представлениями о материи. Так, для объяснения световых явлений вводилось понятие эфира особой гонкой и абсолютно непрерывной световой материи. Эти факты, не укладывающиеся в русло механистической картины мира, свидетельствовали о том, что противоречия между установившейся системой взглядов и данными опыта оказались непримиримыми. Физика нуждалась в существенном изменении представлений о материи, в смене физической картины мира.

Билет 14. Динамические законы Ньютона.

Законы Ньютона — в зависимости от того, под каким углом на них посмотреть, — представляют собой либо конец начала, либо начало конца классической механики. В любом случае это поворотный момент в истории физической науки — блестящая компиляция всех накопленных к тому историческому моменту знаний о движении физических тел в рамках физической теории, которую теперь принято именовать классической механикой. Можно сказать, что с законов движения Ньютона пошел отсчет истории современной физики и вообще естественных наук.

Однако Исаак Ньютон взял названные в его честь законы не из воздуха. Они, фактически, стали кульминацией долгого исторического процесса формулирования принципов классической механики. Мыслители и математики — упомянем лишь Галилея (см. Уравнения равноускоренного движения) — веками пытались вывести формулы для описания законов движения материальных тел — и постоянно спотыкались о то, что лично я сам для себя называю непроговоренными условностями, а именно — обе основополагающие идеи о том, на каких принципах зиждется материальный мир, которые настолько устойчиво вошли в сознание людей, что кажутся неоспоримыми. Например, древним философам даже в голову не приходило, что небесные тела могут двигаться по орбитам, отличающимся от круговых; в лучшем случае возникала идея, что планеты и звезды обращаются вокруг Земли по концентрическим (то есть вложенным друг в друга) сферическим орбитам. Почему? Да потому, что еще со времен античных мыслителей Древней Греции никому не приходило в голову, что планеты могут отклоняться от совершенства, воплощением которой и является строгая геометрическая окружность. Нужно было обладать гением Иоганна Кеплера, чтобы честно взглянуть на эту проблему под другим углом, проанализировать данные реальных наблюдений и вывести из них, что в действительности планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим траекториям (см. Законы Кеплера).