- •Розділ 1. Природознавство, наука, науковий метод, пізнання і його структура
- •1.1 Що таке природознавство. Види природничих наук, предмет та мета вивчення. Класифікація методів наукового пізнання
- •1.2 Загальнонаукові методи емпіричного пізнання
- •1.2.1 Спостереження
- •1.2.2 Експеримент
- •1.2.3 Вимірювання
- •1.3 Загальнонаукові методи теоретичного пізнання
- •1.3.1 Абстрагування. Сходження від абстрактного до конкретного
- •1.3.2 Ідеалізація. Уявний експеримент
- •1.3.3 Формалізація. Мова науки
- •1.3.4 Індукція та дедукція
- •1.4 Загальнонаукові методи, що застосовуються на емпіричному й теоретичному рівнях пізнання
- •1.4.1 Аналіз і синтез
- •1.4.2 Аналогія та моделювання
- •Розділ 2. Зародження, становлення й і розвиток природознавства
- •2.1 Зародження й розвиток наукових знань у стародавньому світі
- •2.1.1 Нагромадження раціональних знань у первісну епоху (від неандертальця до homo sapiens)
- •2.1.1.1 Повсякденне, стихійно-емпіричне знання
- •2.1.1.2 Зародження рахунку
- •2.1.1.3 Астрономічні знання та календар
- •2.1.2 Міфологія
- •2.2 Становлення цивілізації
- •2.2.1 Історичні передумови виникнення цивілізації
- •2.2.2 Неолітична революція
- •2.2.2.1 Основні передумови
- •2.2.2.2 Перехід від привласнюючої економіки до відтворюючої (продуктивної")
- •2.2.3 Металургія
- •2.2.4 Розвиток гірничої справи та видобування корисних копалин
- •2.2.5 Розвиток домашніх промислів і становлення ремесла
- •2.2.6 Еволюція суспільної свідомості. Раціональні знання
- •2.2.6.1 Астрономія та календар
- •2.2.6.2 Математичні знання
- •2.2.6.3 Біологія та медицина
- •2.2.6.4 Географія та картографія
- •2.2.7 Виникнення та становлення обміну
- •2.2.8 Поділ праці
- •2.2.9 Розвиток духовної культури
- •2.2.10 Становлення писемності
- •2.2.10.1 Вихідні відомості
- •2.2.10.2 Розвиток піктографії
- •2.3 Географія та основні характеристики цивілізацій стародавнього сходу
- •2.3.1 Давньоєгипетські держави
- •2.3.2 Держави Межиріччя
- •2.3.3 Мала Азія
- •2.3.4 Східне Середземномор'я
- •2.3.5 Середня Азія та Іран
- •2.3.6 Перші держави в Індії
- •2.3.7 Стародавній Китай
- •2.3.8 Культура давньосхідних цивілізацій
- •2.3.9 Від міфу до науки
- •2.3.10 Астрономічні знання стародавнього Єгипту й Межиріччя
- •2.3.11 Вавилонська математика та її застосування у фізиці
- •.4 Давні цивілізації Європи
- •2.4.1 Мінойська цивілізація
- •2.4.2 Ахейська (мікенська) цивілізація
- •2.4.3 Греція "гомерівського" періоду
- •2.5 Філософія і наука античного світу
- •2.5.1 Формування й розвиток античної цивілізації
- •2.5.2 Від "дитячості" Гомера до атомістики Демокріта
- •2.5.2.1 Філософія та поезія Гомера
- •2.5.2.2 Мислителі мілетської школи
- •2.5.2.3 Загальна характеристика піфагоризму
- •2.5.2.4 Філософське вчення елеатів
- •2.5.2.5 Античний атомізм
- •2.5.2.6 Учення Арістотеля
- •2.5.2.7 Александрійська наукова школа
- •2.5.2.8 Геоцентрична система Птолемея
- •2.5.2.9 Спад у розвитку античної науки
- •2.6 Наука середніх віків
- •2.6.1 Основна характеристика епохи середньовіччя
- •2.6.2 Наука на середньовічному сході
- •2.6.3 Наука в середньовічній Європі
- •2.6.4 Висновок
- •2.7 Природознавство в епоху Відродження
- •2.7.1 Основна характеристика епохи Відродження
- •2.7.2 Філософія епохи відродження
- •2.7.3 Кінематична статика
- •2.7.3.1 Леонардо да Вінчі
- •2.7.3.2 Тарталья і Кардано
- •2.7.4 Геометрична статика
- •2.7.4.1 Убальдо дель Монте
- •2.7.4.2 Джованні Баттиста Бенедетті
- •2.7.4.3 Сімон Стевін
- •2.7.5 Кінематика
- •2.7.5.1 Основні передумови геліоцентризму
- •2.7.5.2 М. Коперник і його геліоцентрична система світу
- •2.7.5.3 Нова космологія
- •2.7.6 Джордано Бруно: світоглядні висновки з коперниканізму
- •2.7.7 Відкриття законів руху планет
- •2.7.7.1 Життя, присвячене служінню Урани
- •2.7.7.2 Йоганн Кеплер
- •2.8 Виникнення класичної механіки
- •2.8.1 Механіка г. Галілея
- •2.8.2 Картезіанська фізика
- •2.8.2.1 Декартівська концепція вихорів
- •2.8.2.2 Учення про речовину й теплоту
- •2.8.2.3 Космогонія
- •2.8.3 Ньютонівська революція
- •2.8.3.1 Ньютон і його час
- •2.8.3.2 "Математичні начала натуральної філософії" і їх структура
- •2.8.3.3 Закон всесвітнього тяжіння
- •2.8.3.4 Математичне узагальнення
- •2.8.3.5 Ньютонівська оптика
- •2.8.3.6 Атомістичні погляди Ньютона
- •2.8.3.7 Учення Ньютона про ефір
- •.8.3.8 Ньютонівська Ідея дальньої дії
- •2.8.3.9 Простір, час, рух
- •2.9 Від геометричного методу до аналітичної механіки
- •2.9.1 Принцип найменшої дії
- •2.9.2 Принцип Даламбера
- •2.9.3 Аналітична механіка матеріальної точки й динаміка твердого тіла Ейлера
- •2.9.4 Аналітична механіка системи матеріальних точок і тіл Лагранжа
- •2.9.5 Розвиток аналітичної механіки
- •2.9.5.1 Принцип Гамільтона
- •2.9.5.2 К. Г. Якобі
- •2.9.5.3 М. В. Остроградський
- •2.9.5.4 Немеханічне трактування принципу найменшої дії Гельмгольца
- •2.9.5.5 Принцип найменшого примусу Гаусса
- •2.9.5.6 "Механіка без сили" Герца
- •2.10 Виникнення й розвиток електродинаміки
- •2.10.1Перетворення електрики на магнетизм
- •2.10.2 Перетворення магнетизму на електрику
- •2.10.3 Ідея поля
- •2.10.3.1 Фізичне поле Фарадея
- •2.10.3.2 Дві основи теорії поля
- •2.10.4 Теорія електромагнітного поля Максвелла
- •2.10.4.1 Основні передумови
- •2.10.4.2 Струм зміщення
- •2.10.4.3 Реальність поля
- •2.10.4.4 Поле та ефір
- •2.11 Основні досягнення природознавства XIX століття
- •Розділ з. Сучасна фізична картина світу
- •3.1 Простір і час
- •3.1.1 Загальні зауваження
- •3.1.2 Основні концепції простору й часу
- •3.1.3 Поняття простору й часу у філософії і природознавстві xvi11 -XIX століть
- •3.1.4 Розвиток уявлень про простір і час у XX столітті
- •3.2 Теорія відносності
- •3.2.1 Загальні зауваження
- •3.2.2 Абсолютно чи відносно?
- •3.2.3 Експеримент Майкельсона-Морлі
- •3.2.4 Спеціальна теорія відносності (частина і)
- •3.2.5 Спеціальна теорія відносності (частина II)
- •3.2.6 Принцип еквівалентності
- •3.2.7 Загальна теорія відносності
- •3.3 Закон збереження енергії в макроскопічних процесах
- •3.3.1 Робота в механіці, закон збереження та перетворення енергії в механіці
- •3.3.2 Перший закон термодинаміки
- •3.4 Другий закон термодинаміки та принцип зростання ентропії
- •3.4.1 Другий закон термодинаміки
- •3.4.2 Ідеальний цикл Карно
- •3.4.3 Поняття ентропії
- •3.4.4 Ентропія та імовірність
- •3.4.5 Порядок і хаос. Стріла часу
- •3.4.6 Проблема теплової смерті всесвіту. Флуктаційна гіпотеза Больцмана
- •3.4.7 Синергетика. Народження порядку з хаосу
- •3.5 Квантова механіка
- •3.5.1 Гіпотеза про кванти
- •3.5.2 Фотони
- •3.5.3 Планетарний атом
- •3.5.4 Гіпотеза де Бройля. "Хвилі матерії"
- •3.5.5 Співвідношення невизначеностей
- •3.5.6 Хвильова функція. Хвилі імовірності. Образ атома
- •3.5.7 Причинність класична і причинність квантова
- •3.5.8 Принцип додатковості
- •3.6 Світ елементарних частинок
- •3.6.1 Фундаментальні фізичні взаємодії
- •3.6.1.1 Гравітація
- •3.6.1.2 Електромагнетизм
- •3.6.1.3 Слабка взаємодія
- •3.6.1.4 Сильна взаємодія
- •3.6.1.5 Проблеми єдності фізики
- •3.6.2 Класифікація елементарних частинок
- •3.6.2.1 Характеристики субатомних частинок
- •3.6.2.2 Лептони
- •3.6.2.3 Адрони
- •3.6.2.4 Частинки — носії взаємодій
- •3.6.3 Теорії елементарних частинок
- •3.6.3.1 Квантова електродинаміка
- •3.6.3.2 Теорія кварків
- •3.6.3.3 Теорія електрослабкої взаємодії
- •3.6.3.4 Квантова хромодинаміка
- •3.6.3.5 На шляху до великого об'єднання
- •3.7 Проблеми енергетики (ядерні і термоядерні реактори)
- •3.7.1. Поділ ядер урану
- •3.7.2 Ядерні реактори
- •3.7.3 Світові енергетичні ресурси та необхідність вирішення проблеми керованого термоядерного синтезу
- •Розділ 4. Сучасна астрофізика та космологія
- •4.1 Еволюція всесвіту
- •4.1.1 Класична космологія
- •4.1.2 Парадокси Шезо-Ольберса і Зеєлігера
- •4.1.3 Неевклідові геометрії
- •4.1.4 Космологічний принцип
- •4.1.5 Всесвіт Ейнштейна
- •4.1.6 Всесвіт Фрідмана
- •4.1.7 Закон Хаббла й дослідження Слайфера
- •4.1.8 Моделі Всесвіту
- •4.1.9 Модель гарячого Всесвіту. Реліктове випромінювання
- •4.1.10 Інфляційна модель
- •4.1.11 Народження Всесвіту
- •4.1.12 Варіанти майбутнього Всесвіту
- •4.1.13 Деякі труднощі гіпотези розширного Всесвіту
- •4.1.14 Проблема позаземних цивілізацій
- •4.2 Галактика і квазари
- •4.2.1 Сонце та Галактика
- •4.2.2 Метагалактика
- •4.2.3 Класифікація галактик
- •4.2.4 Обертання галактик
- •4.2.5 Походження галактик
- •4.2.6 Гіпотези про походження галактик
- •4.2.7 Квазари. Відкриття квазарів
- •4.2.8 Особливості квазарів
- •4.2.9 Розподіл квазарів у просторі
- •4.2.10 Гіпотези про походження квазарів
- •4.3 Народження та еволюція зірок
- •4.3.1 Діаграма Герцшпрунга-Рассела
- •4.3.2 Еволюція зірок
- •4.3.3 Білі карлики
- •4.3.4 Пульсари та нейтронні зірки
- •4.3.5 Чорні дірки
- •4.3.6 Змінні зірки. Цефеїди
- •4.3.7 Зоряні скупчення та асоціації
- •4.3.8 Туманності
- •4.3.9 Пояс зодіаку
- •4.4 Сонячна система
- •4.4.1 Сонце
- •4.4.2 Джерела енергії Сонця
- •4.4.3 Як утворилося сімейство планет
- •4.4.4 Планети
- •4.4.5 Малі планети
- •4.4.6 Комети, метеори й метеорити
- •Розділ 5. Сучасна біологічна картина світу
- •5.1 Життя як особлива форма руху матерії
- •5.1.1 Концепції сутності життя
- •5.1.2 Аксіоми біології
- •5.1.3 Основні властивості та ознаки живих організмів
- •5.1.4 Структурні рівні організації життя
- •5.2 Теорія еволюції
- •5.2.1 Еволюційні ідеї, концепції та гіпотези в додарвінівський період
- •5.2.2 Теорія еволюції ч. Дарвіна
- •5.2.3 Подальший розвиток теорії еволюції. Дарвінізм XX століття
- •5.2.4 Пристосованість до середовища існування (адаптація)
- •5.2.5 Різноманітність живої природи
- •5.2.6 Головні напрямки еволюції
- •5.2.7 Необоротність та необмеженість процесу еволюції
- •5.3 Розвиток життя на землі
- •5.3.1 Гіпотези виникнення життя
- •5.3.2 Походження життя
- •5.3.3 Хронологія еволюції живої природи за даними палеонтології
- •5.4 Походження людини
- •5.4.1 Історія питання
- •5.4.2 Місце людини в системі тваринного світу. Докази тваринного походження людини
- •5.4.3 Якісна своєрідність людини як біосоціальної істоти
- •5.4.4 Дані палеонтології та антропології про походження людини
- •Розділ 6. Учення про біосферу та ноосферу
- •6.1 Біосфера
- •6.1.1 Виникнення вчення про біосферу
- •6.1.1.1 Етапи життя та наукової творчості в. І. Вернадського
- •6.1.1.2 Концепції в. І. Вернадського про біосферу
- •6.1.2 Утворення планетної системи
- •6.1.3 Основні характеристики Землі
- •6.1.4 Основні вимоги до умов, що забезпечують виникнення та розвиток життя
- •6.1.5 Основні етапи хімічної еволюції, що передували абіогенезу
- •6.1.6 Абіогенез
- •6.1.6.1 Виникнення пробіонтів і біологічних мембран
- •6.1.7 Основні етапи еволюції живої природи
- •6.1.8 Основні характеристики біосфери
- •6.1.9 Виникнення атмосфери та гідросфери
- •6.1.10 Основні характеристики атмосфери
- •6.1.10.1 Озон та аерозолі
- •6.1.10.2 Роль вуглекислого газу
- •6.1.10.3 Вплив атмосфери на радіаційний баланс Землі
- •6.1.11 Гідросфера
- •6.1.12 Взаємодія океану та атмосфери
- •6.1.13 Вологообіг
- •6.1.14 Жива речовина
- •6.1.15 Кругообіг вуглецю
- •6.2 Ноосфера
- •6.2.1 Розвиток і становлення людини
- •6.2.2 Виникнення вчення про ноосферу
- •6.2.2.1 Основні положення вчення про ноосферу е. Леруа і Тайяра де Шардена.
- •6.2.2.2 Концепція ноосфери в. І. Вернадського
- •6.2.3 Перехід біосфери в ноосферу
- •6.2.4 Умови, необхідні для становлення та існування ноосфери
- •6.2.5 Наука як основний чинник ноосфери
- •6.2.6 Проблеми становлення ноосфери
2.5.2.9 Спад у розвитку античної науки
Панівна форма науки, що виявляється в переважанні того чи іншого способу одержання й наступного обгрунтування та використання окремого, конкретного знання, визначається загальним характером культури. Загальний характер культури виражає певний спосіб зв'язку, угодженості між матеріально-практичним способом життя, в основі якого лежить певний спосіб матеріального виробництва, та духовно-теоретичним його відображенням і відтворенням у способі мислення.
У перші століття нашої ери загострилися соціально-економічні, політичні й культурні протиріччя, властиві рабовласницькій формації. Римська імперія в V ст. розпалася під дією внутрішніх і зовнішніх сил — повстань рабів, бідноти підкорених народів і нашестя варварських племен. На зміну рабовласницькому прийшов феодальний лад. Формування феодальних відносин було пов'язано зі значними потрясіннями у всіх сферах громадського життя, у тому числі у сферах культури й науки.
По суті, формується новий історичний тип свідомості, новий тип культури, духовного освоєння світу людиною. У його основі — монотеїстична релігійна свідомість, в якій на першому плані — не пізнання світу й одержання нового знання, а переживання, відчування світу й віра у всемогутнього Бога — в істоту, що створила світ і постійно творить його завдяки своїй волі й активності. Природа наповнена чудесами, тому ні про які об'єктивні її закономірності не може бути й мови. У системі такого світогляду природознавство втрачає свій справжній предмет, реальні цілі й завдання.
Свідченням істотної обмеженості античної науки був її відрив від виробництва, відрив теорії від практики, знання від досвіду. Рабовласницький спосіб виробництва, де головною продуктивною силою був раб, не потребував науки як засобу розвитку продуктивних сил. Експеримент як метод пізнання в античності був невідомий. І, нарешті, занепад античної науки багато в чому був зумовлений відсутністю надійних засобів збереження, обміну й передачі інформації. Рукописи були дорогими, рідкісними, а в епоху безкінечних воєн, міграцій народів, зникнення в пожарищах культур, етносів — і ненадійним засобом збереження інформації. У VI столітті н.е. в історії європейської культури почався період "темних століть".
2.6 Наука середніх віків
2.6.1 Основна характеристика епохи середньовіччя
Коли йдеться про середні віки, то, звичайно, уявляють собі закутого в лати лицаря, який важким мечем вражає ворога, кам'яні химери феодальних замків, виснажливу працю кріпака, сумовитий дзвін, що лунає за монастирською стіною, і ченця, який відрікся від мирських спокус. Залізо. Камінь. Молитви. І кров. "Загальне зубожіння, занепад торгівлі, ремесла й мистецтва, скорочення населення, запустіння міст, сповзання землеробства до більш низького рівня — такий був кінцевий результат римського світового панування". Ця характеристика Енгельса, що стосується раннього середньовіччя, дозволяє зрозуміти особливості стану й розвитку науки в один з найбільш похмурих періодів існування людської культури. Відособленість феодальних господарств, натуральний характер виробництва не сприяли технічному прогресу. Занепад економіки, що супроводжував перехід від античності до середньовіччя, призвів до застою в культурі й науці. Час ніби зупинився, не сприймаючи історичних змін і відразу вливаючись у вічність. Середньовічна релігійна й аскетична свідомість зневажала все земне, у тому числі й земний час. Спадщину греків було забуто, знання, накопичені в давнину, поступово втрачалися. Єдиними осередками грамотності залишалися монастирі й церкви. Усі наукові знання зводилися, у кінцевому підсумку, до теології. У руках церкви перебувала й освіта. Традиційним і непорушним був поділ науки на сім "вільних" мистецтв. Перший цикл охоплював тривіум: граматику — матір й основу семи мистецтв, риторику — мистецтво красномовства, і діалектику — елементарну логіку. Другий цикл, чи квадривіум, складали арифметика, геометрія, що являли собою своєрідну мішанину примітивної геометрії з фантастичними розповідями про чудеса, та астрономія — головним чином питання календаря й передбачення майбутнього за зірками, і, нарешті, музика — учення про гармонію.
Під "механікою" розуміли ряд галузей будівництва й техніки. Тривалий час "механічне мистецтво" ставили нижче "вільних мистецтв" як вид діяльності людей невисокого суспільного становища, що займаються ручною працею.
Але люди, як і в інші історичні епохи, тягліїся до світла й краси. Після досягнення певного — досить високого — рівня матеріальної і духовної культури відома уповільненість історико-культурного процесу змінюється небаченим до цього часу динамізмом. На зміну суворій простоті, узагальненості й деякій естетичній та етичній однобарвності попередніх століть приходять строкатість, ускладненість, різноманітність. На початку XII століття виникають перші приватні школи, не пов'язані безпосередньо із церковними організаціями й тому більш вільні у своїх починаннях. Культура Західної Європи, як і її виробництво, породжене феодальним способом, переживає період зрілості. Зазначимо, що, як у суспільному житті, так і у сфері економіки на сцені з'являється нова сила. Цією новою силою стало місто. Не старий поліс, що дістався
Західній Європі у спадок від Античності, а нове місто, що виникло й утверджувалося в XI—XIII століттях у всіх куточках континенту. Розвиток міста як економічного чинника (місто, з його майстернями, крамницями торговців і міняйл, дворами для приїжджих купців, з його ярмарками й т.п.) забезпечував відносно високий рівень матеріальної культури.
У містах виникають перші університети; вони ще не вийшли з-під опіки церкви, а наприкінці середньовіччя навіть стали його надійною опорою, однак вивчалася в них не одна теологія. Поряд з медициною, правом, математикою і т.п. була література. Інтерес до античної культури помітно зріс. Тут була потрібна майстерність іншого роду; вона потребувала великих знань, начитаності, дозвілля, нарешті. Усе це могло дати лише місто.
Однак у XII і ХНІ століттях не тільки міста, але й феодальні замки були охоплені новими віяннями. У цей час пишно розцвітає придворна лицарська культура — блискуча, вишукана й ошатна, яка дуже відрізнялася від примітивної і суворої культури панівних верств раннього середньовіччя.
Середньовічні мислителі зазнали значного впливу вчення Арістотеля. У час панування релігії відверто висловлюватися на захист науки й філософії було важко з двох причин: по-перше, відчувався тиск фанатичного релігійного середовища, яке жорстоко карало за найменший відступ від звичаю і догми; по-друге, людині не завжди легко було відмовитися від ідей, засвоєних з дитинства, і перебороти свій особистий бар'єр раболіпствування перед авторитетами богослов'я. Враховуючи це, слід зазначити, що мислителі середньовіччя виявили високу мужність, захищаючи розум і його право на критичне дослідження їхньої епохи.