Выдержка из текста работы
Знание и познание. Формы познавательной деятельности сложившиеся в истории развития общества. Процесс отражения и воспроизведения действительности в мышлении субъекта, результатом которого является новое знание о мире, называется познанием. Непосредственные функции научного познания — описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, и это позволяет управлять поведением изучаемых объектов и создавать системы с заранее заданным поведением. Описание заключается в фиксировании результатов опыта (эксперимента или наблюдения) с помощью систем обозначения, принятых в науке. Одна из конечных целей научного познания — быть воплощенным на практике, т.е. в целенаправленной деятельности людей по освоению и преобразованию действительности. Часто эта деятельность связана с развитием техники — совокупности искусственных органов, средств (прежде всего орудий труда), предназначенных для усиления и расширения возможностей человека по преобразованию природы и использования в этом процессе ее сил и закономерностей. Основное назначение техники — облегчение и повышение эффективности трудовых усилий человека, освобождение его от работы в опасных условиях, улучшение его жизни в целом. Познание действительности происходит в трех основных формах — чувственной, рациональной и иррациональной. Чувственное познание включает ощущение, восприятие и представление. С помощью ощущений в сознании человека происходит отражение отдельных свойств внешних предметов и внутренних состояний организма при непосредственном воздействии материальных раздражителей. Восприятие отвечает за отражение в сознании человека внешних предметов и ориентации в окружающем мире. Представления- возникающие в сознании человека образы предметов и явлений внешнего мира или их свойств, которые человек когда-то воспринимал или ощущал. Рациональные формы познания можно свести к понятиям, суждениям и умозаключениям. Понятия- это форма мышления, отражающая предметы в их существенных признаках. Формы мышления, в которых человек выражает вещь в ее связях и отношениях, называются суждением. Под умозаключением понимается такая форма мышления, посредством которой из одного или нескольких суждений выводится новое суждение. Среди иррациональных форм познания особое значение для науки имеет интуиция — постижение истины путем непосредственного ее усмотрения без обоснования с помощью доказательства. Иными словами, интуиция может быть определена как субъективная способность выходить за пределы опыта путем мысленного <озарения> или обобщения в образной форме непознанных связей, закономерностей.Основная цель научной деятельности — получение знаний о реальности. Под знанием понимают форму существования и систематизации результатов познавательной деятельности человека, который в своей деятельности отражает (идеально воспроизводит) объективные закономерные связи реального мира. Термин <знание> употребляется в трех основных смыслах:1) способности, умения, навыки, которые базируются на осведомленности, как что-либо сделать, осуществить; 2) любая познавательно значимая информация; 3) особая познавательная единица, существующая во взаимосвязи с практикой. Следует заметить, что понятия <истинное знание> и <знание> не совпадают, поскольку последнее может быть недоказанным, непроверенным (гипотезы) или неистинным знанием (заблуждение).
Наука в системе культуры. Функции науки в обществе. «Системой отсчета» для естествознания является человеческая культура, под которой в широком смысле понимается специфический способ организации и развития человеческой жизнедеятельности, представленный в продуктах материального и духовного труда, в системе социальных норм и учреждений, в духовных ценностях, в совокупности отношений людей к природе, между собой и к самим себе. Функцией науки является производство и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности. Объектом изучения естествознания является природа, под которой понимается весь окружающий человека материальный мир. Гуманитарные науки занимаются специфическими особенностями человеческого бытия (как индивидуального, так и общественного). Что касается технических наук, то они представляют собой связующее звено между технологической базой производства (относящейся уже к материальной культурой) и фундаментальным естествознанием. Разделение естественных и гуманитарных наук является весьма условным, четких граней между разделами может и не существовать. Более того, самыми актуальными и динамично развивающимися являются сейчас именно пограничные области, такие как биофизика, геохимия. Дробление областей знания связано с еще большей конкретизацией рассматриваемых вопросов. Природа имеет сложную иерархическую структуру, включающую в себя огромное разнообразие организмов, принадлежащих к различным видам, родам, семействам и т.д. Эта структура не является чем-то застывшим, а представляет собой динамическую, постоянно изменяющуюся систему. В процессе эволюции одни виды исчезают, другие образуются вновь, и в целом иерархия в живой природе имеет тенденцию к усложнению. Причиной биологического многообразия является «бесконечное» разнообразие условий окружающей среды, в которой существует и с которой взаимодействует жизнь. Именно многообразием форм жизни обеспечивается устойчивость биосферы как экологической системы планетарного масштаба. Сказанное о живой природе можно почти полностью отнести к науке, которая обладает многими специфическими признаками функционирования живых организмов. Поэтому и иерархическая структура науки эволюционирует в направлении все большего усложнения, специализации, что одновременно является и условием ее устойчивости. В процессе эволюции некоторые научные направления могут исчезнуть, другие — появиться. Наука в целом может расцветать в какие-то периоды или, наоборот, увядать под действием тех или иных внешних факторов. В целом же развитие науки носит прогрессивный характер, отражающий все более глубокое ее «погружение» в окружающий нас мир.
Неклассическая естествознание (особенности, идеи , представители). Идеи неклассического естествознания зародились еще в конце 19 века. Одной из них была эволюционная теория Дарвина, в соответствие с которой, эволюционные процессы необратимы и на индивидуальном уровне являются абсолютно необратимыми. Это коренным образом противоречило классическому естествознанию, вследствие чего, наступил период научной революции. Этот период связан с такими именами как Планк, который ввел представление о квантах электронного поля, и Эйнштейн, создавший специальную и общую теории эволюции. Особенности: 1)Очень много нового было сделано в атомной и субатомной физике, совершенно новой науки имевшей дело не с макро, а с микромиром. Те понятия, которые с успехом работали при объяснении поведения макроскопических природных тел, оказались непригодными для отображения явлений микромира.введены новые, но о них только предполагали. 2) преобладание же упомянутого вероятностно-статистического подхода к природным явлениям и объектам, что фактически означает отказ от концепции детерминизма. 3)важную роль сыграла и идея дополнительности Н. Бора: получение экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект, неизбежно связано с потерей информации о некоторых других величинах, дополнительных к первым.Эта идея дала понять, что невозможно не только однозначное, но и всеобъемлющее предсказание поведения всех физических предметов, характеризующих динамику микрообъектов. 4)объединение противоположных классических понятий и категорий 5)произошла переоценка роли опыта и теоретического мышления, т.е. расхождение науки со здравым смыслом, возможность парадоксальности новых открытий.
Особенности и структура научного познания. За 2,5 тыс. лет своего существования наука превратилась в сложное, системно организованное образование с четко просматриваемой структурой. Основными элементами научного знания являются:· твердо установленные факты; 1. закономерности, обобщающие группы фактов; 2. теории, как правило, представляющие собой знания системы закономерностей, в совокупности описывающих некий фрагмент реальности;3. научные картины мира, рисующие обобщенные образы реальности, в которых сведены в некое системное единство все теории, допускающие взаимное согласование. Проблема различения двух уровней научного познания — теоретического и эмпирического (опытного) возникает из специфической особенности его организации. Суть ее заключается в существовании различных типов обобщения доступного изучению материала. Проблема различия теоретического и эмпирического уровней научного познания в различии способов идеального воспроизведения объективной реальности, подходов к построению системного знания. Отсюда вытекают и другие, производные отличия этих уровней. За эмпирическим знанием, в частности, исторически и логически закрепилась функция сбора, накопления и первичной рациональной обработки данных опыта. Его главная задача — фиксация фактов. Различаются рассматриваемые уровни познания и по объектам исследования. На эмпирическом уровне ученый имеет дело непосредственно с природными и социальными объектами. Теория же оперирует исключительно идеализированными объектами (материальная точка, идеальный газ, абсолютно твердое тело и пр.). Все это обусловливает и существенную разницу в применяемых методах исследования. Стандартная модель строения научного знания выглядит примерно так. Познание начинается с установления путем наблюдения или экспериментов различных фактов. Если среди этих фактов обнаруживается некая регулярность, повторяемость, то в принципе можно утверждать, что найден эмпирический закон, первичное эмпирическое обобщение. Как правило, рано или поздно отыскиваются такие факты, которые не встраиваются в обнаруженную регулярность и тут необходим подход рациональный. Обнаружить новую схему наблюдением нельзя, ее нужно сотворить умозрительно, представив первоначально в виде теоретической гипотезы. Если гипотеза удачна и снимает найденное между фактами противоречие, а еще лучше — позволяет предсказывать получение новых, нетривиальных фактов, это значит, что родилась новая теория, найден теоретический закон.
Классическое естесвтознание. (этапы, особенности, идеи, представители)Новый величайший переворот в системе культуры происходит в эпоху Возрождения, которая охватывает 14 — начало 17 в. Эпоха Возрождения — эпоха становления капиталистических отношений, первоначального накопления капитала, восхождении социально-политической роли города, буржуазных классов, эпоха глубоких социальных конфликтов, религиозных войн, ранних буржуазных революций, возрождения античной культуры, эпоха титанов мысли и духа. В эпоху Ренессанса на первый план постепенно выдвигается отношение человека к Природе, отношение же человека к Богу выступает как производное. Важной заслугой культуры Возрождения являлось и то, что в ней главной ценностью становится бескорыстное объективное познание мира. На основе этой важнейшей мировоззренческой ценности и складываются непосредственные предпосылки возникновения классического естествознания. Величайшим мыслителем был Николай Коперник. В центре мира Коперник поместил Солнце, вокруг которого движутся планеты,- и среди них впервые зачисленная в ранг «подвижных звезд» Земля со своим спутником Луной. На огромном расстоянии от планетной системы находилась сфера звезд. Этой простотой и точностью сразу же воспользовались в практических целях. В результате был введен новый, или григорианский, стиль. В формировании классической механики и утверждении нового мировоззрения велика заслуга Г. Галилея. Галилей уже открывает дорогу математическому естествознанию; он был уверен, что «законы природы написаны на языке математики»; его стихия — мысленные кинематические и динамические эксперименты, логические конструкции; главный пафос его творчества — возможность математического постижения мира; смысл своего творчества он видит в физическом обосновании гелиоцентризма, учения Коперника. Галилей закладывает основы экспериментального естествознания: показывает, что естествознание — это умение делать научные обобщения из опыта, а эксперимент — важнейший метод научного познания. Историческая заслуга Галилея перед естествознанием состоит в следующем: — Галилей разграничивает понятия равномерного и неравномерного, ускоренного движения; — формулирует понятие ускорения ; — показывает, что результатом действия силы на движущееся тело является не скорость, а ускорение; — выводит формулу, связывающую ускорение, путь и время; —формулирует принцип инерции («если на тело не действует сила, то тело находится либо в состоянии покоя, либо в состоянии прямолинейного равномерного движения») ; -формулирует принцип относительности движения (все системы, которые движутся прямолинейно и равномерно друг относительно друга (т.е. инерциальные системы) равноправны между собой в отношении описания механических процессов). Исследованиями Галилея был заложен прочный и надежный фундамент динамики и методологии классического естествознания. Дальнейшие исследования лишь углубляли и укрепляли этот фундамент. С полным основанием Галилея называют «отцом современного естествознания». Обобщение результатов естествознания ХУП века выпала на долю И. Ньютона (1643 — 1727). Именно Ньютон завершил грандиозную работу постройки фундамента нового классического естествознания. Ньютон впервые сознательно отказался от поисков «конечных причин» явлений и законов и ограничился, в противоположность картезианцам, точным изучением количественных проявлений этих закономерностей в природе.
Эмпирические методы научного познания.
Наблюдение — целенаправленное, организованное восприятие предметов и явлений. Научные наблюдения проводятся для сбора фактов, укрепляющих или опровергающих ту или иную гипотезу и являющихся основой для определенных теоретических обобщений. ). Путем наблюдения формируется совокупность эмпирических (первичных) данных – фактов. Наблюдение должно быть целенаправленным и планомерным
Эксперимент — способ исследования, отличающийся от наблюдения активным характером. Это наблюдение в специальных контролируемых условиях. Эксперимент позволяет, во-первых, изолировать исследуемый объект от влияния побочных несущественных для него явлений. Во-вторых, в ходе эксперимента многократно воспроизводится ход процесса. В третьих, эксперимент позволяет планомерно изменять само протекание изучаемого процесса и состояния объекта изучения.
Существует несколько видов эксперимента: 1) лабораторный, 2) естественный, 3) исследовательский, 4) проверочный, 5) воспроизводящий, 6) изолирующий, 7) количественный, 8) физический, 9) химический и т.д
Измерение — это материальный процесс сравнения какой-либо величины с эталоном, единицей измерения. Число, выражающее отношение измеряемой величины к эталону, называется числовым значением этой величины.
В современной науке учитывается принцип относительности свойств объекта к средствам наблюдения, эксперимента и измерения. Так, например, если изучать свойства света, изучая его прохождение через решетку, он будет проявлять свои волновые свойства. Если же эксперимент и измерения будут направлены на изучение фотоэффекта, будет проявляться корпускулярная природа света (как потока частиц — фотонов).
Основные идеи, понятия и принципы специальной теории относительности.
Понятия пространства и времени играют важнейшую роль в человеческом мышлении отношение к пространству и времени. Отношение к пространству в Древней Греции было тесно связано с представлением о структуре материи. Так атомисты придерживались мнения о пустоте, а континуалисты имели противоположенное мнение. Не меньше внимания древнегреческие философы уделяли и времени, считая, что оно немыслимо, и не существует вне движения, но оно и есть само по себе движение. Позже ньютоном была создана концепция абсолютного пространства и абсолютного времени. Важнейшим принципом ньютоновской механики был принцип относительности Галилея и галилеевские преобразования, но вскоре выяснилась их ограниченность. Это выразилось в появлении концепций абсолютно неподвижного эфира. В соответствие с этой концепцией, средой, в которой распространяется свет, служит абсолютно неподвижный эфир. Следовательно, абсолютно неподвижной должна быть и система отсчета, связанная с этим эфиром. Но тогда скорость света, в какой либо системе отсчета, движущейся относительно эфира, должна зависеть от того, в каком направлении распространяется свет. Но эксперименты опровергли это утверждение и показали, что скорость света одинакова во всех направления. Это противоречие привело к тому, что пришлось вернуться к принципу относительности. Правда теперь это была специальная теория относительности Эйнштейна. Специальная теория относительности.(СТО) Исходные положения.
Если измерить расстояние между 2-я частицами, то в соответствии. с законом всемирного. тягяготения. Ньютона мгновенно изменится и сила взаимод. между ними. Объединение принципа относительности с фактом конечности распространения взаимодействий наз. принципом относительности А. Эйнштейна. Основой с.т.о. , разработанной в 1905г. явл. след. утверждение: скорость распр. взаимод. одиннакова во всех инерц. с.о. и равно скоросто распр. света в пустоте. Принцип относительности Эйнштейна фундаментально меняет основные физические понятия. Интервал В привычном трёхмерном пространстве мерой близости двух то-чек является расстояние между ними. Эта формула задает метрику пр-ва, т.е. опр. его геометр. св-ва. С.т.о. содержит ещё и коорд. времени. Событие опред. местом, где оно произошло и временем, когда оно произошло. Это аналогично расстоянию в обычном трёхмерном пространстве, но аналогия неполная — перед квадратами разностей координат записан знак «минус». Пространство, определённое таким образом, называется псевдоевллидовым (или пространством Минковского). Интервал не зависит от выбранной инерциальной системы отсчёта, что аналогично расстоянию в евклидовом пространстве..Эквивалентность массы и энергии .Наиболее известным результатом специальной теории относительности является формула, устанавливающая эквивалентность массы и энергии. Из этой формулы видно, что макроскопическое тело (например, гирю) невозможно разогнать до скорости, приближающейся к скорости света, так как при этом её масса стремилась бы к бесконечности. Однако существуют частицы, у которых масса покоя равна нулю и они движутся со скоро-стью света (фотон).
Основные идеи, понятия и принципы общей теории относительности. Взаимодействие частиц друг с другом можно описать с помощью понятия силового поля. Частица создаёт во-круг себя поле, на всякую другую частицу, находящуюся в этом по-ле, действует сила. В классической механике поле является лишь некоторым способом описания взаимодействия; физическая сущ-ность не меняется — частицы взаимно влияют на расстоянии друг от друга. Это — дальнодействие. В теории относительности благодаря конечности скорости распространения взаимодействий положение существенно иное. Сила, действующая в данный момент на одну частицу со стороны другой, не определяется расположением частиц в данный момент. Изменение положения одной частицы отражается на другой лишь спустя некоторый промежуток времени. Это значит, что поле само по себе становится физической реальностью. Уже нельзя говорить о непосредственном взаимодействии частей, нахо-дящихся на расстоянии друг от друга. В каждый момент времени взаимодействие происходит лишь между соседними точками про-странства. Это — близкодействие. Речь идёт о взаимодейст-вии частицы с полем и о последующем взаимодействии поля с дру-гой частицей .
Основным для построения общей теории относительности явля-ется выявление глубокой связи между тяготением и геометрией пространства-времени. Если однородное и постоянное поле тяготения влияет на все физические процессы совершенно также, как равномерное ускорение системы отсчёта, то и произвольное поле тяготения можно связать с геометрией и кинематикой. В пределах достаточно малой области пространства и в течение достаточно короткого интервала времени любое поле тяготения можно считать однородным и постоянным. Поэтому в любой малой пространственно-врененной области поле тяготения можно «исключить» выбором ускоренной системы отсчёта.
Сфера в обычном трёхмерном пространстве является двумерным пространством с положительной кривизной, характеризующейся од-ним числом — радиусом сферы. Кривизна в пространстве-времени характеризуется деся-тью числами — компонентами метрического тензора. Векторов тоже недостаточно. Четырёхмерное пр-время в общем случае является кривым, а его метрика определяется физическими процессами и не является неизменной. Пространство и время — не только единое целое, как в с.т.о., но единая динамическая величина: когда движется тело или действует сила, это изменяет кривизну пр-времени, а кривизна влияет на то, как движется тело или действует сила. Иными словами, пространство я время не только влияют на всё, что происходит в природе, но и сами изменяются под влиянием всего происходящего.
Уравнение о.т.о. связывает два тензора — метрический тензор, описывающий кривизну пр-времени, и тензор напряжений, описывающий распределение мате-рин в терминах плотности материи-энергии, давления, напряжений. С позиции теории Эйнштейна не сила гравитации вынуждает на-шу планету двигаться по орбите, она движется по линии, которая в кривом пространстве соответствует прямой в обычном пространст-ве. Масса Солнца так искривляет пр-время, что Земля движется по прямой в четырёхмерном пространстве, которой в трёхмерном пространстве соответствует замкнутая линия.
Общая теория относительности открывает возможность ре-шать проблемы, связанныв со свойствами и структурой мира в космических масштабах.
Теоретические методы научного познания.
Известны два классических способа теоретических исследований — индукция и дедукция. Индукция— спо-соб умозаключения от частных фактов к общему утверждению. Че-ловек приобретает знание о мире только из опыта, путём наблюде-ний и экспериментов. Но они единичны. Поэтому и путь познания должен быть таким же, от частных случаев к обобщениям. Дедукция— цепь умозаключений; начало цепи — ак-сиомы, постулаты, гипотезы, в общем, некие исходные посылки, а конец — следствия из исходных посылок. Если все промежуточные умозаключения проводить по правилам логики, а исходные посылки — простые и очевидные истины, в которых невозможно усомниться, то и все следствия неизбежно будут верными; причём, они будут иметь характер всеобщих законов, что нельзя получить из анализа частных случаев, как это предписано индуктивным методом. Таковы аргументы в защиту индукции и дедукции. Опыт показал, что по-знавательное значение имеют оба метода и в то же время одного из них и даже обоих вместе недостаточно . Кроме индукции и дедукции при работе над научной проблемой используются анализ и синтез, аналогии и мысленные эксперименты, эмоции и интуиция. Интуи-ция играет,пожалуй, решающую роль. Интуиция-способность постижения истины путём её непосредственного усмотрения, без обоснования с помощьзо доказательства, это не обобщение фактов и не логические рассуждения, а результат работы подсознания. Проще скажем так: интуиция — это внезапное озарение; была неразрешимая проблема, и вдруг, сразу, всё стало ясно. Интуицию следует считать высшим этапом познания, но он неотделим от других этапов — чувственного восприятия, сбора и систематизации фактов, логических заключе-на.
