WWW.PDF.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Разные материалы
 

Pages:   || 2 |

«КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Конспект лекций Учебное пособие для студентов высших учебных заведений Чебоксары УДК 500 (075.8) ББК 20 я 73-2 К 78 ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный педагогический

университет им. И. Я. Яковлева»

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Конспект лекций

Учебное пособие для студентов

высших учебных заведений

Чебоксары

УДК 500 (075.8)

ББК 20 я 73-2

К 78

Концепции современного естествознания. Конспект

лекций : учебное пособие для студентов высших учебных заведений / сост. Воробьев Д. Н. – Чебоксары : Чуваш. гос. пед.

ун-т, 2011. – 148 с.

Печатается по решению ученого совета ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

Рецензенты:

Васильева Э. В., кандидат философских наук, доцент кафедры философии гуманитарных специальностей им. проф.

А. И. Петрухина ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова»

Кириллова В. И., кандидат биологических наук, доцент кафедры биоэкологии и географии ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

Мартынов М. Ю., кандидат философских наук, доцент кафедры философии ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева»

© Воробьев Д. Н., составление, 2011 © ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», 2011



ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

Наука в культурно-историческом контексте

1. Современное понимание науки.

2. Проблема возникновения науки. Исторические типы науки.

3. Три модели процесса научного познания

Методы научного познания

1. Современное понимание научного метода.

2. Эмпирические методы научного познания

3. Теоретические методы научного познания.

Методология научного познания

1. Методология: понятие и функции.

2. Уровни методологического знания.

3. Характеристика компонентов исследовательской деятельности.

Научная картина мира

1. Понятие научной картины мира.

2. Специфика научной картины мира как формы знания.

3. Функции научной картины мира.

Основные концепции развития науки

1. Статическая модель научного познания.

2. Модель внешнего функционирования науки Карла Поппера

3. Модель внутреннего функционирования науки Имре Лакатоса.

4. Модель научных революций Томаса Куна

5. Эволюционная модель развития науки Стивена Тулмина.

6. Концепция внешнего генезиса и функционирования науки Поля Фейерабенда

Становление классического (механистического) естествознания

1. Устройство мира с точки зрения античных и средневековых мыслителей.

2. Научная революция XVI-XVII вв.

3. Механистическая картина мира.

Становление неклассической физики

1. Термодинамика. Электромагнитная картина мира

2. Опыты Майкельсона и Морли

3. Специальная теория относительности (СТО).

4. Общая теория относительности (ОТО).

Квантово-полевая (неклассическая) физика

1. Специфика субатомных объектов и квантовой механики.





2. Фундаментальные взаимодействия

3. Теория элементарных частиц и вакуума.

4. Основные положения квантово-полевой картины мира.

Концепции химического естествознания

1. Понятие химии. Главная задача химии и основные этапы ее развития.

2. Донаучный (ремесленно-алхимический) этап развития химии.

3. Развитие представлений о химических элементах и периодический закон Д. И. Менделеева

4. Концепции структурной химии.

5. Концепции и законы химических процессов.

6. Концепции и принципы эволюционной химии и самоорганизации химических систем......... 72 Элементы астрономических представлений

1. Солнце

2. Звезды

3. Галактики.

Планета Земля как объект естествознания

1. Земля

2. Литосфера,

3. Атмосфера

4. Гидросфера,

5. Биосфера

6. Погода и климат.

Концепции биологического естествознания

1. Объекты биологического познания и структура биологических наук.

2. Гипотезы возникновения жизни и генетического кода.

3. Концепции биологической эволюции.

4. Неклассические концепции эволюции (ортогенез Т. Эйера, номогенез Л. С. Берга, коэволционизм А. П. Кропоткина).

Человек с естественнонаучной точки зрения

1. Место человека в системе животного мира и антропогенез.

2. Основные этапы развития человека.

3. Дифференциация на расы. Расы и этносы.

4. Эколого-эволюционные возможности человека.

5. Биосоциальные основы поведения.

Концепции самоорганизации

1. Понятие самоорганизации.

2. Три направления теории самоорганизации

3. Основные положения синергетики.

Учение о развитии биосферы

1. Учение о биосфере.

2. Экология и проблемы загрязнения окружающей среды.

3. Учение о ноосфере.

Литература

Использованная литература

Основная литература

Дополнительная литература

ПРЕДИСЛОВИЕ

Государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования Российской Федерации предполагают освоение студентами гуманитарных и социальноэкономических специальностей ВУЗов учебной дисциплины "Концепции современного естествознания". Включение данного предмета в программу обусловлено необходимостью ознакомления студентов с таким важным элементом современной культуры как естествознание, необходимостью формирования у них целостного взгляда на окружающий мир.

Учебный курс раскрывает ансамбль базовых концепций и представлений современного естествознания, дает панораму методов и законов современной науки, демонстрирует специфику рационального освоения окружающего мира.

Актуальность введения курса «Концепции современного естествознания» несомненна в современных условиях, когда естественнонаучные методы проникли в гуманитарную среду, формируя новое состояние научного знания и сообщества.

Наука стремится к выработке универсального языка, значимого для философии, психологии, социальных наук. Наблюдающаяся тенденция к синтезу двух культур, гуманитарной и естественнонаучной, созвучна потребностям общества в целостном мировоззрении.

Курс «Концепции современного естествознания»

представляет собой попытку синтеза знаний различных естественных наук на основе исторического, культурологического методов, идей целостности и многообразия природы, единства методологического фундамента современной науки.

Поэтому в программе курса важное место занимают представления о сущности науки и ее истории; о развитии самосознания научного сообщества, методологии, методов науки и смене научных картин мира; о становлении базовых идей естественных наук; о концепциях происхождения и эволюции Вселенной, жизни и человека; о биосфере и экологии.

Данное учебное пособие представляет собой конспект лекций по курсу «Концепции современного естествознания», апробированный автором на протяжении последних пяти лет.

Текст этих лекций возник в результате переработки материалов нескольких учебников, энциклопедий, словарей, монографий, приведенных в списке использованной литературы. Это учебное пособие не претендует на исчерпывающее освещение всех тем и вопросов по данному курсу. Оно очерчивает контуры концептуальных направлений и проблем современного естествознания, указывает направление для дальнейшей самостоятельной работы студентов, и соответствует требованиям Государственного стандарта высшего профессионального образования.

НАУКА В КУЛЬТУРНО-ИСТОРИЧЕСКОМ КОНТЕКСТЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ ПОНИМАНИЕ НАУКИ.

В современном понимании, наука – это культурно обусловленная деятельность, а также результаты этой деятельности, направленная на получение и систематизацию достоверных знаний об определенных аспектах или явлениях действительности.
Современная наука тесно связана с технологиями и представляет собой производительную силу общества. Сумма полученных к данному моменту научных знаний образует научную картину мира. Наука также представляет собой социально-институционализированную форму общественного сознания. Цели современной науки – описание, объяснение и, по возможности, предсказание процессов и явлений изучаемой действительности. В широком смысле – теоретическое освоение действительности, создание идеализированных объяснительных моделей реальных явлений.

Наука современного типа характеризуется следующими особенностями: наука предметна, то есть изучает заранее очерченную, наблюдаемую часть реальности; наука доказательна: 1) наука экспериментальна – то есть свои предположения ученые проверяют в специальных условиях, воздействуя на объект, соотнося реальное поведение объекта с тем, каким оно должно быть в теории, 2) наука носит светский характер – научное знание не может быть основано на религиозной вере в сверхъестественное, 3) наука внутренне непротиворечива; наука практически ориентирована – тесно связана с инженерно-техническими системами, которые обслуживают запросы государства и крупного бизнеса. Развитие современной науки вне отношений с государством и крупным бизнесом практически невозможно.

2. ПРОБЛЕМА ВОЗНИКНОВЕНИЯ НАУКИ. ИСТОРИЧЕСК ИЕ ТИПЫ НАУКИ.

Существует проблема возникновения науки. Сложность проблемы определяется как сложностью самого феномена, определяемого этим словом, так и когнитивно-лингвистическими сложностями. Наука не существует сама по себе – вне людей – наука существует в неразрывной связи с мышлением ученых. Наука и самосознание ученых неразрывны. Это значит то, что если ученый думает, что он занимается научной деятельностью, это определяется не только характером деятельности, но и пониманием того, что отличает научную деятельность от не-научной. Это обстоятельство необходимо учитывать при попытках определить феномен науки или при реконструкции истории науки по текстам древних авторов.

В русском языке можно выявить ряд близких по смыслу понятий: ученый – учение – научный – наука. При этом в русском языке неважно, какого рода наукой занимает ученый. В современном английском языке ситуация иная. Science – это, в первую очередь, естественные науки, естествознание. Scientist

– это, в первую очередь, ученый–естествоиспытатель. Неестествознание именуется humanities, arts, или, как в последнее время, humanities science и social science. Учение – в английском языке слово крайне многозначное, любая теория может называться учением.

Возникновение науки можно связать с возникновением традиции накапливать и передавать знания, в первую очередь, утилитарного свойства. То есть можно связать с возникновением ученых, ученого сословия, передачи учености.

В этом случае наука появляется в странах Древнего Востока (Египте, Вавилоне, Китае, Индии). Для древневосточного типа учености характерны: а) эмпирический характер происхождения научного знания (знание не носит теоретически-умозрительный характер); б) непосредственная вплетнность и подчиненность практическим потребностям (например, математика подчинена потребностям измерения земель и счета, астрономия подчинена потребностям составления календарей, механика — потребностям усовершенствования орудий производства);

в) рецептурность научного знания (т. е. знание представляет собой некий набор рецептов, указаний, правил по достижению каких-то известных целей); г) кастовость и закрытость научного сообщества (этими знаниями обладали избранные, и выход этих знаний за пределы круга карался; нельзя было критиковать имевшиеся рецепты, то есть знание было «догматичным»).

Возникновение науки можно связать с возникновением первых теоретических систем, которые, как известно из курса философии, появляются в Античной Греции (Элладе). Для античного типа учености характерны: а) теоретический характер научного знания (стремление подвести частный случай под общую схему, выявить сущность); б) независимость научного знания от практики (спекулятивность знания); в) открытость критике, т. е. рефлексивный характер знания; г) социальная открытость науки, отсутствие кастовости.

Возникновение науки можно связать с социальной институционализацией ученого сообщества. В этом случае наука появляется в позднее Средневековье с утверждением схоластического типа учености и возникновением системы университетов. Схоластический тип учености характеризуется подчиненностью запросам господствующей идеологии. Наука обслуживает непосредственные интересы и потребности религиозного общества. Она подчинена богословию и соотносит свои знания с его догмами. Научные истины (истины разума) имеют более низкий статус, чем религиозные истины веры.

Образцами средневековой учености являются религиозная герменевтика, диалектика, логика, риторика и др. Маргинальное положение в средние века занимали «магические учения», продолжавшие натурфилософский проект античной науки — астрология, алхимия.

Возникновение науки можно связать с утверждением светского математизированного экспериментального естествознания, с утверждением новоевропейского проекта науки. Этот проект — попытка синтеза рациональности античной науки и техно-инструментальности восточной учености. Новоевропейскую науку отличает совершенно другая идеология, чем была в средневековье. Согласно мнениям новоевропейских ученых, наука должна носить светский характер. Она должна быть пропитана духом критичности. Должна стремиться к объективной истинности и полезности для государства. Полезность же понимается как стремление освоить силы природы и заставить их служить человеку. Для овладения природой предлагается использовать механические приспособления, развивать технические новшества. Нужно «пытать природу» с помощью техники, чтобы она выдала свои законы. Отсюда, кстати, слово «естествоиспытатель». Узнав эти законы, мы сможем заставить ее работать на себя. Новая наука, по мнению ее идеологов, должна: 1) сосредоточиться на изучении отдельных процессов и явлений с тем, чтобы использовать в последствии полученное знание о свойствах и законах этих процессов в технических и технологических целях; 2) наука не должна быть созерцательно-наблюдательной, а экспериментальной в своей основе. Т. е. предметом науки должна быть не природа сама по себе в своей естественности, а вырванные из природы или искусственно созданные в лаборатории системы. Результаты экспериментов с такими системами в принципе воспроизводимы неограниченное число раз. Количественное описание свойств, отношений и законов функционирования таких систем предполагает использование языка математики, языка функций.

Онтологическое обоснование такого подхода было выражено Галилеем в известной формуле: «Книга природы написана языком математики» и еще решительнее: «Бог — математик».

Образцами новой науки явились аналитическая геометрия (Р. Декарт), механика (Г. Галилей, И. Ньютон), и математический анализ (И. Ньютон, Р. Лейбниц, О. Коши и др.).

Если допустить, что наука возникает в странах Востока и древневосточный тип учености принять в качестве критерия научности, то научным можно считать очень широкий круг явлений. Например, книга кулинарных рецептов – это научная книга.

Если допустить, что наука возникает в Древней Греции, когда возникают первые теоретические системы, где логичность и внутренняя непротиворечивость выступают на первый план, то астрология, алхимия, религиозные доктрины и прочие теории также могут считаться научными. В этом случае также придется считать древневосточный тип учености ненаучным. И возникает риск недиалектического восприятия исторических процессов, когда можно легко посчитать, что наука возникает внезапно.

Если допустить, что наука возникает в Новое время в Европе, то все, что было до этого, это как бы не наука, а различные смеси «рецептурного знания», магии, религии и философии с изменчивым преобладанием то одного, то другого, то третьего. На наш взгляд, необходимо всестороннее рассмотрение процесса развития науки, с учетом социокультурных факторов, определяющих ее изменение и трансформации самосознания ученых. Судя по имеющейся литературе, большинство специалистов склонны считать, что наука возникает в XVI-XVII вв. в Западной Европе.

Современная наука также неоднородна. В настоящее время науки принято делить на: 1) логико-математические;

2) естественные (естественно-научные); 3) инженерно-технические (инженерно-технологические); 4) социально-гуманитарные.

Они отличаются предметами исследований, принятыми идеалами и нормами исследовательской деятельности, степенью институционализации. Также науки принято делить, достаточно условно, на фундаментальные и прикладные. Фундаментальные науки – это, в первую очередь, естественные и логикоматематические науки, изучающие базовые структуры и процессы природы. Эти науки также служат базой для получения знаний другими естественными науками. Прикладные науки занимаются приложением знаний фундаментальных наук и решению утилитарных задач, созданием новых технологий, применимых в промышленности, военном деле и т.п. К ним относятся технические науки, медицинские, сельскохозяйственные, многие социально-гуманитарные науки. Актуальной является проблема критериев научности. Эти критерии, как следует из вышесказанного, исторически изменчивы и в каждом историческом типе науки можно найти специфические черты.

Обычно критериями научного знания называют следующие: предметность, однозначность, определенность, систематичность, проверяемость, обоснованность, практическая применимость. Однако подобные критерии подходят в полной мере лишь к научным знаниям, выраженным в виде текстов. Наука же к текстам не сводится. В науке присутствует и неустранимое неявное коллективное и личностное знание. Многие знания передаются невербально. Например, традиции пользования приборами, инструментами или правила поведения ученых в конкуренции с другими учеными и т.д. и т.п. Иначе говоря, кроме текстуального измерения науки есть еще и социальное, антропологическое измерение. Исследования в области философии и социологии науки последней трети ХХ века показали, что в повседневности научного познания, указанные выше критерии научности строго не выполняются и, зачастую, не соблюдаются, потому что они получены путем абстрагирования от психологического и социального контекста, реального научного процесса. Эти критерии скорее являются идеалами, некими недостижимыми универсальными образцами научности. И здесь может возникнуть резонный вопрос: если идеал недостижим, следует ли от него вообще отказаться? Неверное, нет.

Потому как цель любого идеала – указание желательного направления движения. Познавательные идеалы позволяют понимать, оценивать и структурировать реальность в соответствии с принятой системой ценностей, потребностей, интересов. Таким образом, к указанным критериям научности можно добавить следующий: научные работники – приверженцы определенных гносеологических ценностей.

3. ТРИ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.

Процесс научного познания представляет собой особый вид деятельности, отличающийся рефлексивностью и нормативностью (т. е. она осуществляется по некоторым правилам, методам, алгоритмам). В структуре любой деятельности можно выделить три элемента: цель, предмет, средство деятельности. Известны три основные модели процесса научного познания:

1) эмпиризм; 2) теоретизм; 3) проблематизм.

Согласно эмпиризму, научное знание начинается с фиксации эмпирических данных о конкретном предмете, выдвижения на их основе возможных эмпирических гипотезобобщений, отбора наиболее обоснованной из них имеющимися фактами. Такую модель индуктивного обобщения опыта разрабатывали Ф. Бэкон, Дж. Гершель, Ст. Джевоне, Г. Рейхенбах и др. Большинством науковедов эта модель была отвергнута ввиду ее неуниверсальности и внутренней противоречивости.

Прямо противоположной моделью является теоретизм.

Согласно этой концепции, исходным пунктом научной работы является некая общая идея, понятие, принцип (например, детерминизм, эволюция, абсолютный дух и т.д.). Научное познание здесь понимается как конкретизация, опредмечивание этой идеи в различных познавательных ситуациях (Г. Гегель, А. Уайтхед, марксистская диалектика природы и др.). Из современных ученых теоретизма придерживались П. Дюгем, И. Лакатос, А. Пуанкаре.

Третьим вариантом является проблематизм. Эту модель четко сформулировал К. Поппер. Наука здесь понимается как специфический способ решения когнитивных задач, достижения консенсуса между учеными. Научная проблема – это исходный пункт научной деятельности. Она представляет собой существенный эмпирический или теоретический вопрос, формируемый с помощью имеющихся языковых средств науки, ответ на который требует получения новой эмпирической или теоретической информации. Известна циклическая схема научной деятельности: P1 H1, H2, H3…Hh E1, E2… P2.

Где P1 — это исходная научная проблема, H1, H2 — возможные пути решения проблемы, E1, E2 — выбраковка ошибочных гипотез, P2 — новая научная проблема, т. е. в этой модели проблемы принципиально неустранимы, решить проблему значит переформировать ее так, чтобы она устроила коллег.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Какое знание можно назвать научным и почему?

2. В чем суть проблемы возникновения науки?

3. Чем естественные науки отличаются от социальногуманитарных?

4. Какая связь существует между прикладными науками и гуманитарными?

5. Что отличает науку от философии?

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

1. СОВРЕМЕННОЕ ПОНИМАНИЕ НАУЧНОГО МЕТОДА.

Метод – в широком смысле слова – это специальный осознанный способ достижения цели. Цель науки, как вам уже известно, выработка и теоретическая систематизация достоверных знаний об изучаемой действительности. Отсюда можно сделать вывод, что научный метод – это специальный, осознанный, контролируемый способ исследования предмета с целью получения о нем достоверного и систематического знания.

Таким образом, научный метод в современном понимании

– это совокупность алгоритмов деятельности, принятых ученым сообществом, которые позволяют: 1) оперировать объектом, наблюдать и фиксировать его свойства в «естественных» или «искусственных» условиях; 2) выдвигать и проверять гипотезы, объясняющие свойства и поведение объекта; 3) создавать на базе имеющихся гипотез, принципов, фактов, законов идеальные объяснительные модели изучаемых объектов; 4) контролировать (заинтересованному кругу лиц) корректность исследовательских процедур на каждом этапе научной работы.

Методы принято подразделять либо по степени их общности, либо по принадлежности к тому или иному уровню познания. В первом случае это всеобщие, общенаучные и частные (конкретно-научные). Во втором – это эмпирические и теоретические методы. Всеобщие методы – анализ, синтез, аналогия, классификация, абстрагирование созданы класссической метафизикой и диалектикой. Они довольно хорошо описаны в литературе и изучаются в курсе философии, поэтому на них мы останавливаться не будем.

К эмпирическим методам научного исследования относят:

наблюдение, описание, измерение, эксперимент. Подробно мы остановимся на двух важных методах: наблюдение и эксперимент.

2. ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.

Научное наблюдение не является простым созерцанием.

Наблюдение предполагает наличие замысла, цели, средства наблюдения и фиксации. Наблюдение опирается не только на работу органов чувств и приборы, но и на выработанные наукой средства и методы истолкования чувственных данных. Для научного наблюдения необходимы: 1) четкая постановка цели наблюдения; 2) выбор методики и разработка плана;

3) систематичность; 4) контроль над корректностью и надежностью результатов наблюдения; 5) обработка и истолкование полученных данных.

Эксперимент отличается от наблюдения более активным характером воздействия исследователя на объект. Эксперимент чаще всего проводится в специальных лабораторных условиях и его, в принципе, можно воспроизводить многократно.

К постановке эксперимента прибегают в тех случаях, когда необходимо изучить состояние предмета, которое в обычных условиях либо не всегда присуще объекту, либо всегда доступно наблюдению субъекта. Воздействуя на объект в специально подобранных условиях, исследователь целенаправленно вызывает к жизни нужное ему состояние объекта, а затем изучает его.

Поэтому можно сказать, что по сравнению с наблюдением структура эксперимента как бы удваивается:

первый этап представляет собой деятельность, цель которой – достижение нужного состояния предмета, второй этап связан с непосредственным наблюдением.

Эксперимент становится средством познания, когда он позволяет подтвердить или опровергнуть гипотезы, которые до эксперимента были выражены с помощью научных понятий и абстракций. Принципы работы приборов, используемых в эксперименте, также должны быть понятны исследователю, иначе их показания окажутся лишенными информации.

Особенно наглядно зависимость понимания эксперимента от имеющегося у нас знания проявляется в современной физике. Например, при изучении субатомных объектов непосредственное наблюдение невозможно. Для этого необходимы сложные дорогостоящие приборы. Чтобы наблюдать, необходимо учиться работать с этими приборами. А чтобы понимать, необходимо быть знакомым с современными физическими теориями.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.

Методов теоретического познания достаточно много. Мы рассмотрим основные, на наш взгляд, методы современной науки: идеализация, формализация, математическое моделирование, экстраполяция.

Идеализация – важнейший метод теоретического познания. Он заключается в создании идеальных, типичных (формальных) объектов для объяснения эмпирических вещей.

Основное значение и содержание метода можно свести к следующему. Эмпирические объекты немного отличаются друг от друга, и при их измерении неизбежно возникают погрешности.

Чтобы не учитывать эти погрешности, ученые создают идеализированный объект и строят объяснение свойств и закономерностей реального объекта, заменяя его объектом идеализированным. Подавляющее большинство законов физики в полной мере применимы лишь к таким идеальным объектам.

Рассмотрим этот метод на примере геометрической фигуры шар. Эмпирическим прототипом этого идеализированного объекта может служить, например, арбуз. Арбуз имеет геометрические свойства, и шар также имеет геометрические свойства.

Но у арбуза есть еще множество других свойств:

физические, химические, биологические и т.д. Как получить геометрическую фигуру шар из арбуза? Для этого нужно сделать два действия. Во-первых, создать мысленный образ вещи. Нужно мысленно удалить из мысленного образа арбуза все свойства, кроме геометрических. Во-вторых, нужно полученную абстракцию подвергнуть трансформации. Геометрические свойства шара и геометрические свойства арбуза отличаются друг от друга. При увеличении степени точности вычислений, например, при использовании лупы или микроскопа выяснится, что арбуз не имеет идеальной поверхности, идеальной формы. На его поверхности обнаружатся бугорки, впадинки, трещинки. А с геометрической фигурой шар такого не происходит. Шар при любой степени точности вычислений, по определению, будет иметь идеальную форму.

Поэтому полученную на первом этапе абстракцию трансформируют: выделенные геометрические свойства арбуза нужно мысленно довести до абсолюта, до степени, которая не встречается в природе. Подобное создание мысленного образа вещи и его трансформации и называется идеализацией.

Формализация – представляет собой совокупность познавательных операций, обеспечивающих отвлечение от значения понятий теории с целью исследования ее логических особенностей. Она позволяет превратить содержательно построенную теорию в систему символов, а развертывание теории свести к манипулированию этими символами по правилам, принимающим во внимание только вид и порядок символов, тем самым абстрагируясь от познавательного содержания теории. Можно сказать, что формализация теории сводит ее развитие к форме и правилу.

Переход к физическому естествознанию нового типа был связан с математизацией (а по сути, формализацией) физической теории. Качественные характеристики получили цифро-буквенное обозначение и качественные отношения сторон и свойств объекта заменили качественными отношениями символов. Оперируя символами можно получать новые знания, решать задачки и т.д.

Сама потребность в формализации встает перед той или иной наукой на достаточно высоком уровне ее развития. На уровне, когда задача логической систематизации и организации существующего знания приобретает первостепенное значение.

Формальные системы, получающиеся в результате формализации теорий, характеризуются наличием исходного базиса формальной системы. Он включает в себя некий алфавит, правила образования и преобразования. Для создания этого базиса необходим язык. В качестве такого языка (метаязыка) обычно употребляется какая-то выделенная часть естественного лингвистического языка.

Математическое моделирование. Моделирование вообще

– есть изучение объекта путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал, с определенных сторон, интересующего исследователя. Модели можно поделить на материальные и идеальные. Математические модели – это идеальные модели, зафиксированные в символьно-знаковой форме.

Такая модель позволяет переходить от эмпирически полученных значений одних параметров объекта к значениям других параметров без непосредственных измерений и экспериментов. Например, измерив окружность шарообразного предмета, по формуле объема шара можно вычислить его объем. Очевидно, что для того чтобы какая-то формальная математическая структура приобрела статус модели, необходимо выявить структурное или функциональное соответствие между моделью и замещаемым объектом.

Экстраполяция – это экстенсивное приращение знания путем распространения (переноса) объяснительных моделей (закономерностей) или следствий какой-либо теории с одной сферы описываемых явлений на другие сферы. Например, закон теплового излучения М. Планка, согласно которому энергия излучения может передаваться только отдельными порциями (квантами), был экстраполирован А. Эйнштейном на другую область явлений. С помощью этого закона, в частности, оказалось возможным исчерпывающе объяснить природу фотоэффекта и других сходных с ним явлений. Хорошим примером экстраполяции может служить распространение закономерностей, выработанных в теории тяготения Ньютона, на другие сферы. Теория Ньютона позволяет единообразно описывать разнородные явления: падение камня с высоты на Землю, движение Земли вокруг солнца. Существовали попытки е применения к электрическим явлениям, биологическим и некоторым другим.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Какие классификации научных методов вы знаете?

2. Чем научное наблюдение отличается от эксперимента?

3. Абстрагирование и идеализация это одно и то же, или нет?

4. Любое ли научное знание можно подвергнуть математизации?

5. Всякое ли созерцание является научным наблюдением?

МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

1. МЕТОДОЛОГИЯ: ПОНЯТИЕ И ФУНКЦИИ.

Методология, трактуемая в широком смысле этого слова, есть учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. В таком понимании методология образует необходимый компонент всякой деятельности, поскольку последняя становится предметом осознания, обучения и рационализации. Основной функцией методологического знания является внутренняя организация и регулирование процесса познания или практического преобразования того или иного объекта.

В современной литературе под методологией обычно понимают прежде всего методологию научного познания, т. е.

учение о принципах построения, формах и способах научнопознавательной деятельности. Методология науки дает характеристику компонентов научного исследования — его объекта, предмета анализа, задачи исследования (или проблемы), совокупности исследовательских средств, необходимых для решения задачи данного типа, а также формирует представление о последовательности действий исследователя в процессе решения задачи.

Таким образом, вводя понятие методологии, мы фактически различаем два типа знания — (1) знание о мире и (2) знание о познании. Первое указывает на то, что познается, второе — каким образом достигается знание о мире. Однако, следует иметь в ввиду, что это различие не является абсолютным. Это различие, в достаточно большой степени, является функциональным.

Всякое объективное знание служит людям дважды — сначала как объяснение окружающей действительности, а затем в качестве средства, метода при решении познавательных проблем. Фактически любая теория выполняет методологические функции, когда она используется за пределами своего собственного предмета, а научное знание в целом играет роль методологии по отношению к совокупной практической деятельности человека. В этом проявляется общая диалектика взаимодействия цели и средства деятельности: то, что было целью в одной системе деятельности, становится средством в другой системе.

Выделяют два типа методологического знания:

нормативный и дескриптивный. В нормативном методологическом анализе, естественно, преобладают конструктивные задачи, связанные с разработкой положительных рекомендаций и правил осуществления научной деятельности. Дескриптивный же анализ имеет дело с ретроспективным описанием уже осуществленных процессов научного познания.

Главная функция методологического знания — нормативная. Нормативное методологическое описание выступает в форме предписаний и норм, в которых фиксируются содержание и последовательность определенных видов деятельности. Оно выполняет три основных функции: во-первых, оно обеспечивает правильную постановку проблемы, как с содержательной, так и с формальной точек зрения; во-вторых, оно дает определенные средства для решения уже поставленных задач и проблем — то, что можно назвать интеллектуальной техникой научной деятельности; в-третьих, с помощью методологического нормативного знания оптимизируется организация исследований.

Основной задачей дескриптивной методологии можно считать изучение тенденций и форм развития познания со стороны его методов, категориального строя, а также характерных для каждого конкретного этапа схем объяснения.

2. УРОВНИ МЕТОДОЛОГИЧЕС КОГО ЗНАНИЯ.

Можно предложить следующую общую схему уровней методологии.

Высший уровень образует философская методология. Ее содержание составляют общие принципы познания и категориальный строй науки в целом. Очевидно, что эта сфера методологии представляет собой философское знание и, следовательно, разрабатывается специфическими для философии методами. Вместе с тем, она не существует в виде какогото особого раздела философии — методологические функции выполняет вся система философского знания. Сюда входят как содержательные предпосылки (мировоззренческие основы научного мышления, философская картина мира), так и формальные, т. е. относящиеся к общим формам научного мышления, к его исторически определенному категориальному строю.

Философия играет двоякую методологическую роль. Вопервых, философия осуществляет конструктивную критику наличного знания с точки зрения условий и границ его применения, адекватности его методологического фундамента и общих тенденций его развития. Во-вторых, философия дает мировоззренческую интерпретацию результатов науки — в том числе и мировоззренческих результатов — с точки зрения той или иной картины мира. Философская интерпретация результатов науки служит отправной точкой всякого действительно серьезного исследования, необходимой содержательной предпосылкой существования и развития теоретического знания, его интеграции в нечто целостное на каждом этапе развития познания.

Второй уровень методологии можно обозначить как уровень общенаучных принципов и форм исследования. Эта сфера методологии активно развивалась в ХХ веке, что явилось главным фактором выделения ее в самостоятельную область исследования.

Сюда можно отнести проблемно-содержательные теории. Они выполняют функции, сходные с функциями прежней натурфилософии.

Они непосредственно относятся к реальности, определенным образом теоретически воспроизводят эту реальность и, следовательно, являются онтологическими с точки зрения получаемых в них конструкций. В качестве примера такого рода теорий можно привести концепцию ноосферы В. И. Вернадского, теоретическую кибернетику Н. Винера. Воздействие на науку происходит по двум линиям: 1) они задают предметное выражение новым типам исследовательской ориентации в различных областях знания;

2) их появление вызывает процесс возникновения новых предметов изучения и соответствующих им научных дисциплин.

Другой тип общенаучных концепций можно назвать универсальными концептуальными системами. Его примерами могут служить тектология А. А. Богданова и «общая теория систем Л. Берталанфи». Здесь также важную роль играет онтологическая направленность, стремление дать определенную концептуальную характеристику всему универсуму. Но если в первом случае постановку проблем можно охарактеризовать как содержательно-онтологическую, то во втором - как формальноонтологическую. Это значит, что универсальные концептуальные системы направлены на выяснение универсальных понятий научного мышления посредством анализа материала самой науки, ее форм, характерных для нее сдвигов в постановке проблем. «На выходе» эти системы дают концептуализированную онтологию — реальность с тектологической точки зрения, реальность с точки зрения общей теории систем и т.п.

Еще одну разновидность общенаучных концепций образуют методологические концепции, такие как структурализм в языкознании и этнографии, структурно-функциональный анализ в социологии, системный анализ в области управления. Такие концепции не претендуют на описание самой реальности. Их задача — логическая организация какого-то специально-научного знания. Большую роль в них играет формализация.

Следующий уровень — это конкретно-научная методология, т. е. совокупность методов, приемов исследования и процедур, применяемых в той или иной специальной научной дисциплине. Понятно, что методология, например, биологии или химии включает в себя как проблемы специфически биологического или химического познания (правила и условия проведения экспериментов, требования к репрезентативности (достоверности) данных и к способам их обработки и т.д.), так и вопросы, выдвигаемые либо в смежных науках (например, использование в биологии математических, физических, химических методов), либо на более высоких уровнях методологии.

Наконец, последний уровень методологии образует методика и техника исследования, т. е. набор процедур, обеспечивающих получение единообразного и достоверного эмпирического материала и его первичную обработку, после которой он только и может включаться в массив наличного знания. На этом уровне мы имеем дело с высокоспециализированным методологическим знанием, которое в силу присущих ему функций непосредственной регламентации научной деятельности, носит четко выраженный нормативный характер.

Каждый из выделенных уровней методологического знания, таким образом, выполняет свои особые, только ему свойственные функции в научном познании. Благодаря этой своеобразной специализации уровни методологии образуют сложную систему, в рамках которой между ними существует вполне определенное соподчинение. Философский уровень выступает как содержательное основание всякого методологического знания. Только на этом уровне формируются познавательные установки исследователя. Лишь на уровне философского анализа выделяются далее исторически конкретные границы каждой научной теории и каждого метода;

осмысливаются переломные ситуации в развитии той или иной научной дисциплины. Первостепенное методологическое значение имеет также мировоззренческая интерпретация результатов науки, даваемая в рамках этого уровня методологии.

Вместе с тем очень важно учитывать, что философское знание «работает» в конкретном научном исследовании не само по себе, не изолированно, а в тесной связи с другими уровнями методологического знания. Философско-методологические положения и принципы в современной науке преломляются, конкретизируются, по меньшей мере, дважды: сначала на уровне общенаучных принципов и концепций, а затем на уровне специально-научной методологии.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА КО МПОНЕНТОВ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

Объект – это часть реальности, выделенная для изучения.

Предмет – это то, каким представляется объект исследования, исходя из целей, задач, методов, категориального строя и истории развития научной дисциплины.

Рассмотрим отличия объекта и предмета исследования на следующем примере. Человек является объектом исследования множества наук: психологии, анатомии, социологии, педагогики и других. Но предметы этих наук отличаются друг от друга. Социолога интересуют одни свойства и закономерности объекта исследования, а анатома – совсем другие. Это обусловлено методологией конкретной научной дисциплины: ее целями, задачами, категориальным строем и т. д. Предмет одной и той же дисциплины также может меняться. Допустим, в научной дисциплине произошла концептуальная революция и ее методологический аппарат сильно изменился. Скорее всего, предмет исследования дисциплины также изменится.

Проблема – это существенный эмпирический или теоретический вопрос, формулируемый с помощью имеющихся языковых средств науки, ответ на который требует получения новой эмпирической или теоретической информации.

Субъект исследования, как вам уже известно из курса философии, – это тот, кто познает, тот, кто совершает познавательную деятельность. Часто студенты думают, что субъект научного познания – это ученый, занимающийся исследовательской работой. Может возникнуть образ ученогоодиночки, эдакого Робинзона от науки, совершающего научные открытия в тиши кабинета. Такое понимание было бы сильным упрощением. Ученым можно стать только в коллективе, в процессе научной коммуникации (непосредственной и опосредованной, вербальной или невербальной). Именно ученое сообщество «онаучивает» человека, превращает его в ученого, исследователя, специалиста. Поэтому можно сказать, что познает не просто отдельный индивид, а научное сообщество в лице данного ученого. Именно ученое сообщество задает нормы и правила исследования, создает приборы, хранит опыт других ученых в библиотеках и архивах и многое другое, благодаря чему ученый вообще стал тем, кто он есть.

Средства познания – совокупность процедур теоретического и эмпирического исследования, научной коммуникации и сопутствующая ей инфраструктура.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Какова основная функция методологии?

2. Субъектом познания рождаются или становятся? Что делает человека субъектом познания?

3. Что значит овладеть методом? Может ли обезьяна овладеть методом?

4. Расскажите, чем объект исследования отличается от предмета?

5. Чем методика отличается от методологии?

НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА

1. ПОНЯТИЕ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА.

Научная картина мира – целостный образ предмета научного исследования в его главных, системно-структурных характеристиках, формируемый посредством фундаментальных понятий, представлений и принципов науки на каждом этапе ее исторического развития.

Различают основные разновидности (формы) научной картины мира:

1) общенаучную как обобщенное представление о Вселенной, живой природе, обществе и человеке» формируемое на основе синтеза знаний, полученных в различных научных дисциплинах;

2) социальную и естественнонаучную картины мира как представления об обществе и природе, обобщающие достижения соответственно социально-гуманитарных и естественных наук;

3) специальные научные картины мира (дисциплинарные онтологии) — представления о предметах отдельных наук (физическая, химическая, биологическая и т. п. картины мира).

В последнем случае термин «мир» применяется в специфическом смысле, обозначая не мир в целом, а предметную область отдельной науки (физический мир, биологический мир, мир химических процессов). Чтобы избежать терминологических проблем, для обозначения дисциплинарных онтологий применяют также термин «картина исследуемой реальности».

Наиболее изученным ее образцом является физическая картина мира. Но подобные картины есть в любой науке, как только она конституируется в качестве самостоятельной отрасли научного знания.

Обобщенный системно-структурный образ предмета исследования вводится в специальной научной картине мира посредством представлений 1) о фундаментальных объектах, из которых полагаются построенными все другие объекты, изучаемые соответствующей наукой; 2) о типологии изучаемых объектов; 3) об общих особенностях их взаимодействия; 4) о пространственно-временной структуре реальности. Все эти представления могут быть описаны в системе онтологических принципов, которые выступают основанием научных теорий соответствующей дисциплины. Например, принципы — мир состоит из неделимых корпускул; их взаимодействие строго детерминировано и осуществляется как мгновенная передача сил по прямой; корпускулы и образованные из них тела перемещаются в абсолютном пространстве с течением абсолютного времени — описывают картину физического мира, сложившуюся во 2-й пол. XVII в. и получившую впоследствии название механической картины мира.

2. СПЕЦИФИКА НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА КАК ФОРМЫ ЗНАНИЯ.

Картина мира является особым типом теоретического знания. Ее можно рассматривать в качестве некоторой теоретической модели исследуемой реальности, отличной от моделей (теоретических схем), лежащих в основании конкретных теорий. Во-первых, они различаются по степени общности. На одну и ту же картину мира может опираться множество теорий, в т. ч. и фундаментальных. Во-вторых, специальную картину мира можно отличить от теоретических схем, анализируя образующие их абстракции (идеальные объекты). Так, в механической картине мира процессы природы характеризовались посредством абстракций — «неделимая корпускула», «тело», «взаимодействие тел, передающееся мгновенно по прямой и меняющее состояние движения тел», «абсолютное пространство» и «абсолютное время». Что же касается теоретической схемы, лежащей в основании ньютоновской механики (взятой в ее эйлеровском изложении), то в ней сущность механических процессов характеризуется посредством иных абстракций — «материальная точка», «сила», «инерциальная пространственно-временная система отсчета». В-третьих, идеальные объекты, образующие картину мира, в отличие от идеализации конкретных теоретических моделей всегда имеют онтологический статус. Любой физик понимает, что «материальная точка» не существует в самой природе, ибо в природе нет тел, лишенных размеров. Но последователь Ньютона, принявший механическую карту мира, считал неделимые атомы реально существующими «первокирпичиками» материи. Он отождествлял с природой упрощающие ее и схематизирующие абстракции, в системе которых создается физическая картина мира. В каких именно признаках эти абстракции не соответствуют реальности — это исследователь выясняет чаще всего лишь тогда, когда его наука вступает в полосу ломки старой картины мира и замены ее новой.

Будучи отличными от картины мира теоретические схемы, составляющие ядро теории, всегда связаны с ней. Установление этой связи является одним из обязательных условий построения теории. Вне картины мира теория не может быть построена в завершенной форме.

3. ФУНКЦИИ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА.

Научные картины мира выполняют три основные взаимосвязанные функции в процессе исследования: 1) систематизируют научные знания, объединяя их в сложные целостности; 2) выступают в качестве исследовательских программ, определяющих стратегию научного познания; 3) обеспечивают объективацию научных знаний, их отнесение к исследуемому объекту и их включение в культуру.

Специальная научная картина мира интегрирует знания в рамках отдельных научных дисциплин. Естественнонаучная и социальная картины мира, а затем общенаучная картина мира задают более широкие горизонты систематизации знаний. Они интегрируют достижения различных дисциплин, выделяя в дисциплинарных онтологиях устойчивое эмпирически и теоретически обоснованное содержание.

Осуществляя систематизирующую функцию, научные картины мира вместе с тем играют роль исследовательских программ. Специальные научные картины мира задают стратегию эмпирических и теоретических исследований в рамках соответствующих областей науки. По отношению к эмпирическому исследованию целенаправляющая роль специальных картин мира наиболее отчетливо проявляется тогда, когда наука начинает изучать объекты, для которых еще не создано теории и которые исследуются эмпирическими методами (типичными примерами служит роль электродинамической картины мира в экспериментальном изучении катодных и рентгеновских лучей). Представления об исследуемой реальности, вводимые в картине мира, обеспечивают выдвижение гипотез о природе явлений, обнаруженных в опыте.

Соответственно этим гипотезам формулируются экспериментальные задачи и вырабатываются планы экспериментов, посредством которых обнаруживаются все новые характеристики изучаемых в опыте объектов.

В теоретических исследованиях роль специальной научной картины мира как исследовательской программы проявляется в том, что она определяет круг допустимых задач и постановку проблем на начальном этапе теоретического поиска, а также выбор теоретических средств их решения. Например, в период построения обобщающих теорий электромагнетизма соперничали две физические картины мира и соответственно две исследовательские программы: Ампера—Вебера, с одной стороны, и Фарадея—Максвелла, с другой. Они ставили разные задачи и определяли разные средства построения обобщающей теории электромагнетизма. Программа Ампера— Вебера исходила из принципа дальнодействия и ориентировала на применение математических средств механики точек, программа Фарадея—Максвелла опиралась на принцип близкодействия и заимствовала математические структуры из механики сплошных сред.

В междисциплинарных взаимодействиях, основанных на переносах представлений из одной области знаний в другую, роль исследовательской программы выполняет общенаучная картина мира. Она выявляет сходные черты дисциплинарных онтологии, тем самым формирует основания для трансляции идей, понятий и методов из одной науки в другую.

Факты и теории, созданные при целенаправляющем влиянии специальной научной картины мира, вновь соотносятся с ней, что приводит к двум вариантам ее изменений. Если представления картины мира выражают существенные характеристики исследуемых объектов, происходит уточнение и конкретизация этих представлений. Но если исследование наталкивается на принципиально новые типы объектов, происходит радикальная перестройка картины мира.

Такая перестройка выступает необходимым компонентом научных революций. Она предполагает активное использование философских идей и обоснование новых представлений накопленным эмпирическим и теоретическим материалом. Первоначально новая картина исследуемой реальности выдвигается в качестве гипотезы. Ее эмпирическое и теоретическое обоснование может занять длительный период, когда она конкурирует в качестве новой исследовательской программы с ранее принятой специальной научной картиной мира. Утверждение новых представлений о реальности в качестве дисциплинарной онтологии обеспечивается не только тем, что они подтверждаются опытом и служат базисом новых фундаментальных теорий, но и их философско-мировоззренческим обоснованием.

Через отнесение к научной картине мира специальные достижения науки обретают общекультурный смысл и мировоззренческое значение. Например, основная физическая идея общей теории относительности, взятая в ее специальной теоретической форме (компоненты фундаментального метриического тензора, определяющего метрику четырехмерного пространства-времени, вместе с тем выступают как потенциалы гравитационного поля), малопонятна тем, кто не занимается теоретической физикой. Но при формулировке этой идеи в языке картины мира (характер геометрии пространства-времени взаимно определен характером поля тяготения) придает ей понятный для неспециалистов статус научной истины, имеющей мировоззренческий смысл. Эта истина видоизменяет представления об однородном евклидовом пространстве и квазиевклидовом времени, которые через систему обучения и воспитания со времен Галилея и Ньютона превратились в мировоззренческий постулат обыденного сознания. Так обстоит дело со многими открытиями науки, которые включались в научную картину мира и через нее влияют на мировоззренческие ориентиры человеческой жизнедеятельности.

Историческое развитие научной картины мира выражается не только в изменении ее содержания. Историчны сами ее формы.

В XVII в., в эпоху возникновения естествознания, механическая картина мира была одновременно и физической, и естественнонаучной, и общенаучной картиной мира. С появлением дисциплинарно организованной науки (кон. XVIII в. — 1 пол. XIX в.) возникает спектр специально-научных картин мира.

Усиление междисциплинарных взаимодействий в науке XX в. приводит к уменьшению уровня автономности специальных научных картин мира. Они интегрируются в особые блоки естественнонаучной и социальной картин мира, базисные представления которых включаются в общенаучную картину мира. Во 2-й пол. XX в. общенаучная картина мира начинает развиваться на базе идей универсального (глобального) эволюционизма, соединяющего принципы эволюции и системного подхода. Выявляются генетические связи между неорганическим миром, живой природой и обществом, в результате устраняется резкое противопоставление естественнонаучной и социальной научной картин мира. Соответственно усиливаются интегративные связи дисциплинарных онтологий, которые все более выступают фрагментами или аспектами единой общенаучной картины мира.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Бывают ли не-научные картины мира? (Например, философская, алхимическая или религиозная). Ответ аргументируйте.

2. Чем научная картина мира, как форма знания, отличается от обычной научной теории?

3. Дайте классификацию научных картин мира.

4. Каковы функции научной картины мира?

5. Можно ли создать общенаучную картину мира?

ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ НАУКИ

1. СТАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.

Эта модель науки есть продукт методологического анализа науки неопозитивистской школы. К авторам это концепции можно отнести: Р. Карнапа, К. Гемпеля, Э. Нагеля, Г. Райхенбаха. В неопозитивистской программе методология науки сводится к логике науки, которую следует понимать как анализ логического строения языка науки. Главная идея здесь заключается в том, чтобы использовать выработанные в математической логике средства анализа для исследования языка науки вообще и физической теории в частности.

В качестве единицы методологического анализа была выбрана единичная теория, понимаемая как сложная сеть. Ее термины — узлы. Нити, связывающие их — определения и гипотезы, входящие в теорию. Выделяют эмпирический язык и теоретический язык научного познания. Эмпирический язык, т. е. эмпирические термины и протокольные утверждения, как считается, относятся к наблюдаемой действительности.

Эмпирические высказывания являются абсолютно подтвержденными, истинными фактами. Возникающие через их обобщение эмпирические законы — суть законы самой действительности, законы самой природы. Эти законы истинны, и потому неизменны.

Эмпирические законы приводят к формулировке теоретических законов и терминов, в которых эти законы выражаются. Теоретические термины не относятся к наблюдаемым явлениям, а указывают на идеальные сущности, являющиеся лишь легко заменимыми объяснительными конструкциями. Теоретические термины и законы эволюционируют, так как они не есть законы самой природы, а суть идеи человека.

Функционирование теории в этой концепции происходит за счет движения от плоскости наблюдения и обобщения единичных фактов, через интерпретацию, к теоретическим терминам и законам. От теоретических терминов и законов — обратно к эмпирическим законам и наблюдению (т. е. индуктивный подход).

В рамках этой концепции не ставится вопрос об авторе теории. Считается, что на познание не влияют никакие социальные факторы. Не учитывается влияние старых, уже полученных истинных знаний, на получение новых.

2. МОДЕЛЬ ВНЕШНЕГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НАУК И КАРЛА ПОППЕРА.

Модель функционирования науки, по Попперу, есть процесс смены фальсифицируемых теорий.

Теория рассматривается Поппером как своеобразная «научная машина», сконструированная отдельным гениальным индивидом. Теория, если продолжать эту метафору, — не результат наблюдения, а скорее «изобретение», смело предшествующее опыту. Созданная теория должна подвергнуться рациональной критике, т. е. должны обсуждаться формулировка проблемы и способы ее решения. Фальсификация здесь — важнейшее средство выяснения качества теории.

Внешнее функционирование науки состоит в том, что именно при столкновении как минимум двух теорий совершенствуется и возрастает научное познание.

Поскольку наблюдение, по Попперу, есть всегда наблюдение в свете теории, постольку опровергаемая теория противостоит не чистому наблюдению (не наблюдаемым фактам), а другой теории или гипотезе. Функционирование науки характеризуется как смена одних (опровергаемых) теорий, другими, более смело противостоящими фальсификации.

3. МОДЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НАУКИ ИМРЕ ЛАКАТОСА.

Единицей методологического анализа Лакатос считает не отдельную теорию, а исследовательскую программу. Она представляет собой методологическую основу группы или череды сменяющих друг друга теорий. Внутри исследовательской программы одна теория сменяется другой, более лучшей теорией, — имеющей большее содержание, чем ее предшественница и это содержание частично подтверждается.

Ни одна теория не может быть полностью подтверждена, но фальсификация признается средством выявления качества теории.

Исследовательская программа состоит из методологических правил, одни из которых указывают, каких путей следует избегать («негативная эвристика»), а другие — каким путям следовать («позитивная эвристика»). Программа включает в себя т.н. «жесткое ядро» — неопровержимые, конвенциальные принципы. Это «жесткое ядро» окружено «защитным поясом вспомогательных гипотез». Основным проверкам подвергается этот защитный пояс, который, в случае необходимости, может быть подновлен.

Возникновение аномалий, т. е. фактов, которые не могут быть объяснены в рамках данной исследовательской программы, приводит к попыткам создания другой исследовательской программы, где эти аномалии могли бы быть успешно разрешены. Если новая программа в состоянии решить аномалию, то это является основанием для отказа от старой программы.

4. МОДЕЛЬ НАУЧНЫХ РЕВОЛ ЮЦИЙ ТОМАСА КУНА.

Основными понятиями модели Куна являются «парадигма» и «научное сообщество». Парадигма — это совокупность норм и правил, ценностей, установок и образцов научного исследования, которые разделяют члены данного научного сообщества. Парадигма включает в себя образцовый пример решения научных проблем. Парадигма существует в виде общепринятой научной теории.

Научное сообщество — это общество практикующих специалистов, работающих в определенной области;

получивших аналогичное образование, которые подвергаются одинаковому процессу посвящения, после чего пользуются одной и той же литературой, извлекают из нее аналогичные знания по многим вопросам.

Модель революционного развития по Куну состоит из следующих фаз: предпарадигма — нормальная наука — экстраординарная наука (научная революция) — нормальная наука.

Предпарадигмальный период характеризуется конкуренцией различных точек зрения и подходов, претендующих на роль парадигмы. Научное сообщество только складывается.

Наука находится на ранней стадии развития.

В период нормальной науки складывается бесконкурентное научное сообщество и парадигма. Вся деятельность жестко нормирована. Основания науки не подвергаются сомнению. Происходит рутинное решение стандартных задач.

Наблюдается кумулятивный рост научного знания.

В период нормальной науки возникает три типа проблем:

хорошо известные в данной парадигме; проблемы, природа которых указана существующей парадигмой, но которые могут быть решены только при дальнейшем развитии теории;

осознанные аномалии, характерной чертой которых является упорное нежелание быть ассимилированными существующей парадигмой.

Члены научного сообщества считают себя ответственными за достижение известных общих целей, к которым, в частности, относится обучение молодого поколения. Между членами сообщества осуществляется интенсивная научная коммуникация. Его участники придерживаются единого мнения в области профессиональных вопросов.

Экстраординарный этап связан со сменой парадигм.

Появляется тип научных проблем, которые не могут быть решены в данной парадигме. Возникает множество научных школ, ломаются прежние научные социальные институты и т.д. В такие периоды начинается обращение к основаниям парадигмы и возникает кандидат на новую.

Для экстраординарной науки характерны следующие признаки (в совокупности и отдельно): 1) открытая неудовлетворенность теорией, играющей роль парадигмы; 2) выдвигаются новые спекулятивные теории для объяснения известных аномалий, при этом в научном сообществе отсутствует консенсус относительно предлагаемых новых теорий; 3) готовность к экспериментам, результаты которых невозможно предугадать;

они проводятся с целью локализации источников аномалии;

4) склонность к философскому анализу оснований ведущей исследовательской традиции, что связанно с попыткой определить до сих пор неявно сформулированные регламентирующие правила и перепроверить их явным образом.

На новой стадии нормальной науки в центре внимания находятся проблемы, приведшие к краху прежней парадигмы.

5. ЭВОЛЮЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ СТИВЕНА ТУЛМИНА.

Рассматривая науку как исторически развивающееся рациональное предприятие, Тулмин применяет для исследования развития научных идей общую теорию эволюции. Он понимает ее как обобщение дарвиновской теории популяций, которая, в свою очередь, является лишь частным случаем теории эволюции — зоологической теории эволюции. Тулмин же пытается создать общую теорию эволюции, где зоологоческая теория лишь частный случай.

По мнению Тулмина, при изучении концептуального развития определенной научной традиции мы сталкиваемся с процессом избирательного закрепления предложенных научным сообществом интеллектуальных вариантов. Поэтому важно иметь в виду два различных аспекта эволюционного анализа развития идей: 1) взаимосвязь и непрерывность, дающие возможность выявить определенную научную дисциплину, имеющую собственную систему понятий, методов, основополагающих идей; 2) продолжительные преобразования (изменчивость), ведущие к радикальной перестройке или распаду научной дисциплины.

Рассматривая концептуальные изменения в рамках какойлибо исследовательской традиции, Тулмин различает: а) единицы отклонения, или конкурирующие варианты (новые понятия, идеи и методы), циркулирующие в течение некоторого периода в данной дисциплине; б) единицы эффективной модификации, т. е. те немногие варианты, которые включаются в интеллектуальную традицию данной дисциплины на основе их постоянного критического отбора.

Таким образом он выделяет:

Нововведения — это возможные способы развития существующей традиции, предлагаемые ее сторонниками и удерживаемые лишь с целью последующего доказательства их пригодности для возможного решения стоящей проблемы, т. е.

еще не принятые и не отклоненные.

Отбор — решение ученых выбрать некоторые из предлагаемых нововведений, чтобы с их помощью модифицировать традицию, в том числе и в вопросах, касающихся способов выбора, когда одни варианты признаются, а друге отклоняются.

Тулмин подчеркивает, что если открытие новой истины может произойти по инициативе отдельных ученых, то развитие новых идей — дело научного сообщества. Выдвижение и модификация новых идей, как и возможность их появления вообще, определяется социокультурными факторами. (Например, в древнем Китае, накопившем довольно много астрономических наблюдений и имевшем достаточно продвинутую по тем временам технику, в принципе не могло появиться ни китайского Галилея, ни астрофизики как самостоятельной дисциплины. В отличие от западной Европы, где астрономия основывалась на рациональном, абстрактном понимании геометрии как чисто теоретической дисциплины, в Китае геометрия оставалась прагматической наукой, собранием формул и искусных приемов для измерения земельных участков, необразующей логической сети абстрактных утверждений. Господствующий слой был озабочен, прежде всего, сохранением морального порядка на земле, но никак не интеллектуальными нововведениями или тем более космологией или натурфилософией. Следовательно, математическая астрономия вообще была не нужна. Общественный консерватизм обусловил методологический консерватизм. Таким образом, научная дисциплина не могла возникнуть не только из-за неразвитости логики, традиций философии и математики, но, прежде всего, из-за отсутствия необходимых институциональных традиций).

Возникновение научных дисциплин и нововведений в них возможно лишь при условии существования коллективной научной профессии, представители которой придерживаются общих идеалов и являются институционально организованными. Поэтому наряду с понятием интеллектуальной дисциплины Тулмин использует и понятие интеллектуальной профессии, представляющую собой уже не популяцию научных идей, а уже популяцию ученых, выдвигающих эти идеи. Причем институциональное развитие протекает параллельно с эволюцией идей.

6.КОНЦЕПЦИЯ ВНЕШНЕГО ГЕНЕЗИСА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НАУКИ ПОЛЯ

ФЕЙЕРАБЕНДА.

Наука, с точки зрения Фейерабенда, — это не череда взаимно согласующихся теорий (в этом пункте он полемизирует с Лакатосом), а серия несовместимых, несоизмеримых альтернатив. Поэтому единицей методологического анализа должна быть не отдельная теория, а совокупность альтернативных теорий. Альтернативы, по его мнению, существуют в науке всегда, а не только в период научных революций. Их борьба является движущей силой прогресса.

Периодов «нормальной науки» вообще не бывает (здесь он уже полемизирует с Куном). Разнообразие мнений является неотъемлемым свойством науки и философии. Умножение теорий выгодно для науки, поскольку единообразие лишает ее критической силы, приводит к застою. В этом случае возникает вера в уникальность принятой теории, попытки отступничества объявляются «еретичеством» и караются, а факты, не укладывающиеся в теорию, устраняются.

Анализируя проблему соотношения теории и опыта, Фейерабенд резко критикует методологию неопозитивизма.

Позитивистский язык наблюдения, отмечает он, основывается на метафизической онтологии. Причем, с точки зрения позитивистов, существует единственная онтология. Фейерабенд небезосновательно считает, что язык наблюдения определяется теорией. Каждая теория создает свой собственный язык для описания наблюдаемых ситуаций. Понятия языка наблюдения не всегда более понятны, чем теоретические понятия, поэтому не могут служить средством разъяснения последних.

При отсутствии теории показания измерительных приборов не имеют никакого значения. Сначала теория рассказывает о взаимосвязях, имеющихся в мире. Она учит, что есть связь между показаниями инструмента и явлениями, связями в мире. Если одна теория заменяется другой теорией, с иной онтологией, то все показания приборов надо интерпретировать заново. И вообще не существует такой теории, которая ни в чем бы не противоречила фактам. Фейерабенд утверждает, что старая и новая теории не только не совместимы (старая не может быть включена в новую), но и несоизмеримы, т. е. их содержание несравнимо.

Методологию Фейерабенда составляет несколько принципов:

1. принцип плюрализма: «сгодится вс!»

2. принцип пролиферации (размножения): «создавай новое!»

3. принцип постоянства (упорства): «не отбрасывай старое!»

Принцип плюрализма говорит о том, что открываются и развиваются теории, противоречащие существующему представлению, даже если оно основательно подтверждено и общепризнано. Такие теории и являются, по его мнению, альтернативными данному представлению.

Альтернативные теории могут черпаться буквально отовсюду: из других теорий, мифов и современных предрассудков, ухищрений специалистов и маниакальных фантазий.

Самая дикая (на сегодняшний день) идея в будущем может натолкнуть мыслителя на вполне разумную идею. Альтернативные идеи могут быть заимствованы из прошлого. Не существует идеи, сколь бы древней и абсурдной она не казалась, которая не могла бы способствовать совершенствованию наших сегодняшних знаний. История идей — существенная составная часть научного метода. История науки, таким образом, становится неотъемлемой частью самой науки.

Этот тезис поддерживают принципы размножения и упорства. В науке должно быть позволено генерировать новые идеи и не отказываться от других идей, сейчас (ещ) не подтверждаемых. Не нужно отбрасывать даже самые странные результаты умственной деятельности. Каждый может следовать своему мнению. Приветствуется усовершенствование своих идей, увеличение степени их убедительности. Следование подобным принципам, по Фейерабенду, может быть, – единственный путь избавить человечество от интеллектуального застоя.

Фейерабенд говорит о сильнейшей связи науки с культурой, общественными отношениями, искусством, идеологией, политикой. Личные интересы ученого, насилие, гонка вооружений, промывание мозгов, пропаганда играют в процессе научного познания гораздо большую роль, чем принято было считать. Настоящее науки сильно связано с прошлым науки и культуры вообще. В науке повсюду следы ненаучных идей и методов, ценностей и целей. В реальности ученые не придерживаются жестких правил и норм. Поэтому методологию Фейерабенда называют анархистской.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Каковы слабые стороны неопозитивистской концепции развития науки?

2. Что такое фальсификация научной теории?

3. Как связаны между собой смысл понятий «парадигма» и «научное сообщество»?

4. По каким признакам можно судить о наступлении «экстраординарного» этапа развития науки?

5. Согласны ли вы с тем, что в науке нет правил и «сгодится вс»?

СТАНОВЛЕНИЕ КЛАССИЧЕСКОГО (МЕХАНИСТИЧЕСКОГО) ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

1. УСТРОЙСТВО МИРА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ АНТИЧНЫХ И СРЕДНЕВЕКОВЫХ

МЫСЛИТЕЛЕЙ.

Ранее мы говорили о том, что естествознание современного типа (математизированное, экспериментальное) возникает в Европе в XVI – XVII вв. Очевидно, что оно возникает не на пустом месте, а как результат переработки и переосмысления взглядов античных и средневековых мыслителей. В то время еще не было четкого разделения знаний на дисциплины. Физика, космология, астрономия, философия и другие науки тесно переплетались, и выделять их еще не было необходимости.

Первые натурфилософские системы знаний, как мы уже говорили, появляются в античности. Выделяются два основных конкурирующих подхода к пониманию устройства материального мира: континуальный подход Аристотеля и атомистический (дискретный) подход Демокрита-Эпикура. Если говорить коротко и несколько упрощая, то Аристотель считал, что в природе нет пустоты, что вся она состоит из материи и эта материальная субстанция беспредельно делима, хотя и состоит из элементов-стихий, таких, как вода, земля, воздух, огонь.

Сторонники атомистического подхода – Левкипп, Демокрит, Эпикур – считали, что в материальном мире есть два начала: пустота и атомы. Все материальные явления состоят из атомов и пустоты – мельчайших неделимых частиц, соединенных в разных последовательностях и комбинациях друг с другом. Подход атомистов не получил поддержки интеллектуалов того времени, потому как атомы были лишь умозрительными сущностями, и подход Аристотеля стал доминирующим. Рассмотрим основные положения натурфилософского учения Аристотеля более подробно.

Учение Аристотеля, которое отрицало пустоту (вакуум) в природе, считало, что материальная субстанция беспредельно делима, и разграничивало "земное" и "небесное". Земля, по его представлениям, есть мир тленный, где происходит постоянный круговорот — рождение и смерть, произрастание и увядание;

небо, наоборот, усеяно светилами, состоящими из одного эфира — нетленного элемента; все светила являются поэтому вечными и совершенными. Аристотель, вслед за философом Эмпедоклом (ок. 490-430 гг. до н. э.), предположил существование четырех "стихий": земли, воды, воздуха и огня, из смешения которых будто бы произошли все тела, встречающиеся на Земле. По Аристотелю, стихии вода и земля естественным образом стремятся двигаться к центру мира ("вниз"), тогда как огонь и воздух движутся "вверх" к периферии и тем быстрее, чем ближе они к своему "естественному" месту.

Поэтому в центре мира находится Земля, над ней расположены вода, воздух и огонь. Таким образом, Аристотель различает естественные и насильственные движения тел, физику земную и физику небесную.

Для земных тел естественными являются движения по прямой к центру Космоса (т. е. вниз) или от центра Космоса (вверх): тяжелые тела по самой своей природе стремятся вниз, а легкие — вверх. Всякие иные движения земных тел являются насильственными. Представления Аристотеля о естественных и насильственных движениях тел господствовали в науке в течение многих столетий — вплоть до XVI-XVII вв., когда возникла механика Галилея-Ньютона. По Аристотелю, Вселенная ограничена в пространстве, хотя ее движение вечно, не имеет ни конца, ни начала. Это возможно как раз потому, что кроме упомянутых четырех элементов существует и пятая, неуничтожимая форма материи, которую Аристотель назвал эфиром. Из эфира будто бы состоят все небесные тела, для которых вечное круговое движение — это естественное состояние. "Зона эфира" начинается около Луны и простирается вверх, тогда как ниже Луны находится мир четырех элементов.

При построении своей системы мира Аристотель использовал представления Евдокса о концентрических сферах, на которых расположены планеты и которые обращаются вокруг Земли. По Аристотелю, Космос ограничен, имеет форму сферы, в центре которой находится земной шар, за пределами сферы нет ничего — ни пространства, ни времени. В пределах же сферы нет пустоты — все заполняет "первичная материя". Все небесные движения совершенны, т. е. совершаются равномерно по кругам согласно принципу пифагорейцев. Аристотель представлял себе планеты как одушевленные объекты, прикрепленные к определенным прозрачным сферам, которые вращаются вокруг неподвижной Земли. У него имеются убедительные доказательства шарообразности Земли. Одним из них было изменение вида звездного неба при передвижении наблюдателя по земной поверхности: в южных странах появляются новые созвездия, невидимые на севере, чем дальше к северу, тем больше видно незаходящих звезд. Второе доказательство Аристотеля основано на наблюдениях лунных затмений: тень Земли на диске Луны всегда ограничена дугой круга. Из того, что все тела при падении стремятся к центру Земли, по мнению Аристотеля, следует, что Земля должна иметь шаровидную форму. В своих трудах Аристотель изложил принципы классификации животных, провел сравнение различных животных по их строению, заложил основы античной эмбриологии.

Современники и последователи Аристотеля – Гераклид Понтийский, Аристарх Самосский, Гиппарх – значительно уточнили теорию сфер Аристотеля. Утверждается представление о том, что планеты движутся вокруг солнца по круговым орбитам. Законченный вид геоцентрическая система приобрела в труде александрийского астронома Клавдия Птолемея (II в. н.э.) «Альмагест». В этой книге Птолемей сделал то, что не удавалось ни одному из его предшественников. Он разработал метод, пользуясь которым можно было рассчитать положение той или другой планеты на любой заданный момент времени.

Это сочинение дает стройную теорию планетных движений, но исходит из неверного принципа неподвижности Земли в центре мира. Это была логически стройная кинематическая схема Вселенной, которая, несмотря на ложность своих теоретических основоположений давала удовлетворительное описание основных особенностей видимого движения небесных тел. В историю науки она вошла как геоцентрическая система мира.

В Средние века в Европе интерес к познанию природы резко падает. Мыслителей более интересует человек, его душа и отношения человека с Богом.

Интерес к натурфилософии в Средние века можно отметить у арабов, народов Средней Азии. Труды Птолемея вместе с другими древними астрономическими источниками послужили отправной точкой для ряда усовершенствований геоцентрической системы мира, разработанной средневековыми учеными и философами, в особенности Ибн Хайсамом (известным в Европе под именем Альхазена) и Ибн Шатиром, принадлежавшим к астрономической школе Насир эд Дина Туси (XII в.).

Аль-Батани (по прозванию Альбатегниус, 850-929 гг. н.э.) заново и точнее определил и проверил многие из результатов Гиппарха и Птолемея. Абу-Райхану Бируни (972-1048 гг. н. э.) принадлежит определение размеров Земли по углу понижения горизонта с вершины горы. Он же выразил мнение о возможности движения Земли вокруг Солнца. Соорудив обсерваторию с весьма точными для того времени измерительными инструментами, талантливый самаркандский астроном Улугбек (Мухаммед Тарагай — внук известного завоевателя Тамерлана) составил новый каталог звезд — первый самостоятельный после Гиппарха и более точный: положения звезд даны в нем не только в градусах, но и в минутах дуги.

В Средние века в научно-философской среде мусульманского Востока и христианского Запада предметом особого обсуждения стал вопрос о физической реальности птолемеевских эпициклов и деферентов. По мнению Абу Райхана Бируни, эпициклы и деференты имеют вполне реальное физическое существование. В то же время другой крупный представитель научно-философской мысли Средневековья Ибн Рушд (Авероэс), хотя и допускал, что эпициклы и деференты сами по себе нужны для расчета и предсказания положения планет, вместе с тем оспаривал мнение, согласно которому эпициклы и деференты существуют внутри реального космоса в актуальнофизическом смысле.

2. НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ XVI-XVII ВВ.

Радикальный пересмотр устоявшейся геоцентрической системы мироздания совершил польский мыслитель Николай Коперник. Свои взгляды на устройство мира он изложил в книге «Об обращении небесных сфер» (1543 г.). Геоцентрическая система Птолемея с течением времени усложнялась, ибо повышенные требования к точности астрономических вычислений делали необходимым увеличение количества дополнительных окружностей (эпициклов, деферентов), чтобы согласовать систему с Землей в центре и вращающимися вокруг нее по окружностям планетами с наблюдаемыми движениями этих планет. Ко времени Коперника число деферентов и эпициклов возросло до 56 и имело тенденцию расти дальше. (Уже в античности многие мыслители не были удовлетворены такой сложной "неестественной" конструкцией.

Один из них (Прокл) считал, что эпициклы — всего лишь умственные построения, созданные для "спасения явлений", и что пути планет на самом деле являются сложными и неравномерными, другие (Симплиций) вообще полагали, что сложные пути планет — всего лишь видимость, что за ней находится некая непознанная глубинная сущность).

В основе гелиоцентрической системы Н.

Коперника лежали следующие утверждения:

1. Мир конечен. В центре мира находится Солнце.

2. Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца в одном направлении и вращаются вокруг одного из своих диаметров.

3. Это движение происходит по круговым орбитам. Оно является равномерным, т. е. скорости движения планет по круговым орбитам постоянны.

Последующие шаги в создании новой картины мира были сделаны Г. Галилеем и К. Кеплером, оба они были убежденными сторонниками учения Н. Коперника.

Галилей заложил методологический канон современной науки: он первым использовал эксперимент как метод доказательства расчетных гипотез, первым утвердил необходимость использования математики для исследования природы. Галилей впервые использовал подзорную трубу собственной конструкции для астрономических наблюдений, открыв горы на Луне, т. е. открыв, что Луна имеет не идеальную форму шара, присущую якобы лишь телам "небесной природы", а имеет вполне "земную" природу. Таким образом, была поколеблена идея, идущая еще от Аристотеля, о принципиальном различии между "совершенными" небесными телами и несовершенными земными, между физикой небесной и физикой земной.

Другие его астрономические открытия:

открытие четырех спутников Юпитера (1610 г.), обнаружение фаз Венеры, наличие пятен на Солнце — имели огромное мировоззренческое значение, подтверждающее материальное единство мира. Наглядно было показано, что Земля не является единственным центром, вокруг которого должны обращаться все тела. Это было важным доказательством в пользу системы мира Н. Коперника.

При ее разработке Коперник исходил из предположения, что Земля и планеты обращаются вокруг Солнца по круговым орбитам. Поэтому, чтобы объяснить сложное движение планет по эклиптике, ему пришлось ввести в свою систему 48 эпициклов. И лишь благодаря усилиям И. Кеплера система мира Коперника приобрела простой и стройный вид. Кеплер совершил следующий шаг — открыл эллиптическую форму орбит и законы, по которым планеты движутся вокруг Солнца. Первые два кеплеровских закона были опубликованы в 1609 г., третий — в 1619 г. Наиболее важным для понимания общего устройства Солнечной системы был первый закон, утверждавший, что планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, а Солнце находится в фокусе одного из этих эллипсов. В свое время греки предполагали, что все небесные тела должны двигаться по кругу, потому что круг — самая совершенная из всех кривых. Хотя греки знали много вещей об эллипсах и тщательно изучили их математические свойства, им никогда не приходило в голову, что, возможно, небесные тела движутся как-то иначе, нежели по кругам или сложным сочетаниям кругов.

Кеплер первым отважился высказать такую идею. Однако три его закона имеют решающее значение в истории науки прежде всего потому, что они способствовали доказательству закона тяготения Ньютона.

Другим выдающимся последователем Н. Коперника, старшим современником Галилея и Кеплера был Джордано Бруно.

Он выдвинул идею множественности миров, которую можно трактовать как принцип эквивалентности разных мест во Вселенной, имеющей фундаментальное методологическое значение и в современной космологии. Основная идея натурфилософии Д. Бруно — бесконечность и однородность Вселенной и неисчислимость миров — звезд, тождественных по своей природе с Солнцем. У Бруно не только Земля, но и Солнце перестает быть центром Вселенной, последняя вообще не имеет центра. Он также допустил возможность существования внеземных цивилизаций.

3. МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА.

Обобщение достижений Галилея и Кеплера выпало на долю Исаака Ньютона. Он создал теорию, описывающую движение всех тел (и земных и небесных) тремя законами. Он также утвердил закон Всемирного тяготения. Он пытался доказать, что этих четырех законов вполне достаточно для объяснения взаимодействия всех без исключения тел и явлений.

Основные положения механистического понимания природы:

Существует один вид материи – вещество, состоящее из большого количества мельчайших и неделимых твердых частиц (атомов), обладающих массой.

Существует один вид движения – перемещение 2.

материальных тел в пустом трехмерном пространстве с течением времени, т. е. механическое движение.

Законы динамики Ньютона и закон всемирного 3.

тяготения носят универсальный характер, т. е. позволяют свести все многообразие наблюдаемых явлений к механике атомов, молекул, тел – к их перемещениям, столкновениям, сцеплениям и разъединениям.

Взаимодействие материальных тел во вселенной 4.

имеет гравитационную основу и происходит с бесконечной скоростью. Массивные тела взаимодействуют друг с другом мгновенно, вне зависимости от расстояния между ними.

Все процессы, описываемые законами динамики, 5.

носят однозначный причинно-следственный характер (лапласовский детерминизм).

Все качественные изменения в мире сводятся к количественным.

Изучение механических явлений не оказывает 7.

существенного влияния на их течение.

Уравнения динамики обратимы во времени, т. е. для 8.

них безразлично, куда развивается процесс из настоящего времени – в будущее или прошлое.

Механика Ньютона позволяла объяснять и предсказывать многие явления природы: приливы и отливы океана, движения комет, возмущения в движении планет и т.д.

Утверждение Ньютона о том, что Земля сжата у полюсов, было экспериментально доказано в 1735-1744 гг. в результате измерения дуги земного меридиана в экваториальной зоне (Перу) и на севере (Лапландия) двумя экспедициями Парижской Академии наук.

Следующим большим успехом закона всемирного тяготения было предсказание ученым Клеро времени возвращения кометы Галлея. В 1682 г. Галлей открыл новую комету и предсказал ее возвращение в сферу земного наблюдения через 76 лет. Однако в 1758 г. комета не появилась, и Клеро сделал новый расчет времени ее появления на основе закона всемирного тяготения с учетом влияния Юпитера и Сатурна. Назвав время ее появления – 4 апреля 1759 г., Клеро ошибся всего на 19 дней.

Успехи теории тяготения в решении проблем небесной механики продолжались и в XIX веке. Так в 1846 г.

французский астроном Леверье писал своему немецкому коллеге Галле:

«направьте ваш телескоп на точку эклиптики в созвездии Водолея на долготе 326 градусов, и вы найдете в пределах одного градуса от этого места новую планету с заметным диском, имеющую вид звезды приблизительно девятой величины». Эта точка была вычислена Леверье и независимо от него Адамсом (Англия) на основе закона всемирного тяготения при анализе наблюдаемых «неправильностей» в движении Урана и предположения, что вызываются они влиянием неизвестной планеты. И действительно, 23 сентября 1846 г.

Галле в указанной точке неба обнаружил новую планету. Так родились слова «Планета Нептун открыта на кончике пера».

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Каковы принципиальные отличия в понимании мира и природы у Аристотеля и Ньютона?

2. Как вы понимаете смысл «лапласовского детерминизма»?

3. Когда в науке появляется идея бесконечности Вселенной?

4. Каковы основные положения механистического понимания природы?

СТАНОВЛЕНИЕ НЕКЛАССИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

1. ТЕРМОДИНАМИКА. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАР ТИНА МИРА.

Механистическое понимание материального мира стало испытывать кризис, заходить в тупик при изучении новых видов и уровней материи. Большое значение здесь имеют исследования в области тепловых явлений (термодинамики механической теории теплоты) и электромагнитных явлений.

В термодинамике Максвеллом и Больцманом зарождается статистический метод физики. Этот метод позволяет описывать поведение систем, состоящих из огромного количества малых тел. И такие системы, как оказалось, описываются вероятностными, статистическими законами, а не динамическими, как в классической механике.

Исследования в области термодинамики начинались с изучения теплоты, энергии, возможности энергии производить механическую работу, превращаться из одной формы в другую.

Фундаментальными здесь являются работы Карно, Цельсия, Фаренгейта, Джоуля, Гельмгольца, Ленца, Клазиуса, Максвелла, Больцмана. Благодаря их усилиям были сформулированы и осмыслены три начала термодинамики, понятия энергии, теплоты, работы, энтропии и т.д.

1 закон (начало) термодинамики: энергия в системе не возникает и не исчезает, но переходит из одного состояния в другое.

2 закон (начало) термодинамики: исключает возможность создания вечного двигателя. Формулировка Клаузиса: процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от горячего тела к холодному, является необратимым, т. е. теплота не может перейти от холодного тела к горячему без каких-либо других изменений в системе. Это явление называют рассеиванием или дисперсией энергии.

3 закон - Теорема Нернста: энтропия любой системы при абсолютном нуле температуры всегда может быть принята равной нулю.

Мировоззренческий смысл этих законов заключается в следующем. Все виды энергии превращаются в конечном счете в тепловую энергию. Тепловая энергия не может накапливаться, а только рассеиваться. Невозможно никакими усилиями всю тепловую энергию перевезти в полезную работу. Если энергия – это мера потенциальной возможности системы совершать полезную работу, то есть упорядоченное действие, то энтропия – это мера качества энергии, т. е. реальной способности ее произвести работу без привлечения внешнего воздействия. При возрастании неупорядоченности системы энтропия возрастает.

Отсюда следует, что Вселенная, которая может быть рассмотрена как закрытая система, должна прийти к тепловой смерти. Т.к. энергия в данной системе не может накапливаться и должна исчезнуть.

Электромагнитные явления систематически стали изучаться в XVIII веке. Однако вплоть до 1820 г. электрические и магнитные явления изучались отдельно, потому что между ними не было замечено связи. В 1820 г. Эрстед открыл магнитное действие электрического тока, а значит, связь между электрическими и магнитными явлениями. Магнитное действие токов было изучено Ампером, который пришел к выводу, что все магнитные явления в природе вызваны электрическими токами.

М. Фарадей в 1831 г. открыл, что электрические и магнитные явления взаимообусловливают друг друга: ток способен вызывать магнитные явления, и при помощи магнитов можно получать электрические токи. Также М.Фарадей обнаружил определяющую роль промежуточной среды в электромагнитных явлениях. Электрические и магнитные взаимодействия передаются промежуточной средой, и мгновенного взаимодействия тел на расстоянии он не допускал.

Оформил в стройную математическую теорию знания о электромагнитных явлениях Д. Максвелл. Именно он одним из первых вводит в физику статистические закономерности.

Теория Максвелла содержит уравнения, выражающие основные законы электрического и магнитного полей, включая электромагнитную индукцию. Теория Максвелла допускает существование электромагнитных волн, т. е. переменного электромагнитного поля, распространяющегося с конечной скоростью в особом светоносном эфире, и позволяет рассматривать свет как электромагнитные волны.

Благодаря исследованиям Ампера, Фарадея, Максвелла, Герца и многих других формируются основания электромагнитной картины мира. Согласно этой картине мира, материя существует в двух видах: в виде вещества (дискретного, обладающего массой, плотностного) и в виде поля (непрерывного, не обладающего массой, легко проницаемого). Причем между веществом и полем есть четкая граница. Один и тот же объект не может обладать свойствами поля и свойствами вещества. Законы, открытые Максвеллом и Больцманом, носят вероятностный, статистический характер.

2. ОПЫТЫ МАЙКЕЛЬСОНА И МОРЛИ.

Напомним, что из теории Максвелла следует, что свет представляет собой электромагнитные волны, которые распространяются с конечной скоростью в особой светоносной среде (эфире), подобно тому, как акустические волны распространяются в воздухе, а морские – в воде. В первой половине XIX века такой подход имел много сторонников.

В 1887 г. два американских физика Альберт Майкельсон и Генри Морли решили провести эксперимент, который бы позволил продемонстрировать скептикам то, что светоносный эфир реально существует. Они использовали специальный прибор интерферометр, позволяющий выявить т.н. «эфирный ветер». Задумка физиков состояла в следующем. Земля движется по орбите вокруг Солнца со скоростью примерно равной 30 км/с. Полгода в одну сторону, полгода – в другую. Это должно было изменять показания интерферометра: полгода в сторону увеличения и полгода в сторону уменьшения. Но этого не происходило. При движении Земли вокруг Солнца никакого «эфирного ветра» выявить не наблюдалось. На основании этого можно было сделать однозначный вывод, что эфира нет.

В отсутствие эфирного ветра и эфира как такового, стал очевидным эмпирически подтвержденный, неразрешимый конфликт между классической механикой Ньютона (где существует абсолютная система отсчета и скорость света величина неограниченная) и уравнениями Максвелла (согласно которым скорость света имеет предельное значение, не зависящее от выбора системы отсчета). Разрешить это конфликт попытался Альберт Эйнштейн своей релятивистской механикой.

3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (СТО).

Основу СТО, опубликованной в 1905 г., составляют два постулата:

1. Принцип относительности Эйнштейна. Он гласит, что все физические процессы при одних и тех же условиях в инерциальных системах отсчета протекают одинаково. Это значит, что все инерциальные системы равноправны и физические процессы, проходящие в них, описываются одними и теми же закономерностями.

2. Принцип постоянства скорости света. Скорость света в вакууме постоянна и не зависит от движения источника и приемника света. Она одинакова во всех направлениях и во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света в вакууме

– предельная скорость в природе. Это одна из важнейших физических постоянных, т.н. «мировых констант».

Анализ этих постулатов и математических конструкций, созданных на их базе, показывает, что они противоречат представлениям о пространстве, времени, движении, одновременности событий, принятых в механике Ньютона.

Из СТО следует ряд следствий:

1) Скорость движения любого тела в любой инерциальной системе отсчета не может быть больше скорости света с. Если одна из скоростей в такой системе равна с, то сумма скоростей тоже будет равна с.

2) Масса тела зависит от скорости его движения. На скоростях близких к скорости света, масса движущегося тела увеличивается по отношению к массе покоящегося. При скорости 260 000 км/с (87% от скорости света) масса объекта с точки зрения наблюдателя, находящегося в покоящейся системе, удвоится.

3) В системе, движущейся на скорости близкой к скорости света, наблюдается замедление хода времени, по сравнению с ходом времени покоящейся системы. Отсюда вытекает т.н.

«парадокс близнецов», часто обыгрывающийся в научно-популярной литературе. Он заключается в следующем. Если один близнец остается на Земле (покоящаяся система), а другой улетает на ракете, движущейся со скоростью близкой к скорости света (движущаяся система), то, возвратившись на Землю, он обнаружит, что его брат-близнец стал намного старше его.

4) Взаимосвязь массы и энергии, выражаемая знаменитой формулой Эйнштейна E=mc2. Здесь энергия – это вся энергия, запасенная массой, а не кинетическая энергия. Эта энергия, высвобождаемая при радиоактивном распаде, термоядерном синтезе и др.

4. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (ОТО).

Общая теория была опубликована Эйнштейном через 11 лет после специальной.

Основные принципы ОТО сводятся к следующему:

1) принцип постоянства скорости света СТО ограничен областями, где гравитационными силами можно пренебречь;

2) принцип относительности СТО распространяется на все движущиеся системы.

Из ОТО был получен ряд важных выводов.

1. Свойства пространства-времени зависят от движущейся материи

2. Луч света, обладающей инертной, а, следовательно, и гравитационной массой, должен искривляться в поле тяготения В частности, такое искривление должен испытывать луч, проходящий возле Солнца. Этот эффект, как писал Эйнштейн, можно обнаружить при наблюдении положения звезд во время солнечного затмения. В 1919 году научные экспедиции Лондонского Королевского общества, направленные для изучения солнечного затмения, подтвердили правильность этого утверждения.

3. Частота света под действием поля тяготения должна смещаться в сторону более низких значений.

В результате этого эффекта, при спектральном анализе солнечно света линии спектра должны смещаться в сторону красного цвета, по сравнению со спектрами соответствующих земных источников. Экспериментально красное смещение линий спектра было обнаружено в 1923-1925 гг. при изучении Солнца и спутника Сириуса.

Коротко говоря, ОТО включает в себя СТО как частный случай. ОТО рассматривает мир как четырехмерный: к трем пространственным измерениям добавляется время. Все четыре измерения неразрывны, образуют четырехмерный пространственно-временной континуум (пространство-время). Поэтому речь идет уже не о пространственном расстоянии между объектами, как это имеет место в трехмерном мире, а о пространственно-временных интервалах между событиями.

Классическая механика утверждает, что между любыми двумя телами во вселенной существует сила взаимного притяжения, и Земля вращается вокруг Солнца, потому что между ними действуют силы взаимного притяжения. ОТО рассматривает явление притяжения иначе. Согласно ОТО, гравитация – это следствие деформации («искривления») пространствавремени под воздействием массы. При этом, чем массивнее, тяже тело, тем сильнее пространство-время деформируется вокруг него.

Образно это можно изобразить так. Представьте туго натянутое полотно (допустим, батут), на которое помещен массивный шар. Полотно деформируется под тяжестью шара, и вокруг него образуется впадина в форме воронки. Согласно общей теории относительности, Земля обращается вокруг Солнца подобно маленькому шарику, пущенному кататься вокруг конуса воронки, образованной «продавливанием»

пространства-времени тяжелым шаром (Солнцем). А то, что нам кажется силой тяжести, на самом деле является внешним проявлением искривления пространства-времени.

ОТО произвела настоящий переворот в космологии. На ее основе появились различные модели Вселенной. Вокруг теории развернулись широкие дискуссии специалистов, которые продолжаются и по сей день.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. В чем выражался кризис механистического понимания природы?

2. В чем заключается мировоззренческий смысл второго начала термодинамики?

3. Сформулируйте основные положения электромагнитной картины мира?

4. В чем противоречия релятивисткой механики Эйнштейна от классической механики Ньютона?

5. Как меняется понимание гравитации в общей теории относительности?

КВАНТОВО-ПОЛЕВАЯ (НЕКЛАССИЧЕСКАЯ) ФИЗИКА

1. СПЕЦИФИКА СУБАТОМНЫХ ОБЪЕКТОВ И КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.

В конце XIX века состоялись открытия в разных областях физики. Были обнаружены новые уровни организации материи, новые виды взаимодействий и т.д. Эти новые открытия не всегда могли быть объяснены исходя из сложившихся механистических представлений классической физики – в науке возник кризис, который привел к формированию новых неклассических представлений об устройстве и закономерностях материального мира.

В 1895 г. В.К. Рентген, исследуя катодные лучи, обнаружил лучи, способные проникнуть сквозь непрозрачные для обычного света тела. Эти лучи были названы Х-лучами или рентгеновскими лучами. В 1896 г. Анри Беккерель обнаружил излучение, испускаемое солями урана. Это излучение теперь называют радиоактивным излучением. Т. е. Беккерель обнаружил новое явление природы – радиоактивность. В 1897 г. Джон Томпсон, обобщив все, что было известно о катодных лучах к тому времени, пришел к выводу, что эти лучи – это поток отрицательно заряженных частиц, которые были названы электронами. Электрон был первой открытой элементарной частицей. В 1900 г. Макс Планк обнаружил, что энергия света излучается не непрерывно (как это следует из электромагнитной теории), а отдельными порциями (квантами).

Коротко говоря, в конце XIX – начале XX вв. был сделан ряд важных открытий – открытие радиоактивности электрона, взаимосвязи массы и энергии, конечности скорости света, кванта энергии, периодического закона Менделеева и др. – разрушавших прежнее представление об атоме как о первом и неделимом кирпичике мироздания. Физики переключились на исследование строения атомного ядра, субатомных частиц и взаимодействий. Эта новая, неклассическая физика получила название квантовой физики.

Важнейшая характеристика субатомных объектов, поставившая в тупик многих физиков, – это то, что субатомные объекты одновременно обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами, т. е. одновременно обладают свойствами твердых тел (веществ) и поля. Особенно ярко это противоречие проявилось при исследовании света.

Начиная с XVII в. существовали две конкурирующие теории света. Большинство ученых считало, что свет представляет собой поток светящихся частиц, движущихся в пустоте. Так считал, например, Исаак Ньютон. Декарт, Гук, Гюйгенс рассматривали свет как механическую волну или как возмущение особой светоносной материи (эфира). В 1880 г. Г. Герцем было экспериментально подтверждено предположение Д. Максвелла о том, что свет представляет собой электромагнитные волны.

Однако в явлениях фотоэффекта световой поток имеет свойства частиц. Фотоэффект – это явление выбивания электронов с поверхности проводника под действием света. В этом случае свет ведет себя как поток частиц. Для объяснения этого эффекта А. Эйнштейн предположил, что свет состоит из квантов, которые впоследствии назвали фотонами. Т. е.

Эйнштейн предположил, что свет (энергия) не только излучается порциями, но и распространяется и поглощается порциями. При этом энергия фотона прямо пропорциональна частоте света.

Таким образом, в начале XX в. было убедительно экспериментально доказано, что свет наряду с известными волновыми свойствами (интерференция, дифракция, поляризация) обладает и корпускулярными свойствами (фотоэффект). Возникло формальное противоречие: для объяснения одних явлений было необходимо считать свет волной, а для других – частицей.

Для объяснения противоречивых свойств субатомных объектов в 1924 г. Л. де Бройль выдвинул гипотезу о всеобщности корпускулярно-волновых свойств. Смысл в том, что все микрообъекты обладают одновременно и волновыми и корпускулярными свойствами. Каждой частице он поставил в соответствие волну, длина которой обратно пропорциональна ее импульсу, а каждой волне – частицу. В этом и заключается корпускулярно-волновой дуализм материи.

Развивая идею де Бройля о том, что всем микрочастицам соответствуют волны, Эрвин Шрединер в 1926 г. ввел дифференциальное уравнение, характеризующее волны материи (волны де Бройля). В частности, оно позволяет находить значение амплитуды этих волн. Развиваемый Шредингером подход приводил к тому, что электрон описывался не как частица, а как электронное облако. Электрон в атоме в конкретную секунду не имеет конкретного местоположения, а имеет тенденцию находиться на орбите в пределах электронного облака.

В квантовой механике при описании состояния микрообъекта классические физические представления, выработанные для описания макрообъектов, теряют смысл. В классической физике состояние объекта задается координатами и скоростью. При этом методы исследования макрообъектов позволяют абстрагироваться от связи изучаемого объекта с другими объектами, не учитывать влияние самого процесса исследования на его результат и рассматривать получаемые свойства объекта как присущие ему «по природе».

При изучении микрообъектов эта картина усложняется.

Микрообъекты очень малы, обладают огромной энергией и движутся на огромных скоростях, поэтому при исследовании субатомных объектов макроприборами закономерности движения микрообъектов приобретают вероятностный характер.

Рассмотрим пример. Электрон движется вокруг ядра водорода. Если мы зададимся вопросом, в каком конкретно месте находится электрон на орбите в данную секунду? И как мы это можем узнать? Узнать это мы можем, столкнув атом с другой разогнанной частицей. В момент столкновения электрона и этой частицы мы сможем узнать, где конкретно находился электрон на орбите в момент столкновения. Без этого столкновения мы не можем с вероятностью 100 % указать конкретное местоположение электрона на орбите, а только вероятность его нахождения. Мы можем сказать, что он есть на орбите, и в данную секунду есть везде на этой орбите. Дело в том, что для микрообъектов секунда – это очень большая единица времени. Есть такие субатомные объекты, которые за секунду могут «родиться» и «исчезнуть» несколько десятков раз. И поэтому, когда мы задаемся вопросом о конкретных координатах электрона в данную секунду, мы становимся похожими на человека, который спрашивает «где конкретно находится Земля на своей орбите в данное тысячелетие?» В данное тысячелетие Земля находится везде на своей орбите.

Описанная выше особенность движения электрона позволяет рассматривать электрон и как частицу с существующим «точечным» местоположением и как электронную оболочку, или электронное облако вокруг ядра. И противопоставление корпускулярных свойство вещества и континуальных свойств поля снимается.

Эта же двойственная природа субатомных объектов меняет привычные представления о делимости материи. Классическая физика признавала делимость всех материальных тел, кроме атомов. Атом считался неделимым. Когда в конце XIX в. были обнаружены части атома, встал вопрос о том, являются ли эти части атома элементарными, неделимыми.

Т. е. говоря иначе, встал вопрос, а делимы ли протоны, электроны, нейтрино и т.д.? Если мы каким-то образом разделим электрон пополам, получим ли мы две половинки электрона? Чтобы разделить электрон, необходимо «бомбардировать» его другой частицей. При этом происходит столкновение, «маленький взрыв». Энергия электрона и этой частицы соединяются, «сливаются» и это временное единство тут же нарушается с образованием трех других частиц, которые при этом не являются половинками частиц, вступивших в столкновение.

Если говорить образно, то субатомные объекты представляют собой своеобразные «энергетические сгустки». При их столкновении их энергии на время объединяются, и происходит образовании других «сгустков» с несколько другими характеристиками. Следует отметить, что эти «сгустки» не являются ни частицами с корпускулярными свойствами, ни полями с континуальными свойствами. Какие свойства мы выявим у субатомного объекта, во многом определяется способом исследования этого объекта. Если пропустить субатомный объект сквозь дифракционную решетку, то она позволит выявить волновые свойства этого объекта. Если столкнуть субатомный объект с другим субатомным объектом в камере Вильсона, то мы обнаружим корпускулярные свойства. Это связано с тем, что субатомные объекты (микрообъекты) очень сильно отличаются от привычных нам макрообъектов: они очень малы, обладают высоким уровнем энергии, движутся на околосветовых скоростях. Для адекватного исследования микрообъектов, в идеале, подошли бы приборы и инструменты однопорядковые с микрообъектами. Но таких микроинструментов у нас нет. Мы вынуждены использовать для изучения и описания микрообъектов макроприборами и понятиями, выработанными при исследовании макротел, тел, соотносимых с размерами человека. Физик Нильс Бор считал, что многие парадоксы и формальные противоречия микрообъектов связаны именно с тем, что мы пользуемся «макро-приборами» и «макропонятиями» для исследования микрообъектов. Мы думаем, что наши понятия и методы, которые подходят для описания макротел, универсальны. Но, возможно, это не так. Бор предложил использовать при интерпретации экспериментальных данных о микрообъектах принцип дополнительности. Он предложил считать, что формально-логические противоречия в поведении микрообъектов не связаны с противоречивостью свойств этих объектов самих себе «от природы», а с ограниченными возможностями методологического аппарата физиков. Он считал, что корпускулярные и волновые свойства субатомных объектов следует рассматривать не как противоречащие друг другу, а как взаимодополняющие друг друга. Собственно, в этом и есть смысл принципа дополнительности Нильса Бора.

Осознание ограниченности применения методологических средств современной физики привело также к формулировке принципа относительности к средствам наблюдения. Как уже было сказано, то, какие свойства проявляет субатомный объект, определяется не только теми свойствами, которые ему присущи «от природы», но и теми методами, которые использует исследователь. Когда исследуется микрообъект в камере Вильсона, то исследователь получает свойства не объекта как он есть сам по себе, а системы «микрообъект + камера Вильсона».

Аналогично при пропускании микрообъекта сквозь дифракционную решетку, мы обнаруживаем не свойства микрообъекта как он есть сам по себе, а обнаруживаем свойства системы «микрообъект + дифракционная решетка». Т. е. если при исследовании макрообъекта мы можем не учитывать влияние средства исследования на результат исследования (т.к. в классическом естествознании, если метод правильный, то при любом методе исследования результат будет один и тот же), то при исследовании микрообъекта мы не можем абстрагироваться от применяемых методов исследования, т.к. они влияют на результат.

Таким образом, для корректного описания свойств микрообъекта необходимо указывать, при помощи какого метода исследования были выявлены эти свойства микрообъекта. В этом состоит смысл принципа относительности к средствам наблюдения.

2. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.

Под взаимодействием в физике понимают такие процессы, в ходе которых между взаимодействующими структурами и системами происходит обмен квантами определенных полей, энергией, а иногда и информацией. В настоящее время принято считать, что любые взаимодействия каких угодно объектов могут быть сведены к ограниченному классу четырех основных видов фундаментальных взаимодействий: сильному, электромагнитному, слабому и гравитационному. Интенсивность взаимодействия принято характеризовать с помощью так называемой константы взаимодействия, которая представляет собой безразмерный параметр, определяющий вероятность процессов, обусловленных данным видом взаимодействия. Отношение значений констант дает относительную интенсивность соответствующих взаимодействий. Кратко охарактеризуем каждый из этих четырех видов взаимодействий.

Сильные (ядерные) взаимодействия. Наличие в ядрах одинаково заряженных протонов и нейтральных частиц говорит о том, что должны существовать взаимодействия, которые гораздо интенсивнее электромагнитных, ибо иначе ядро не могло образоваться. Эти взаимодействия (их называют сильными) проявляются лишь в пределах ядра. Этот вид взаимодействия обеспечивает связь нуклонов в ядре. Константа сильного взаимодействия имеет величину порядка 1.

Наибольшее расстояние, на котором проявляется сильное взаимодействие (радиус действия ), составляет примерно 10-13 см.

Электромагнитные взаимодействия. Ими обусловлены связи в атомах, молекулах и обычных макротелах. Энергия ионизации атома, т. е. энергия отрыва электрона от ядра, определяет значение электромагнитного взаимодействия, существующего в атоме. Теплота парообразования, т. е.

энергия перехода жидкость — пар (при атмосферном давлении) определит, правда довольно грубо, значение межмолекулярных взаимодействий в теле. Последние же имеют электромагнитное происхождение. Константа взаимодействия равна 10 -3. Радиус действия не ограничен ( ).

Слабое взаимодействие. Это взаимодействие ответственно за все виды Р-распада ядер (включая е-захват), за многие распады элементарных частиц, а также за все процессы взаимодействия нейтрино с веществом. Константа взаимодействия равна по порядку величины 10-15. Слабое взаимодействие, как и сильное, является короткодействующим. Как отмечалось, из большого списка элементарных частиц только электрон, протон, фотон и нейтрино всех типов являются стабильными. Под влиянием "внутренних причин" нестабильные свободные частицы за те или иные промежутки времени превращаются в другие частицы. Медленные распады с характерным временем 10-10—10-6 с происходят за счет так называемого слабого взаимодействия, тогда как быстрый распад (10-16 с) происходит под влиянием электромагнитных взаимодействий.

Гравитационные взаимодействия (тяготения). Притяжение тел к Земле, существование Солнечной системы, звездных систем (галактик) обусловлено взаимодействием сил тяготения, или иначе — гравитационными взаимодействиями.

Эти взаимодействия универсальны, т. е. применимы к любым микро- и макрообъектам. Однако они существенны лишь для тел огромных астрономических масс и для формирования структуры и эволюции Вселенной как целого. Гравитационные взаимодействия очень быстро ослабевают для объектов с малыми массами и практически не играют роли для ядерных и атомных систем. Проявления гравитации количественно были изучены одними из первых. Это не случайно, ибо источником гравитации являются массы тел, а дальность гравитационного взаимодействия не ограничена. Константа взаимодействия имеет значение порядка 10-39. Радиус действия не ограничен (r =). Гравитационное взаимодействие является универсальным, ему подвержены все без исключения элементарные частицы. Однако в процессах микромира гравитационное взаимодействие ощутимой роли не играет. Характеристики видов взаимодействий приведены в таблице. В вопросах строения и развития мира как целого роль гравитации становится определяющей. Исследование же конкретных небесных объектов (звезд, пульсаров, квазаров и др.) невозможно без привлечения всех видов фундаментальных взаимодействий.

Несомненно, приведенная классификация взаимодействий отражает современный уровень развития науки. В будущем, возможно, взаимодействия будут либо объединены, либо их останется меньше, если обнаружатся связи между константами взаимодействия. Например, уже удалось описать в рамках единой теории электромагнитное и слабое взаимодействия.

Между константами взаимодействия и характеристиками Вселенной существует какая-то удивительная зависимость. Например, отношение радиуса Метагалактики (R = 5 1027 см) к размерам атома равно отношению электромагнитных и гравитационных сил, действующих между элементарными частицами.

3. ТЕОРИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ И ВАКУУМА.

Под элементарными частицами понимают такие микрочастицы, внутреннюю структуру которых на современном уровне развития науки нельзя представить как совокупность других частиц. Элементарные частицы обычно подразделяют на 4 класса: 1) фотоны; 2) лептоны; 3) мезоны; 4) барионы.

Мезоны и барионы часто объединяют в один класс сильновзаимодействующих частиц – адронов («адрос» с греч.

значит крупный, массивный).

1. Фотоны (кванты электромагнитного поля) участвуют в электромагнитных взаимодействиях.

2. Лептоны (от греч. «лептос» – легкий) не участвуют в сильных взаимодействиях. Сюда относятся мюоны, электроны, электронные нейтрино, мюонные нейтрино. Все лептоны имеют спин 1/2, и следовательно, являются фермионами. Все лептоны участвуют в слабых взаимодействиях, а мюоны и электроны, имеющие электрический заряд, участвуют в электромагнитных взаимодействиях.

3. Мезоны – стабильные частицы без барионного заряда, участвующие в сильных взаимодействиях. К их числу относят мезоны (пионы), к-мезоны (каоны), эта-мезоны. Мезоны участвуют в слабом, сильном, и если заряжены, то и электромагнитном взаимодействиях. Спин всех мезонов равен нулю, так что они являются бозонами.

4. Класс барионов объединяет нуклоны (протон и нейтрон) и гиперионы. Все барионы участвуют в сильном взаимодействии и активно взаимодействуют с атомными ядрами. Спин всех барионов равен 1/2, так что барионы являются фермионами. За исключением протона все барионы нестабильны.

При распаде барионов наряду с другими частицами обязательно образуется барион.

Далее, кроме четырех перечисленных классов элементарных частиц, обнаружено большое число коротко живущих частиц, которые получили название резонансов. По современным представлениям адроны состоят из кварков – особых образований с дробным электрическим зарядом 1/3 или 2/3 от заряда электрона, которые в свободном виде не существуют.

Кварки внутри адронов обмениваются глюнами, которые как «склеивают» их вместе.

Таким образом, лептоны и кварки являются базисными объектами системы элементарных частиц.

Физический вакуум. В настоящее время есть два подхода к пониманию природы вакуума: вещественный и полевой. Вещественный подход рассматривает вакуум как пустое пространство, не содержащее частиц вещества, газа и т.п. Тела, при движении в вакууме не испытывают трения.

Полевой подход рассматривает вакуум как энергетическое состояние поля с наименьшими значениями. В таком вакууме нет реальных частиц, но есть т.н. виртуальные частицы. Это частицы, которые живут и распадаются очень быстро. Физик П. Дирак предложил рассматривать вакуум не как обладающий сложной структурой, из которой могут рождаться пары «частица

– античастица». По современным представлениям структура элементарных частиц описывается посредством непрерывно возникающих и снова распадающихся виртуальных частиц.

4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КВАНТОВО-ПОЛЕВОЙ КАРТИНЫ МИРА.

1) На микроуровне организации материи и вещество и поле состоят из элементарных частиц. Специфика частиц в том, что они очень малы, сильно связаны между собой, движутся на огромных скоростях и не имеют траектории. На микроуровне поле дискретно, а элементарные частицы континуальны (корпускулярно-волновой дуализм). Энергия излучается, распространяется, поглощается отдельными порциями (квантами).

2) Существует 4 вида фундаментальных взаимодействий:

сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное. Они носят обменный характер и осуществляются посредством частицыпереносчика (кванты взаимодействия).

3) Сложившиеся в классическом естествознании познавательные принципы не применимы в полной мере на микроуровне организации материи: а) изучение явлений микромира оказывает существенное влияние на их течение. Понятийный аппарат, методы, приборы определяют те свойства, которые может обнаружить исследователь (принцип относительности к средствам наблюдения); б) законы движения субатомных объектов носят вероятностный характер; в) взаимодополняющие свойства микрообъектов невозможно определить одновременно и точно. Если точно, то одно свойство, если два одновременно, – то с неустранимой погрешностью (принцип неопределенности).

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Как связаны принципы неопределенности и дополнительности?

2. В чем смысл корпускулярно-волнового дуализма?

3. В чем выражается обменный характер фундаментальных взаимодействий?

4. Какие концепции физического вакуума вы знаете?

5. Сформулируйте основные положения квантово-полевой картины мира.

КОНЦЕПЦИИ ХИМИЧЕСКОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

1. ПОНЯТИЕ ХИМИИ. ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА ХИМИИ И ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ЕЕ

РАЗВИТИЯ.

Химия – это наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения. Научный этап развития химии начинается примерно с 60-х годов XVII века. Ему предшествовал донаучный, алхимический этап развития химических знаний.

Химики всегда ставили своей практической целью получать из природных веществ все необходимые для жизни металлы, керамику, известь, стекло, красители, лекарства и др.

Это определило главную задачу химии – задачу получения веществ с необходимыми свойствами. Эта задача определяет двуединую основную проблему химии: 1) получение веществ с заданными свойствами как производственная и практическая задача; 2) выявление способов управления свойствами веществ как задача научно-исследовательская.

Решение этих проблем осуществлялось в 4 основных этапа, породивших 4 концептуальные системы химии за период с XVII века по настоящий момент.

Первая концептуальная система – это концепция химиических элементов вещества. Она началась с трудов Роберта Бойля (1627-1691) и завершилась созданием периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева.

Вторая концептуальная система – концепция структурной химии. Было обнаружено, что строение веществ определяет их химические свойства. С конца XVIII века до середины XX века.

Третья концептуальная система – концепция химических процессов. Она установила особенности протекания химических процессов, выявила методы управления химическими реакциями, и позволила создать основы крупномасштабных химических технологий.

Четвертая концептуальная система – концепция эволюционной химии. Она развивается последние 25-30 лет и связана с глубоким изучением природы реагентов, роли катализаторов в химических реакциях и биологических процессах.

2. ДОНАУЧНЫЙ (РЕМЕСЛЕННО-АЛХИМИЧЕСКИЙ) ЭТАП РАЗВИТИЯ ХИМИИ.

Алхимия первоначально возникает в древнем Египте и происходит от египетского слова «хеми» (корень «хем»

означает «черный». Египтяне называли свою родину Черная Земля). В арабской транскрипции «аль-кеми». Возможно, что есть связи с греческим корнем chemeia – искусство выплавки металлов или «египетское искусство».

Алхимия связана с попытками получить совершенные металлы (серебро и золото) из несовершенных, т. е. с идеей трансмутации (превращения) металлов с помощью гипотетического вещества – «философского камня» или элексира.

В древнем Египте (III-IV вв. до н.э.) были известны способы получения некоторых металлов и сплавов.

Наибольшей ценностью обладало золото и получение золота стало одной из главных задач алхимии, наряду с поисками элексира, дававшего бессмертие, и универсального растворителя.

Проникновение алхимии в Европу стало возможным благодаря Крестовым Походам (1096-1270) на ближний восток.

Европейская алхимия находилась в этот начальный период под покровительством астрологии, приобрела статус тайной науки.

Развитие алхимии выразилось в открытии и усовершенствовании способов получения практически ценных продуктов (красителей, стекла, эмали, металлических сплавов, кислоты, щелочи, соли), а также в разработке некоторых приемов лабораторной техники.

3. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМ ЕНТАХ И

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА.

Представление о химических элементах возникает при попытках установить состав вещества. Простейшей процедурой для этого анализа является химическое разложение или химический анализ, в результате которого получаются вещества, не подвергающиеся дальнейшему разложению. Эти вещества и есть химические элементы, первоначально называвшиеся «простыми телами», в отличие от «сложных тел», состоящих из нескольких простых тел.

Решающее значение в химии элементов сыграло открытие кислорода, в результате чего была опровергнута бытовавшая до того гипотеза о «флогистоне» – некотором «невесомом теле», благодаря которому вещества способны гореть.

Постепенно были открыты водород, азот, сера, фосфор, углерод. Менделееву в 1869 г. было известно уже 62 элемента.

В это же время химиками решалась проблема химического соединения. Француз Ж. Пруст в 1801-1808 гг. установил закон постоянства вещества. Точная современная его формулировка такова: всякое чистое вещество независимо от его происхождения и способа получения имеет один и тот же состав.

В 1803 г. создатель химического атомизма Дж. Дальтон сформулировал закон кратных отношений.

Этот закон гласит:

если определенное количество одного элемента вступает в соединение с другим элементом в нескольких весовых отношениях, то количества первого и второго элементов относятся между собой как целые числа. Дальтон ввел в химию понятие атомного веса. Д. И. Менделеев установил в качестве системного фактора упорядочивающего химические элементы именно атомный вес. В квантовой механике было показано, что индивидуальные свойства и положение каждого из элементов периодической таблицы определяются не атомным весом, как считал Менделеев, а электрическим зарядом атомного ядра. Кроме того, оказалось, что атомов одного и того же элемента, может быть два, различающихся по атомному весу, но имеющих один и тот же ядерный заряд.

Такие различающиеся по массе элементы стали называть изотопами. Всего же к началу ХХI столетия известно 118 химических элементов.

4. КОНЦЕПЦИИ СТРУКТУРНОЙ ХИМИИ.

Концепции структурной химии основываются на атомистике Дальтона, учениях Й. Берцелиуса, Ф. Кекуле, А. М. Бутлерова.

Берцелиус выдвинул гипотезу, согласно которой все атомы химических элементов обладают различной электроотрицательностью и, объединяясь между собой в молекулы, не компенсируют полностью свои заряды, оставаясь электрозаряженными. Так были заложены основания понятий «структура» и «электрохимия».

Ф. Кекуле сформулировал основные положения теории валентности, обосновал наличие для углерода четырех единиц сродства, а для азота, кислорода и водорода соответственно, трех, двух и одной. Число единиц сродства, присущее атому того или иного элемента, получило название «валентность».

Объединение атомов в молекулу происходит в результате замыкания свободных единиц сродства. Заслугой теории валентности Кекуле стало представление об атомной структуре углеводородов и других органических соединений.

В дальнейшем химик Я. Г. Вант-Гофф выдвинул предположение, согласно которому четыре связи атома углерода направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого находится этот атом. Так в химии возникли и стали укрепляться пространственные модели молекул.

А. М. Бутлеров показал, что помимо методики составления формул по Кекуле необходимо учитывать еще так называемую химическую активность реагентов, зависящую от структуры молекулы. Идеи Бутлерова блестяще подтвердились квантовой механикой. По современным представлениям структура молекул – это пространственная и энергетическая упорядоченность системы, состоящей из атомных ядер и электронов.

Открытия, сделанные Кекуле и Бутлеровым, способствовали успехам органического синтеза, были синтезированы сначала простейшие, а затем и более сложные углеводороды.

Недостатками органического синтеза явились неспособность создать углеводороды с цепочкой из четырех атомов углерода, низкие выходы продуктов, большие побочные отходы, использование дорогостоящего сырья сельскохозяйственного производства (зерна, жиров, молочных продуктов).

5. КОНЦЕПЦИИ И ЗАКОНЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

Третья концептуальная система в химии возникла на стыке химии, физики и открывает пути к пониманию биологических систем. Химический процесс в этой концепции – это мост от объектов физики к объектам биологии. Эта система дает возможность проследить путь от простых микрообъектов (электрон, атом, молекула) к биополимеру, к клетке, в которой совершаются химические реакции.

Течение многих химических реакций весьма сложно, трудноуправляемо. Методы управления химическими реакциями подразделяются на термодинамические и кинетические, при которых главенствующую роль играют катализаторы.

Каждая химическая реакция обратима. Обратимость служит основанием равновесия между прямой и обратной реакциями. В зависимости от природы реагентов и условий процессса, равновесие может смещаться в прямую либо в обратную сторону изменением температуры, давления и концентрации реагентов. Согласно принципу А. Ле Шателье, любое изменение одного из условий равновесия (t, p, конц.) вызывает смещение системы в таком направлении, которое уменьшает первоначальное изменение.

Термодинамическое воздействие оказывает влияние на направленность реакции, а вот функции управления скоростью химической реакции выполняет химическая кинетика, ускоряя или замедляя реакции с помощью катализаторов и ингибиторов.

Химический катализ был открыт в 1812 г. русским химиком Константином Кирхгофом. Среди катализаторов особая роль принадлежит ферментам, без которых возникновение жизни на Земле было бы невозможно.

6. КОНЦЕПЦИИ И ПРИНЦИПЫ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ХИМИИ И С АМООРГАНИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

Система и концепции эволюционной химии стали формироваться в 60-70 гг. ХХ века и в своей основе отвечают давней мечте химиков освоить и перенять опыт лаборатории живого организма; понять, как из неорганической материи возникает органическая, а затем живое вещество.

Нобелевский лауреат по химии Н. Н. Семенов представлял химические процессы в тканях растений и животных как химическое производство живой природы, как производство неких «молекулярных машин» совершенно исключительной точности, быстроты и необычайного совершенства. Это подтверждается открытым недавно синтезом больших белковых молекул со строгим чередованием аминокислот. Клетки имеют в своем составе субмикроскопические «сборные заводики» – рибосомы, содержащие рибонуклеиновые кислоты (РНК), как сборные машины. Каждый вид коротких транспортных РНК захватывает один определенный вид аминокислот, несет их в рибосому и ставит каждую аминокислоту на свое место согласно информации, содержащейся в молекулах РНК. Тут же аминокислотам подходят катализаторы-ферменты и осуществляют «сшивку» аминокислот в одну молекулу белка со строгим чередованием. Это настоящий природный завод, строящий молекулу по плану, выработанному организмами в процессе эволюции. Вот эти планы живых организмов и предполагается использовать в новой эволюционной химии.

Это направление начиналось в трудах французского биолога Луи Пастера. При исследовании деятельности молочнокислых бактерий Пастер сделал вывод об особом уровне материальной организации ферментов, что в конечном итоге привело к созданию такой науки, как ферментология, к успехам эволюционного катализа и молекулярной биологии. Развитие этих областей науки показало, что состав и структура биополимеров имеют единый набор для всех живых организмов, что одни и те же физические и химические законы управляют как абиогенными процессами, так и процессами жизнедеятельности. Кроме того, была доказана уникальная специифичность живого, проявляющаяся не только на высших уровнях организации клетки, но и в поведении фрагментов живых организмов на молекулярном уровне.

Специфика молекулярного уровня живых и неживых систем заключается в существенном различии принципов действия ферментов и катализаторов, в различии механизмов образования полимеров и биополимеров. Структура биополимеров определяется не только генетическим кодом, но и тем, что многие реакции окислительно-восстановительного характера могут происходить в клетке без непосредственного контакта между реагирующими молекулами.

В современной химии доказано, что в процессе перехода от химических систем к системам биологическим (то есть на предбиологической стадии эволюции) решающую роль играл ферментный катализ. Исследователи самоорганизации химических систем Б. П. Белоусов и А. М. Жаботинский экспериментально подтвердили возможность образования специфических пространственных и временных структур (например, периодическое чередование цвета жидкости) за счет использования катализаторов, поступления новых и удаления использованных химических реагентов.

В 60-х гг. ХХ в. начинаются попытки создания единой теории химической эволюции и биогенеза. Большую роль здесь сыграли работы А. П. Руденко, А. А. Баландина, И. В. Березина.

Эта теория решает вопросы о законах химической эволюции, отборе элементов и структур. Сущность теории А. П. Руденко состоит в утверждении, что химическая эволюция представляет собой саморазвитие открытых каталитических систем, и, следовательно, эволюционирующим веществом являются катализаторы. В ходе реакций происходит естественный отбор тех каталитических центров, которые обладают наибольшей активностью. Руденко сформулировал основной закон химической эволюции, согласно которому с наибольшей скоростью и вероятностью образуются те пути эволюционных изменений катализатора, на которых происходит максимальное увеличение его абсолютной активности. Следует отметить, что эволюционный процесс предполагает дифференцированный отбор лишь тех химических элементов и соединений, которые являются основным строительным материалом для образования биологических систем.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения

1. Назовите четыре концептуальные системы химии.

2. Сформулируйте главную задачу химии.

3. Можно ли сказать, что алхимия есть продолжение «античного проекта науки»? Ответ аргументируйте.

4. Что является критерием, упорядочивающим химические элементы, по Менделееву?

5. Какова роль ферментов в химических процессах, которые протекают в живых клетках?

ЭЛЕМЕНТЫ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

1. СОЛНЦЕ Солнце — это наша звезда. Радиус Солнца в 109 раз, а объем в 1,3 млн. раз, масса в 333 000 раз больше соответственно радиуса, объема и массы Земли.



Pages:   || 2 |
Похожие работы:

«ТЕМА НОМЕРА: ФЕНОМЕН ДЕТСТВА Детствование как состояние связи мира с человеком в русской философии Рефлексия детства как сущего, выявление его критериальной значимости для отдельного человека и бытия в целом во многом определяют онтологическую специфику русской философии, которая позволя...»

«Семья, имеющая ребенка с речевой патологией Рассказывать Речевая коммуникация, если учесть все виды речи (говорение, слушание, письмо), является постоянным состоянием человека. Естественно, что нарушения речи приводят к перестройке ли...»

«Оглавление Введение Глава 1. Теоретические основы информационной безопасности школьника в учебном процессе 1.1 Основные аспекты информационной безопасности в школе 1.2 Социально-педагогический аспект...»

«ВЕСТНИК Челябинского государственного педагоги еского университета УДК 301 ББК 60.55 Соколова Надежда Анатольевна доктор педагогических наук, профессор кафедра социальной работы, педагогики и психологии Челябинский государственный педагогический университет г. Челябинск Черникова Елена Геннадьевна канд...»

«Елецкая О. В., Мохряков М. О. К вопросу о дифференциальной диагностике нарушений речи в структуре эмоциональных расстройств // Концепт. – 2015. – Спецвыпуск № 23. – ART 75279. – 0,5 п. л. – URL: http://ekonce...»

«ФИО, дата рождения Мамонтова Ираида Владимировна, 1949 года рождения ОУ, преподаваемый МБОУ « Амгино – Олекминская СОШ» предмет Учитель физики образование (что и когда Высшее, Якутский государственный окончил, полученная университет, физикоматематический специальност...»

«А.В.Федоров Модель развития медиакомпетентности и критического мышления студентов педагогического вуза на занятиях медиаобразовательного цикла* * Впервые опубликовано в журнале: Федоров А.В. Модель развития медиакомпетентности и крит...»

«ВИЛЬНЮССКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ СЛАВИСТИКИ КАФЕДРА РУССКОГО ЯЗЫКОЗНАНИЯ Анна Холявская ИНТОНАЦИЯ В ХУДОЖЕСТВЕННОМ ТЕКСТЕ (В РОМАНЕ Б. АКУНИНА «Ф.М.») Магистерская работа Научный руководитель доц. Г. Кундротас Вильнюс, 2008 СОДЕРЖАНИЕ Введение Глава 1. «Теоретические...»

«Научно исследовательская работа Наблюдение за циклом развития бабочки Выполнил: Бойко Никита Евгеньевич учащийся 3 «а» класса Муниципального Автономного общеобразовательного учреждения «Начальная общеобразовательная школа №1» город...»

«ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ Клещенко Юлия Юрьевна Новосибирский государственный педагогический университет, Студентка IV курса Кузнецова Альвина Яковлевна Д-р филос. наук, профессор НГПУ, Новосибирский государс...»

«Болдырева-Вараксина А. В., Вараксин В. Н. Коррекция неадекватных реакций и форм поведения детей и подростков // Концепт. – 2013. – Спецвыпуск № 05. – ART 13550. – 0,5 п. л.– URL: h...»

«1 УДК 783 ПРИНЦИП ПСИХОДРАМЫ В СИСТЕМЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ Савостьянов А.И., д. пед. н., профессор, профессор кафедры педагогики и психологии ФГАОУ ДПО АПК и ППРО, Заслуженный деятель искусств РФ, Почетный работник высшего профессионального образования РФ Аннотация: автор вп...»

«SSN 2072-7941 (Online), ISSN 2072-1692 (Print). Гуманітарний вісник ЗДІА. 2016. № 64 УДК (1+91)477 БАЗАЛУК О. А., доктор философских наук, профессор, Заслуженный работник образования Украины, профессор кафедры философии Переяслав-Хмельницкого государственного педагогического...»

«Актуарное заключение по результатам актуарного оценивания деятельности страховой компании Общество с ограниченной ответственностью «АК БАРС СТРАХОВАНИЕ» (лицензии СЛ № 3867 от 13.04.2015; СИ № 3867 от 13.04.2015) по итогам 2015 года (дата составления 29.04.2016)...»

«Киселева Е.В. ГБПОУ Самарской области«Самарский социально-педагогический колледж» Россия, г. Самара DOI:10.18411/lj2015-10-13-15 Обучение элементам игры в настольный теннис детей пятого года жизни Анализ исследований, ещ прошлого века, касающихся вопросов развития двигательных способностей и качеств детей (Е.Н. Вавилова, 1981; Н.А. Ноткин...»

«Жизнь и приключения Иосифа Программа для детского христианского лагеря. Состав участников: 60% детей, посещающих церковь. Возраст участников: 8-13 лет Наш лагерь – это редакции двух газет. Есть главный редактор (директор лагеря), редакторы колонок (преподаватель кружка рукодели...»

«Смольный институт Российской академии образования —————————————— Северо-Восточный Федеральный университет им. М.К. Аммосова —————————————— Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого —————————————— Кос...»

«Консультация для воспитателей на тему: “Взаимодействие логопеда, воспитателя и родителей – залог успешной коррекционной работы детьми, имеющие речевые недостатки ” Нарушение речи – большая преграда в общении детей не только со сверстниками, взрослыми, но с внешним миром. Поэтому в детском саду особое внимание уделяется пр...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Карачаево-Черкесский государственный университет имени У.Д. Алиева» УТВЕРЖДЕН на заседании кафедры педагогики...»

«ПЕДАГОГИКА И ПСИХОЛОГИЯ УДК 734.08 ББК 54.2 Бутенко Наталья Валентиновна кандидат педагогических наук, доцент кафедра теории и методики дошкольного образования Челябинский государственный педагогический университет г. Челябинск Butenko Natalia Valentinovna candidate of pedagogical sciences, senior...»

«УДК 78:373 ПРИОБЩЕНИЕ К КЛАССИЧЕСКОЙ МУЗЫКЕ. КАКИМ ОНО ДОЛЖНО БЫТЬ? Чечина С. Н. ФГБОУ ВПО «Саратовская государственная консерватория (академия) имени Л. В. Собинова», Саратов, Росс...»

«Пакет № 3 представляет диагностические средства, выявляющие особенности состояния всех компонентов и функций речи для логопедического обследования на ПМПК детей младшего дошкольного возраста (от 3 до 5 лет). В пакет входит 21 методика. Методики, выявляющие особенности состояния всех компонентов и функций речи...»

«Проект1 ПОСТАНОВЛЕНИЕ Пленума Высшего Арбитражного Суда Российской Федерации № Москва «_» 2012 г. О некоторых вопросах разрешения споров, связанных с поручительством В связи с вопросами, возникающими при рассмотрении судами споров,...»

«Тема курсовой работы: Развитие личности ребенка младшего школьного возраста посредством дидактических игр /Personality development of primary school aged children through didactic games/ Автор: К...»

«ПОНЯТИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ СПЕЦИАЛИСТА: ДЕЯТЕЛЬНОСТНЫЙ ПОДХОД Лопатина Е.Н. РИВШ, Минск В статье автор раскрывает сущность деятельностного подхода в культурологии и педагогике, ра...»

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИЧЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ РЕКЛАМЫ И СВЯЗЕЙ С ОБЩЕСТВЕННОСТЬЮ МАРКЕТИНГОВЫЕ КОММУНИКАЦИИ Методические указания и задания контрольных работ для студентов заочной формы обучения Новосибирск 2007 ВВЕДЕНИЕ Учебным планом для студентов заочной...»








 
2017 www.pdf.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - разные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.