Понятие "научная революция"

Понятие "научная революция"

Содержание

Введение
Понятие научной революции
Ход научной революции
Заключение
Использованная литература

Понятие "научная революция"

Но все-таки к концу 19 века происходит попытка создания новой целостной картины природы. И этот этап познания назвали синтетическим. В это время ученые пытаются объединить знания, полученные в разных областях в единую науку о природе. В то же время объем новых знаний к этому времени становится настолько большим, что одновременно с формированием единой научной картины природы происходит дальнейшая дифференциация естественных наук.
Очень важной характеристикой естественных наук периода 18 и первой половины 19 веков является осознание возможности прикладного и инженерно-технического применения научных знаний. Открытие производительной роли научных знаний в этот период придало многим ученым уверенность в неизменности и стабильности полученных знаний. Поэтому в этот период сформировался стильмышления, присущий науке, которую сейчас классифицируют как классическую науку.
Следующий период называют некоторые исследователи истории науки периодом неклассического естествознания3. Это период конца 19 и первых десятилетий 20 века. В физике открывают делимость атома, создается квантовая и релятивистская теории, в космологии разрабатывается концепция нестационарной Вселенной, в биологии возникает генетика.
Третья научная революция произошла к концу 19 века. Это связано с тем, что знания о двойственности материи полностью опровергли ранее существовавший механистический подход к материи. Были созданы приборы и инструменты, позволившие проводить более глубокие исследования вещества. Открытия, сделанные на рубеже 19-20 веков, вызвали принципиальные изменения во взглядах на многие явления природы.
Очень важным показателем в естественных науках на рубеже 19-20 веков является также то, что изменилось отношение общества к науке, увеличилось количество исследователей, т.е. людей желавших познать природу.
Важным условием начала естественнонаучной революции на рубеже 19 и 20 веков явилось то, что, наряду с новыми открытиями, появились противоречия и парадоксы в сложившейся к концу 19 века системе знаний. Это в первую очередь относилось к физике, в которой механистический подход не объяснял уже многие найденные экспериментальные факты. В этот период в науке происходят радикальные изменения, происходит становление нового неклассического естествознания.
Особенно важной проблемой, решаемой науками, является проблема возникновения и развития мира, его единства и ограниченности. На рубеже 19-20 веков были получены научные экспериментальные данные, позволившие кардинально изменить базовые представления по этим вопросах. К базовым категориям, на которых базируется взгляд на мир, являются движение, пространство, время, понятия конечность и бесконечность, субъективность и объективность восприятия мира природы, а также взаимосвязь, существующая между материей и энергией.
Новые открытия конца 19 века, изменившие многие представления о природе и мироздании, вовсе не означали, что все старые знания оказались забытыми или неверными. Увеличился объем знаний настолько, что произошла корректировка картины мира. Пример с понятием относительность иллюстрирует такие изменения. Гераклит в 5 веке до н.э. говорил об относительности, рассматривая, например, вопрос полезности морской воды и ставя вопрос: «Смотря для чего?». Гераклит первым сформулировал идею о всеобщей изменчивости, идею внутренней раздвоенности вещей и процессов. В начале 20 века А. Эйнштейн показал, что относительны такие свойства как длина, расстояние во времени и масса. Эйнштейн показал, что и длина и масса и время зависят от скорости.
Еще один пример корректировки и развития понятий – это представление об атоме. Об атоме писал еще Демокрит, древнегреческий ученый 4 века до н.э., он развил учение Левкиппа об атоме и пришел к заключению о существовании единичной, неделимой частице вещества, частицы, составляющей материю, – атоме. Но в конце 19 века идея атома была развита, разработана модель атома и определены другие элементарные частицы.
На рубеже 19 и 20 веков произошло накопление экспериментальных фактов, доступных многим исследователям, и интерпретировать которые не удавалось с позиций классической физики. В этот период создаются новые теории, способные объяснить новые экспериментальные факты. Т. Кун называет такой период допарадигмальных школ4 .
Усилия ученых в этот период направлены не на создание новых теорий, цель их исследований расширить область применения и повысить точность исследований5. В первые десятилетия 20 века происходило кумулятивное развитие, прибавляющее новые знания к уже имеющимся новым знаниям. Усилиями ученых разных стран были созданы новые теории, признанные практически всеми конкурирующими группами исследователей.
Третья научная революция происходит на рубеже 19 и 20 веков становится возможной благодаря работам множества ученых в разных областях знаний. Работы Фарадея и Максвелла позволили рассматривать материю и как вещество и как электромагнитное поле. Ламарк, Шлейден, Дарвин, и др. ученые создают концепцию эволюции природы и единстве присхождения всего живого. Джоуль, Ленц, Майер и многие другие на основании изучения тепла, света, электричества приходят к идее возможности перехода одного вида энергии в другой и к закону сохранения и превращения энергии6.
Следующие, крайне важные работы, на основе которых базируется третья научная революция, относятся к изучению структуры вещества, открытию радиоактивности, рентгеновского излучения, разработке квантовой модели атома и открытию элементарных частиц, а также пониманию того, что все материальные объекты обладают совокупностью свойств. Эти научные работы были проведены уже в конце 19 века. На основании новых данных о веществе и взаимодействии веществ, их изменении на рубеже 19 и 20 веков изменилась совокупность представлений о природе и вселенной, появились предпосылки к созданию новой парадигмы, т.е. новой концептуальной схемы, совокупности методов и приемов, которыми пользуется в определенном историческом периоде научное сообщество.
Ход научной революции
Чтобы лучше понять, как происходит научная революция, рассмотрим научную революцию 17 века, которая привела к возникновению классической механики и созданию условий для дальнейшего развития научных знаний человека о Земле и мире в целом7.
К этому времени в мире сформировано уже понятие естественно-научного познания и методах познания природных явлений. Становится очевидным, что существуют причинно-следственных связи между явлениями природы и поэтому ученые стараются установить эти связи, а затем выразить их на математическом языке.
Работы Коперника в области астрономии развивались европейскими учеными. Т. Браге в Дании в последней четверти 16 века построил астрономическую обсерваторию с новыми огромными инструментами для астрономических наблюдений. Это были квадрант радиусом 2 м, который обеспечивал высокую точность измерения угловых расстояний между звездами, большой небесный глобус и др. Новые приборы позволили заметно уменьшить большие погрешности измерений, характерные для замеров и расчетов предыдущих поколений астрономов.
Тихо Браге был астрономом-наблюдателем, но не теоретиком. Но его наблюдения уже показали недостатки (птолемеевской) геоцентрической системы мира и он разработал систему, которая занимает промежуточное место между геоцентрической и гелиоцентрической. В этой системе Солнце движется по эксцентрической окружности вокруг неподвижной Земли, а планеты обращаются вокруг Солнца. Его соратником и продолжателем разработал фундамент теоретической астрономии и подошел к понятию гравитации. Надо сказать, что все астрономы того времени, несмотря на их работу по выяснению закономерностей движения планет, занимались составлением гороскопов для сильных мира. Именно это позволяло им зарабатывать деньги на проведение научных исследований.
О своих открытиях в области изучения законов движения планет Кеплер сообщал в своих публикациях, которые быстро становились известными другим исследователям.
Т. Браге убедил в эллиптической форме орбит, а Кеплер показал, что планеты не только движутся по эллиптическим орбитам, но и движутся по ним неравномерно.
Для установления истинного сложного характера причин орбитального движения планеты требовались уточнение основных физических понятий и создание основ механики. Это было делом будущего. Таким образом, в исследованиях механики неба Кеплер до предела исчерпал возможности современной ему физики.
Огромные заслуги в формировании классической механики имеет Галилео Галилей. Галилей показал, что научные обобщения следует получать из опыта и показал, что эксперимент является методом научного познания. Он изобрел в 1608 году зрительную трубу и превратил ее в телескоп, что позволило ему открыть спутники Юпитера, Сатурна, фазы планеты Венеры, а также солнечные пятна.
Именно Галилей разработал понятия равномерного и неравномерного, ускоренного движения, сформулировал понятие ускорения, показал, что результатом действия силы на движущееся тело является не скорость, а ускорение, вывел формулу, связывающую ускорение, путь и время: S= 1/2 gt2 и сформулировал принцип инерции. На основании этих законов мы решаем динамические задачи об ударе упругих шаров, о колебаниях физического маятника, определении центробежной силы.
Огромное влияние на развитие теоретической мысли в физике 17 века оказал великий французский мыслитель и ученый Рене Декарт (Картезий). Его рационалистическая методология приводит к формированию аналитической геометрии. Декарт закладывает основы механистического мировоззрения.
Декарт полагает, что природа была создана в виде первоначального хаоса частей и движений, а однородная материя дробима на части, имеющие различные формы и размеры. По космогонической теории Декарта стало объяснимым суточное движение Земли вокруг своей оси и годовое движение вокруг Солнца. Но Декарт не мог объяснить законы Кеплера8.
Следующим шагом в научном познании были работы Исаака Ньютона. Он обобщил известные уже открытия и ограничил исследования изучением точных количественных проявлений этих закономерностей в природе.
Ньютон на основе результатов предшественников создал теоретическую систему знания, которую мы называем ньютоновской механикой. На основе эксперимента он установил точные количественные закономерности между явлениями и вывел общие законы природы методом индукции.
Именно И. Ньютон окончательно сформулировал основные законы динамики. Это закон инерции о пропорциональности между количеством движения mv и движущей силой F=d(mv)/dt, равенства по величине и противоположности по направлению сил при центральном характере взаимодействия. Но главным достижением Ньютона является теория тяготения и закона всемирного тяготения. Интересно, что доказательство тождества силы тяготения и силы тяжести на Земле Ньютон провел на основе вычисления центростремительного ускорения Луны при ее обращении вокруг Земли. Он установил, что для Луны оно равно ускорению силы тяжести у земной поверхности и сделал вывод, что для всех планет имеет место притяжение к Солнцу, что все планеты притягиваются друг к другу с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Формирование основ классической механики – это огромное достижение естествознания 17 в. Кроме того у Ньютона есть и математические находки, которые позволили ему сформулировать теорию тяготения. Вместе с методом Г. Лейбница Ньютон создал основу дифференциального и интегрального исчислений.
В начале 17 века открыты законы отражения и преломления света. Было установлено, что белый свет состоит из света различных цветов и, следовательно, цветной свет имеет более простую природу, чем белый. В этих работах также принимал участие И. Ньютон.