Институт гуманитарного образования и информационных технологий Кафедра математики и естествознания 1 Концепции современного естествознания Направление(я) подготовки: 035700 Лингвистика, 031300 Журналистика, 080400 Управление персоналом, 030300 Психология Старший преподаватель кафедры математики и естествознания ТРОФИМОВ Игорь Анатольевич Объем часов аудиторных занятий: лекции – 32, семинары 12.
Концепции современного естествознания Тема № 3 Формирование классической научной картины мира Лекция № 7 Классическая наука Нового времени. 2
Концепции современного естествознания Вопросы: 1. Научная картина мира. 2. Формирование научной картины мира. 3. Система натуральной философии Декарта. 4. Научные принципы Галилея – основа экспериментального естествознания. 5. Математические начала натуральной философии Ньютона. Характерные черты классической (Ньютоновской) картины мира. 2
Концепции современного естествознания 1. Научная картина мира. Картина мира - это целостное миропонимание, синтезирующее знания на основе систематизирующего начала (научного принципа, идеи, религиозного догмата и т. д. ), который определяет мировоззренческую установку человека, его ценностные поведенческие ориентиры. Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и неким "живописным полотном", на котором художник компактно разместил все предметы мира. Как и все прочие аналогии, эта довольно приблизительно отражает суть дела, но тем не менее такое словосочетание обладает удивительным свойством - оно позволяет разворачивать "живописное полотно" подробнее, и при этом сходство с объектом аналогии сохраняется! 2
Концепции современного естествознания 2
Структура мироздания • В структуре этой картины мира отчетливо видны 4 "стихии". Кстати подобные 4 стихии видны у же в самой структуре мироздания. Эти 4 "стихии" формируют две "перекладины креста", взаимосвязанные и обусловленные. • И эта взаимосвязь простирается не только в прошлое. Она существует в настоящем и она обязательно связана с будущим. • Мы же эти 4 "стихии" отделили их друг от друга и пытаемся теперь понять картину мироздания, исходя из ортодоксальных материалистических или духовных представлений.
Концепции современного естествознания Картина мира - это целостное миропонимание, синтезирующее знания на основе систематизирующего начала (научного принципа, идеи, религиозного догмата и т. д. ), который определяет мировоззренческую установку человека, его ценностные поведенческие ориентиры. Структура миропонимания: - философские основания; - нравственно-мировоззренческая установка субъекта, общества; - основополагающий принцип систематизации знаний; - метод или способ постижения мироздания, общества, личности.
Концепции современного естествознания Мифологическая картина мира • созерцательное, целостное постижение мира посредством конкретно-чувственного образа, в котором неразличимы в своем единстве восприятие и воображение, представления и фантазия, субъект и объект; • восприятие природы осуществляется через одухотворенных существ (богов, духов) и магические, фантастические свойства и явления.
Концепции современного естествознания Религиозная картина мира • основанное на религиозной вере иррациональное постижение Божественного порядка, отличающегося иерархичностью взаимоотношений двух целостностей Бога и Его творения — человека.
Концепции современного естествознания Естественно-научная картина мира • упорядоченная целостность систематизированных знаний о Вселенной и человеке, формирующаяся на базе фундаментальных открытий и достижений, прежде всего естествознания (астрономии, физики, химии, биологии и др. ).
Концепции современного естествознания Философская картина мира • упорядоченная целостность систематизированных знаний в форме идей, учений, теорий и концепций, отражающих предельно общие представления о мире и месте в нем человека
Становление современной научной картины мира КВАНТОВО-ПОЛЕВАЯ КАРТИНА МИРА (КП КМ) (ЭМ КМ) АТОМИСТИЧЕСКАЯ КМ
Концепции современного естествознания ВЫВОД Схема физической картины мира связана со сменой представлений о материи: • от атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым, континуальным, а затем к квантовым. Отсюда и три физических картины мира: механистическая, электромагнитная и квантово-полевая
Концепции современного естествознания МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА Механистическая картина мира, в отличие от античной картины мира, явилась фактически первой глобальной картиной мира.
Концепции современного естествознания В рамках данной картины мира все События и Перемены были взаимосвязаны и взаимообусловлены механическим движением.
Концепции современного естествознания ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАРТИНА МИРА • Возникновение электромагнитной картины мира характеризует качественно новый этап эволюции науки.
• • • Характерные особенности электромагнитной картины мира В рамках электромагнитной картины мира сложилась полевая, континуальная (непрерывная) модель реальности: - материя - единое непрерывное ноле с точечными силовыми центрами - электрическими зарядами и волновыми движениями в нем; - мир - электродинамическая система, построенная из электрически заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля. Движение — распространение колебаний в поле, которые описываются законами электродинамики. Принцип близкодействия - взаимодействия любого характера передаются полем от точки к точке непрерывно и с конечной скоростью. В электромагнитную картину мира было введено понятие вероятности.
Характерные особенности электромагнитной картины мира (продолжение) • Игнорирование дискретной, атомистической природы вещества приводит максвелловскую электродинамику к целому ряду противоречий, которые снимаются с созданием Г. Лоренцом электронной теории или микроскопической электродинамики. Последняя восстанавливает в своих правах дискретные электрические заряды, но она сохраняет и поле как объективную реальность. • Реляционная (относительная) концепция пространства и времени: а пространство и время связаны с процессами, происходящими в поле, т. е. они несамостоятельны и зависимы от материи. • А. Эйнштейн ввел в электромагнитную картину мира идею относительности пространства и времени. Так появилась общая теория относительности, ставшая последней крупной теорией, созданной (1916) в рамках электромагнитной картины мира.
Сравнение данной картины мира с механистической выявляет некоторые важные особенности. Например, Подобная взаимодополнительность картин не является случайностью. Она носит строго эволюционный порядок.
КВАНТОВО-ПОЛЕВАЯ КАРТИНА МИРА • Данная картина мира явилась результатом дальнейшего развития электромагнитной картины мира. • КВАНТОВО-ПОЛЕВАЯ КАРТИНА МИРА формируется на основе: • квантовой гипотезы М. Планка (1858— 1947), • волновой механики Э. Шредингера (1887— 1961), • квантовой механики В. Гейзенберга (1901— 1976), • квантовой теории атома Н. Бора (1885— 1962) и т. д.
Характерные особенности КВАНТОВО-ПОЛЕВОЙ КАРТИНЫ МИРА • В рамках квантово-полевой картины мира сложились квантовополевые представления о материи: материя обладает корпускулярными и волновыми свойствами, т. е. каждый элемент материи имеет свойства волны и частицы. • Картина физической реальности в квантовой механике двупланова: - с одной стороны, в нее входят характеристики исследуемого объекта; - с другой стороны - условия наблюдения (метод познания), от которых зависит определенность этих характеристик. • Движение - частный случай физического взаимодействия. Фундаментальные физические взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное. Они описываются на основе принципа близкодействия: взаимодействия передаются соответствующими полями от точки к точке, скорость передачи взаимодействия конечна и не превышает скорости света.
Характерные особенности КВАНТОВО-ПОЛЕВОЙ КАРТИНЫ МИРА • Спецификой квантово-полевых представлений о закономерности и причинности является то, что они выступают в вероятностной форме, в виде статистических законов. • При описании объектов используется два класса понятий: пространственно-временные и энергетически-импульсные. • Первые дают кинематическую картину движения, вторые - динамическую (причинную). • Пространство-время и причинность относительны и зависимы. • Фундаментальные положения квантовой теории: - принцип неопределенности; - принцип дополнительности. Эта картина мира отражает уже единство двух предыдущих картин мира в единстве на основе принципа дополнительности.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МИРЕ • Главная принципиальная особенность современной естественно-научной картины мира - принцип глобального эволюционизма можно пояснить тождеством • В этом тождестве События и Перемены «оживили» ранее статическую Вселенную, обнаружили в ней единство и тесную эволюционную взаимосвязь всех ее фрагментов. • Современные представления о мире формируются на основе дифференциации и интеграции естественных наук, единстве физического знания и т. п.
СОВРЕМЕННАЯ КАРТИНА МИРА Формируются на основе: • - глубокого изучения явлений природы, • - дифференциации и интеграции естественных наук, • - единстве физического знания и т. п.
Характерные особенности СОВРЕМЕННОЙ КАРТИНЫ МИРА • Современные представления о строении материи предполагают и ее основе шестнадцать фундаментальных частиц и античастиц: - четыре лептона (электрон, позитрон, электронное нейтрино и антинейтрино); - два вида кварков с дробными электрическими зарядами (-1/3) и (+2/3), причем каждый вид в трех разновидностях (красный, зеленый, синий); - соответствующие антикварки. • Многообразие и единство мира основывается на взаимодействии и взаимопревращении фундаментальных частиц и античастиц. • Движение есть проявление фундаментальных взаимодействий (гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного), переносчиками которых являются фотоны, глюоны и промежуточные бозоны.
Характерные особенности СОВРЕМЕННОЙ КАРТИНЫ МИРА • Представления об основе мироздания складываются на основе разработки единой теории поля, объединяющей все фундаментальные взаимодействия (теории «Великого объединения» , теории «Сверх великого объединения» ). • Природа рассматривается в движении и развитии. И физике используется диалектический метод (вещество и ноле, частица и волна, масса и энергия и т. н. рассматриваются в диалектическом единстве) • Принципиальные особенности современных представлений о мире: -системность, - глобальный эволюционизм, -самоорганизация, - историчность определяют их общий контур и способ организации научного знания. • Современные представления характеризуются как научно-методологические, ибо объективная картина объекта опосредуется (измерением) методом познания субъекта.
3. Система натуральной философии Декарта.
Дуалистическая философия Декарта • • Признавал наличие в мире двух родов сущностей: протяжённой (res extensa) и мыслящей (res cogitans), при этом проблема их взаимодействия разрешалась введением общего источника (Бога), который, выступая создателем, формирует обе субстанции по одним и тем же законам. Главным вкладом Декарта в философию стало классическое построение философии рационализма как универсального метода познания. Разум, по Декарту, критически оценивает опытные данные и выводит из них скрытые в природе истинные законы, формулируемые на математическом языке. При умелом применении нет пределов могуществу разума. Другой важнейшей чертой подхода Декарта был механицизм. Материя (включая тонкую) состоит из элементарных частиц, локальное механическое взаимодействие которых и производит все природные явления. Для философского мировоззрения Декарта характерен также скептицизм, критика предшествующей схоластической философской традиции. Самодостоверность сознания, cogito (декартовское «мыслю, следовательно, существую» — лат. Cogito, ergo sum), равно как и теория врождённых идей, является исходным пунктом картезианской гносеологии. Картезианская физика, в противоположность ньютоновской, считала всё протяжённое телесным, отрицая пустое пространство, и описывала движение с помощью понятия «вихрь» ; физика картезианства впоследствии нашла своё выражение в теории близкодействия.
«Первоначала философии» • Так как мы рождаемся детьми и составляем разные суждения о вещах прежде, чем достигнем полного употребления своего разума, то многие предрассудки отклоняют нас от познания истины; избавиться от них мы, повидимому, можем не иначе, как постаравшись раз в жизни усомниться во всём том, в чём найдём хотя бы малейшее подозрение недостоверности…. Если мы станем отвергать всё то, в чём каким бы то ни было образом можем сомневаться, и даже будем считать всё это ложным, то хотя мы легко предположим, что нет никакого Бога, никакого неба, никаких тел и что у нас самих нет ни рук, ни ног, ни вообще тела, однако же не предположим также и того, что мы сами, думающие об этом, не существуем: ибо нелепо признавать то, что мыслит, в то самое время, когда оно мыслит, не существующим. Вследствие чего это познание: я мыслю, следовательно существую, — есть первое и вернейшее из всех познаний, встречающееся каждому, кто философствует в порядке. И это — лучший путь для познания природы души и её отличия от тела; ибо, исследуя, что же такое мы, предполагающие ложным всё, что от нас отлично, мы увидим совершенно ясно, что к нашей природе не принадлежит ни протяжение, ни форма, ни перемещение, ничто подобное, но одно мышление, которое вследствие того и познаётся первее и вернее всяких вещественных предметов, ибо его мы уже знаем, а во всём другом ещё сомневаемся.
Скачать презентацию Институт гуманитарного образования и информационных технологий Кафедра математики
Тема 3 (Научная картина мира).pptx