Учебный год
Лекция 1
Научный метод познания. Опыт, гипотеза, закон. Пространственные и временные масштабы окружающего мира. Структурные уровни организации материи.
С.Вайнберг: «Попытка понять Вселенную – одна из вещей, которые приподнимают человеческую жизнь над уровнем фарса и придают ей черты высокой трагедии».
А.Эйнштейн: «Одно из наиболее сильных побуждений, ведущих к науке, — это желание уйти от будничной жизни с её мучительной жестокостью и безутешной пустотой. Эта причина толкает людей с тонкими душевными струнами от личных переживаний в мир объективного видения и понимания».
Концепции – основополагающие идеи.
Естествознание – наука о законах природы.
1. Цели курса:
- повышение общего культурного и образовательного уровня, формирование целостной естественнонаучной картины мира;
- формирование современного инновационно-технологического мышления, необходимого для экономики знаний.
2. Задачи курса:
- дать представление о целостности и единстве мира, несмотря на внешнее многообразие его форм;
- описать иерархические уровни строения и организации природы;
- ознакомить с наиболее общими законами и концепциями, описывающими природные явления внутри каждого иерархического уровня.
Место естествознания в человеческой культуре.
- Культура – совокупность материальных и духовных ценностей, созданных и создаваемых человечеством и составляющих его духовно-общественное бытие.
- Как философская категория культура противостоит натуре (природе), существующей сама по себе, без участия человека.
Культуру принято делить на материальную, охватывающую материальную деятельность человека, и духовную культуру, компонентами которой являются наука, искусство, религия, этика, мораль и другие формы общественного сознания.
4. Наука - это особый вид познавательной деятельности, направленной на получение, уточнение и производство объективных и обоснованных знаний о природе, обществе и мышлении. Основой этой деятельности является сбор научных фактов, их постоянное обновление и систематизация, критический анализ и, на этой базе, синтез новых научных знаний или обобщений, которые не только описывают наблюдаемые природные или общественные явления, но и позволяют построить причинно-следственные связи и, как следствие - прогнозировать.
Те естественнонаучные теории и гипотезы, которые подтверждаются фактами или опытами, формулируются в виде законов природы или общества.
Альберт Эйнштейн (1879-1955): «Нет ясного логического пути к научной истине, её надо угадать интуитивным скачком мышления».
Научная картина (модель) мира — система представлений о свойствах и закономерностях реальной действительности, построенная в результате обобщения и синтеза научных понятий и принципов.
В процессе развития науки происходит постоянное обновление знаний, идей и концепций, более ранние представления становятся частными случаями новых теорий. Научная картина мира не догма и не абсолютная истина. Научные представления об окружающем мире основаны на всей совокупности доказанных фактов и установленных причинно-следственных связей, что позволяет с определённой степенью уверенности делать способствующие развитию человеческой цивилизации заключения и прогнозы о свойствах нашего мира. Несоответствие результатов проверки теории, гипотезе, концепции, выявление новых фактов — всё это заставляет пересматривать имеющиеся представления и создавать новые, более соответствующие реальности. В таком развитии — суть научного метода.
5. Принципы научного познания мира:
5.1. Причинность. Демокрит (460 – 370 до н.э.) – «Все возникает на каком-нибудь основании и в силу необходимости». На принципе причинности основана материально-практическая деятельность людей.
5.2. Критерий научной истины – практика (наблюдение, эксперимент, производственная деятельность).
5.3. Относительность научного знания – оно всегда ограничено и относительно (errare humanum est).
6. Внешние признаки науки (Георг Гегель (1770-1831)):
- существование достаточного объема опытных данных,
- существование модели, систематизирующей и формализующей эти данные,
- существование возможности на основе этой модели предсказать новые факты, лежащие вне первоначальных опытных данных.
Классификация науки.
Наука условно подразделяется на естествознание (естественные науки), гуманитарные (или общественные) науки и технические науки.
Объектом изучения естествознания является природа, под которой понимается весь материальный мир, включая и «телесную оболочку» самого человека (медицина).
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 культуре) и фундаментальным естествознанием.
Такие науки, как математика, логика, информатика и кибернетика выделяются в отдельный класс — формальные науки, иначе называемые абстрактными науками.
Математика - наука о структурах, порядке и отношениях, которая исторически сложилась на основе операций подсчёта, измерения и описания форм реальных объектов. Математические объекты создаются путём идеализации свойств реальных или других математических объектов и записи этих свойств на формальном языке. Математика не относится к естественным наукам, но широко используется в них как для точной формулировки их содержания, так и для получения новых результатов. Математика является языком науки, который обеспечивает взаимосвязь различных наук.
Иммануил Кант (1724-1804): - «В любом учении о природе науки в собственном смысле лишь столько, сколько в ней математики».
Традиционный перечень естественных наук таков: физика, химия, биология, науки о Земле. На этом же иерархическом уровне гуманитарные науки подразделяются на историю, археологию, этнологию, антропологию, экономику и социально-экономическую географию, философские науки, литературоведение, юридические и политические науки, социологию, искусствоведение, психологию и др. Следует, конечно, иметь в виду, что указанное 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 математическая физика, биофизика, биохимия, физическая химия, геохимия, математическая лингвистика и т. п.
Следующий иерархический уровень содержит области знания. Например, науками о Земле являются геология, геохимия, геофизика, горные науки, океанология, физика атмосферы, география и гидрология суши. Дальнейшее дробление областей знания связано с еще большей конкретизацией рассматриваемых вопросов. Например, в геологии, как одной из наук о Земле, изучаются общая тектоника и геодинамика, тектоника континентов и дна океанов, стратиграфия, литология, палеонтология, петрология магматических пород и другие вопросы. Следует отметить, что и этот иерархический уровень далеко не последний.
Таким образом, наука имеет очень сложную, иерархическую структуру, причем тенденция к еще большему усложнению этой структуры не ослабевает. Современная наука состоит примерно из 15000 дисциплин, число профессиональных ученых составляет около 7 миллионов человек.
Исторический аспект развития науки.
Считается, что наука возникла в VI в. до нашей эры в Древней Греции в виде первых теоретических систем Фалеса (625-547 до н.э.) и Демокрита (460-370 до н.э.). Уже Аристотель (384-322 до н.э.) разделил науки на физику (природа), этику (общество) и логику (мышление). Естествознание выросло из натурфилософии (философии природы) - умозрительного толкования природы в ее целостности (Фалес (625-547 до н.э.), Анаксимандр (610-546 до н.э.), Гераклит (544-483 до н.э.)). В недрах натурфилософии зародилась физика – лидер современного естествознания, наука, изучающая наиболее общие законы природы.
Три этапа развития физики:
- древний и средневековый этап: от Аристотеля (384-322 до н.э.) до начала 17 века (Тихо Браге(1546-1601));
- этап классической физики: от начала 17 века до конца 19 века (Галилео Галилей (1564-1642), Йоганн Кеплер (1571-1630), Исаак Ньютон (1643-1727), Майкл Фарадей (1791-1867), Джеймс Максвелл (1831-1889));
- этап современной физики: с начала 20 века по настоящее время (Анри Беккерель (1852-1908), Макс Планк (1858-1947), Альберт Эйнштейн (1879-1955), Луи де Бройль (1892-1987), Эрвин Шредингер (1887-1961)).