Современная Научная Картина Мира Реферат

Современная Научная Картина Мира Реферат.rar
Закачек 3159
Средняя скорость 5909 Kb/s

СОВРЕМЕННАЯ НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА.

Познание мира человеком есть диалектически сложный и противоречивый процесс, творческий по своему характеру.

До 1873 г. господствовала механическая картина мира, которая сменилась релятивистской картиной мира. Первым шагом на пути построения новой научной физической картины мира явилась гипотеза М.Планка: атомы излучают свет дискретными порциями, квантами. А.Эйнштейном было высказано предположение, что свет не только излучается, но и распространяется, а также поглощается веществом дискретными порциями, квантами.

Следующим шагом явилась модель атома водорода, предложенная в 1913 г. Н.Бором. Эта модель построена на основе соединения классических представлений с квантовыми постулатами.

В 1924 г. Луи де Бройль сформулировал общий принцип корпускулярно-волнового дуализма. Связь корпускулярных и волновых свойств выражается формулой . По существу, это была попытка синтезировать две физические картины мира: ньютоновскую (корпускулярную) и максвелловскую (полевую-волновую). Окончательно новая физическая теория, получившая название квантовой, приобрела завершенную форму благодаря трудам Э. Шредингера.

Первоначально квантовая механика создавалась как теория электронных оболочек атомов. Дальнейший прогресс был достигнут соединением принципа квантования с принципом теории относительности.

В течение ряда десятилетий физики считали своей главной задачей проникновение в структуру материи. Исследование электронной оболочки атома, а на этой основе и свойств твердого тела стало эпохальным для физики XX в. Проникновение в структуру атомного ядра, а затем и в структуру ряда типов частиц стало продолжением научного штурма общих принципов структурной организации материи.

С точки зрения современной физики обобщение сведений начинается с элементарных частиц, ибо на ранней стадии развития Вселенной именно они образовались первыми. В настоящее время известно несколько сотен (порядка 400) элементарных частиц, причем стабильными являются лишь фотоны, электроны и их античастицы и в определенной степени протоны. Все остальные частицы не являются стабильными. Многочисленными исследованиями было установлено, что истинно элементарными частицами, не проявляющими внутренней структуры, в настоящее время можно считать лишь фотоны и лептоны.

Наличие большого числа элементарных частиц говорит о том, что не все они являются простейшими. В 1964 г. независимо друг от друга М.Гелл-Ман и Дж.Цвейг выдвинули гипотезу, согласно которой большинство известных элементарных частиц построены из «первичных» частиц – кварков. Опыты по рассеянию нейтрино и электронов сверхвысоких энергий на нуклонах подтвердили кварковую структуру протонов и нейтронов. Но «расщепить» нуклоны на кварки не удалось.

Рассуждения об элементарных частицах приводят нас в итоге к строению атомов и молекул. Атом обуславливает индивидуальность любого химического элемента. В ядро атома входят протоны и нейтроны. Электронные оболочки атомов связывают их в молекулу. Ядра атомов тяжелых элементов могут самопроизвольно превращаться в ядра более легких атомов. Этот процесс может идти и в обратном направлении. Из ядер атомов легких элементов могут образовываться ядра атомов более тяжелых элементов. Это происходит при термоядерных реакциях, которые протекают, например, в недрах звезд.

Особенностью элементарных частиц является их взаимопревращаемость друг в друга. Взаимопревращению элементарных частиц, по современным данным, соответствуют четыре типа физических взаимодействий: слабое (присуще всем частицам, кроме фотонов), сильное (ядерное) (определяет связи только между адронами), электромагнитное (связывает между собой только заряженные частицы), гравитационное (универсально: в нем участвуют все элементарные частицы). Каждому типу взаимодействий соответствует свое поле, и кванты этого поля, т.е. взаимодействия являются обменными. Иначе говоря, частицы в процессе взаимодействия обмениваются между собой квантами соответствующих полей. В настоящее время создана теория слабых и электромагнитных взаимодействий. Предпринимается попытка создать единую теорию трех видов взаимодействий в микромире: слабое, сильное, электромагнитное, — так называемое «великое объединение». Более смелые мечты ученых связаны с поисками возможного суперобъединения, которое включало бы и гравитационное. В этом случае в единую теорию структуры материи наряду с кварками, лептонами и другими элементарными частицами вошли бы и гравитоны.

Таким образом, изучение свойств микрочастиц и их взаимодействий помогает понять эволюцию Вселенной, начиная с момента ее расширения до наших дней.

С точки зрения современной физики, все многообразие видов материи может быть сведено к существованию двух основных ее видов: вещества и поля.

Физические поля обладают свойством связывать элементарные частицы в атомы, молекулы, макротела, планеты и т.д.

Всякое изменение, происходящее в окружающем нас мире, представляет движение материи. Источником движения являются четыре типа физических взаимодействий. При движении частица обладает и волновыми свойствами.

Таким образом, на данном этапе развития физика утверждает, что корпускулярно — волновой дуализм присущ всем формам материи. Итак,

в мире нет ничего, кроме движущейся материи, существующей вечно. Познание мира есть процесс бесконечный. Элементарное и сложное в строении вещества – понятия относительные, и предназначение человека состоит в том, чтобы исследовать и понять свою Вселенную.

Ксе переделать.docx

Познание единичных вещей и процессов невозможно без одновременного познания всеобщего, а последнее в свою очередь познается только через первое. Сегодня это должно быть ясно каждому образованному уму. Точно также и целое постижимолишь в органическом единстве с его частями, а часть может быть понята лишь в рамках целого. И любой открытый нами «частный» закон — если он действительно закон, а не эмпирическое правило — есть конкретное проявление всеобщности. Нет такой науки, предметом которой было бы исключительно всеобщее без познания единичного, как невозможна и наука, ограничивающая себя лишь познанием особенного. Всеобщая связь явлений — наиболее общая закономерность существования мира, представляющая собой результат и проявление универсального взаимодействия всех предметов и явлений и воплощающаяся в качестве научного отражения в единстве и взаимосвязи наук. Она выражает внутреннее единство всех элементов структуры и свойств любой целостной системы, а также бесконечное разнообразие отношений данной системы с другими окружающими ее системами или явлениями. Без понимания принципа всеобщей связи не может быть истинного знания.

Осознание универсальной идеи единства всего живого со всем мирозданием входит в науку, хотя уже более полувека назад в своих лекциях, читанных в Сорбонне, В.И.Вернадский отмечал, что ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится, но неразрывно связан с материально энергетической средой. «В нашем столетии биосфера получает совершенно новое понимание. Она выявляется как планетное явление космического характера».

Естественнонаучное миропонимание (ЕНМП) — система знаний о природе, образующаяся в сознании учащихся в процессе изучения естественнонаучных предметов, и мыслительная деятельность по созданию этой системы. Понятие «картина мира» является одним из фундаментальных понятий философии и естествознания и выражает общие научные представления об окружающей действительности в их целостности. Понятие «картина мира» отражает мир в целом как единую систему, то есть «связное целое», познание которого предполагает «познание всей природы и истории. » (Маркс К., Энгельс Ф.,

собр. соч., 2-е изд. том 20, с.630). В основе построения научной картины мира лежит принцип единства природы и принцип единства знания. Общий смысл последнего заключается в том, что знание не только бесконечно многообразно, но оно вместе с тем обладает чертами общности и целостности. Если принцип единства природы выступает в качестве общей философской основы построения картины мира, то принцип единства знаний, реализованный в системности представлений о мире, является методологическим инструментом, способом выражения целостности природы. Система знаний в научной картине мира не строится как система равноправных партнеров. В результате неравномерного развития отдельных отраслей знания одна из них всегда выдвигается в качестве ведущей, стимулирующей развитие других. В классической научной картине мира такой ведущей дисциплиной являлась физика с ее совершенным теоретическим аппаратом, математической насыщенностью, четкостью принципов и научной строгостью представлений. Эти обстоятельства сделали ее лидером классического естествознания, а методология сведения придала всей научной картине мира явственную физическую окраску. Однако острота этих проблем несколько сгладилась в связи с глубоким органическим взаимодействием методов этих наук и пониманию соотнесённости установления того или иного их соотношения. В соответствии с современным процессом «гуманизации» биологии возрастает ее роль в формировании научной картины мира. Обнаруживаются две «горячие точки» в ее развитии. Это — стык биологии и наук о неживой природе. и стык биологии и общественных наук. Представляется, что с решением вопроса о соотношении социального и биологического научная картина мира отразит мир в виде целостной системы наний о неживой природе, живой природе и мире социальных отношений. Если речь идет о ЕНКМ, то должны иметься в виду наиболее общие закономерности природы, объясняющие отдельные явления и частные законы. ЕНКМ — это интегрированный образ природы, созданный путем синтеза естественнонаучных знаний на основе системы фундаментальных закономерностей природы и включающий представления о материи и движении, взаимодействиях, пространстве и времени.

1.Общая характеристика современной научной картины мира……………………………. 6ст.

2.Таблица 1.Основные этапы становления современной естественно-научной картины

3.Современная естественно-научная картина мира………………………………………………….10ст.

4.Основные открытия xx века в области естествознания……………………. . 12ст.

5.Таблица 2.Научные достижения ХХв…………………………………………. . 17ст.

1. Общая характеристика современной научной картины мира

Научная картина мира — это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникшая в результате обобщения основных естественнонаучных понятий и принципов.

Важнейшие элементы структуры научной картины мира — междисциплинарные концепции, образующие ее каркас. Концепции, лежащие в основе научной картины мира, являются ответами на сущностные основополагающие вопросы о мире. Эти ответы меняются с течением времени, по мере эволюции картины мира, уточняются и расширяются, однако сам «вопросник» остается практически неизменным по крайней мере со времен мыслителей классической Древней Греции.

Каждая научная картина мира обязательно включает в себя следующие представления:

о материи (субстанции);

о пространстве и времени;

о причинности и закономерности;

Каждый из перечисленных элементов изменяется по мере исторической смены научных картин мира.

Современная естественно-научная картина мира, которую еще называют и эволюционной картиной мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания.

В своем развитии естестенно-научная картина мира прошла ряд этапов (табл.1).

Основные этапы становления современной естественно-научной картины мира

Предсказание солнечных и лунных затмений китайскими мыслителями.

Разработка семидневной недели и лунного календаря в Вавилоне.

Первые представления о единой естественно-научной картине мира в античный период. Возникновение представлений о материальной первооснове всех вещей.

Создание математической программы Пифагора-Платона.

Атомистическая физическая программа Демокрита-Эпикура.

Континуалистическая физическая программа Анаксагора- Аристотеля.

Изложение геоцентрической системы мира К. Птолемеем в сочинении «Альмагест».

Гелиоцентрическая система строения мира польского мыслителя Н. Коперника.

Становление механистической картины мира на основе законов механики И. Келлера и И. Ньютона.

Возникновение электромагнитной картины мира на основе трудов М. Фарадея и Д. Максвелла.

Становление современной естественно-научной картины мира.

Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие области: микромир, макромир и мегамир. Между структурами существуют четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий.

Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считали атомы, то впоследствии были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов.

В современной естественно- научной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.

Как механистическая, так и электромагнитная картины мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В современной картине мира вероятностные закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим. Случайность стала принципиально важным атрибутом. Она выступает здесь в диалектической взаимосвязи с необходимостью, что и предопределяет фундаментальность вероятностных закономерностей.

Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественно-научной картине мира. Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий мир как на единое, целостное образование, состоящее из огромного множества взаимодействующих друг с другом систем. С другой стороны, появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов.

В наибольшей мере новые мировоззренческие подходы к исследованию естественно-научной картины мира и его познания коснулись наук, изучающих живую природу, например биологии.

Революционные преобразования в естествознании означают коренные, качественные изменения в концептуальном содержании его теорий, учений и научных дисциплин при сохранении преемственности в развитии науки и, прежде всего ранее накопленного и проверенного эмпирического материала. Среди них в каждый определенный период выдвигается наиболее общая или фундаментальная теория, которая служит парадигмой, или образцом, для объяснения фактов известных и предсказания фактов неизвестных. Такой парадигмой в свое время служила теория движения земных и небесных тел, построенная Ньютоном, поскольку на нее опирались все ученые, изучавшие конкретные механические процессы. Точно так же все исследователи, изучавшие электрические, магнитные, оптические и радиоволновые процессы, основывались на парадигме электромагнитной теории, которую построил Д.К. Максвелл. Понятие парадигмы для анализа научных революций подчеркивает важную их особенность — смену прежней парадигмы новой, переход к более общей и глубокой теории исследуемых процессов.

Все прежние картины мира создавались как бы извне — исследователь изучал окружающий мир отстраненно, вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Такова была веками закреплявшаяся естественно-научная традиция. Теперь научная картина мира создается уже не извне, а изнутри, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Очень многое нам еще неясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами раскрывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие.

Наиболее характерной чертой современной естественно- научной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.

2.Современная естественно-научная картина мира

Современная естественно-научная картина мира необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени, корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов, внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, — эти и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко «безумный» вид, что впрочем, является преходящим (когда — то и мысль о шарообразности Земли тоже выглядела совершенно «безумной»).


Статьи по теме