1.3.6. Роль исследований Н. Коперника в становлении ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКОЙ картины мира
Н. Коперник (1473-1543) как польский мыслитель эпохи Возрождения, основатель научной астрономии, каноник Вармийской коллегии священников. Обучается в университетах г. Кракова, г. Болоньи, г. Падуи в области философии, права, медицины, астрономии. Оборудование Н. Коперником обсерватории во Фромборке (Фрауэнбурге). Основные труды: «Очерк нового механизма мира» (1505-1507), «Об обращении небесных сфер» (1543). Критика птолемеевской геоцентрической картины мира. Новое открытие и обоснование античной идеи гелиоцентризма (впервые Аристарх Самосский (III в. до н.э.)).
1.3.7. Значение исследований Г. Галилея в зарождении науки Нового времени
Г. Галилей (1564-1642) как итальянский мыслитель эпохи, переходной между Возрождением и Новым временем; физик, основоположник классической механики, астроном, математик, один из основателей современного экепериментально-теоретического естествознания, поэт и литературный критик. В 1589 году Г. Галилей становится профессором Пизанского, а с 1592 по 1610 годы работает на кафедре математики Падуанского университета. Основные труды: «Звездный вестник» (1610), «О солнечных пятнах» (1613), «Письмо к Кастелли» (1613), «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки» (1638) и другие. Гидростатические весы для определения состава металлических сплавов как первое важное изобретение Г. Галилея. Использование самодельных (с 3-х и 32-х кратным увеличением) телескопов в ходе наблюдений за небесными телами (с 1609 года). Открытие гор на Луне, определение размеров звезд и расстояний до них, обнаружение пятен на Солнце, фаз Венеры, четырех спутников Юпитера, колец Сатурна и многого другого. Усиление позиций гелиоцентризма Н. Коперника посредством открытий Г. Галилея. Публикация сочинения «Диалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковой» (1633) и привлечение к суду инквизицией. Важный вклад в развитие классической механики (принцип относительности движения, закон свободного падения тел и другие). Принцип всеобщего характера законов механики как ядро позиции Г. Галилея. Закладка фундамента естествоиспытательской науки Нового времени. Количественные методы как основа научных исследований. Методика «резолютивного» наблюдения, т.е. использование аналитического метода, представляющего собой совокупность (серии) однородных опытов, результаты которых обобщаются некоторым общим положением.
1.3.8. основные черты науки Нового времени
Институциональные черты науки Нового времени. Создание Королевской Академии в Англии XVII века. Признаки институционального понимания науки (по Г.В. Кораблевой, Г.В. Осипову и др.): 1) строгое разделение ролевых функций и сфер компетенции членов коллектива, опора на нормативно-правововую базу; 2) наличие неформальных норм и правил поведения, ориентация сообщества на традиции, корпоративную этику. Естествоиспытательская линия исследований природы как образец научности Нового времени. Роль наблюдения и эксперимента в практике научного познания.
1.3.9. Основные положения механики И. Ньютона
Вклад И. Ньютон (1643—1727) в развитие физико-математического естествознания. Основная работа И. Ньютона «Математические начала натуральной философии» (1687 г.), ставшая образцом естествоиспытательской линии исследований вплоть до конца XIX века. Разработка И. Ньютоном (параллельно Г. Лейбницу) дифференциального и интегрального исчисления. Проведение астрономических наблюдений. Систематизация принципов классической механики (основы заложил Г. Галилей). Три основных закона движения: принцип инерции (всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока оно не будет вынуждено изменить его под действием каких-то сил); действие силы прямо пропорционально ускорению и обратно пропорционально массе тела; закон равенства действия и противодействия. Открытие закона Всемирного тяготения (тяготение между телами прямо пропорционально их массам и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними).
1.3.10. Образ науки в эпоху Просвещения
Общие принципы философии науки в эпоху Просвещения. Идеи прогресса и свободы человеческого разума (Ж.А. Кондорсе). Проблемы теории познания и культуры. Атеизм мыслителей эпохи Просвещения (Д. Дидро, Ж.-Ж. Руссо, П. Гольбах, Ж. Ламетри).
1.3.11. Значение немецкой классики в развитии европейской науки
Общая характеристика немецкой классической мысли. И. Кант (1724-1804) как основоположник немецкой классики. Докритический и критический периоды деятельности И. Канта. Значение проекта наукоучения И. Фихте (1762-1814). Система натурфилософии и трансцендентального идеализма Ф. Шеллинга (1775-1854). Принцип параллелизма развития природы и сознания. Абсолютный идеализм Г. Гегеля (1770-1831): историзм как основа систематической связи наук о логике, природе и духе. Переосмысление результатов исследований немецкой классической мысли в трудах Л. Фейербаха, К. Маркса и Ф. Энгельса. Материалистические принципы развития науки.
1.3.12. Возникновение и общие признаки неклассической науки
Кризис естественнонаучной мысли в конце XIX века. Цепь открытий, поставившая завершенность системы классической физики под сомнение: обнаружение В. Рентгеном Х–излучения (1895 г.), выявление естественной радиоактивности А. Беккерелем (1896 г.), открытие Дж. Томсоном первой элементарной частицы электрона (1897). Зарождение неклассической науки. Признаки неклассической науки (по В.С. Степину): относительность объекта к средствам и операциям деятельности; зависимость истинности знания от конкретного метода его получения (отрицание представления об единственно верном способе познания). Квантово-релятивистская физика как образец неклассической науки (А. Эйнштейн, Н. Бор и др.).
1.3.13. Значение исследований А. Эйнштейна в современной науке
Специальная теория относительности и её отношение к классическому принципу относительности, введенному Г. Галилеем (никакими механическими опытами нельзя установить, покоится инерциальная система отсчета или движется равномерно и прямолинейно). Принцип относительности справедлив для вычислений, предполагающих как постулаты абсолютности пространства и времени, предложенных И. Ньютоном (время везде течет одинаково, а пространство остается неподвижным безотносительно к чему-либо внешнему), так и прямо противоположные положения. Постулаты А. Эйнштейна о постоянстве скорости света и обобщенном принципе относительности (согласно Л.С. и Г.Л. Ждановым): никакими физическими (не только механическими) опытами, произведенными в какой-либо инерциальной системе отсчета, невозможно установить, покоится эта система отсчета или движется равномерно и прямолинейно. Связь длины тела l, массы m и времени T со скоростью (l = l0√1 – v2 ∕ c2; T = T0 ∕ √1 – v2 ∕ c2; m = m0 ∕ √1 – v2 ∕ c2;), т.е. чем ближе скорость тела к скорости света (3∙108 м / с), тем большим временем, массой и меньшей длиной обладает тело и наоборот. Следствия, вытекающие из положений А. Эйнштейна. 1) Теорема сложения скоростей движения двух систем, отличающаяся от классической (полная скорость двух тел равна сумме скоростей каждого из тел). При оценке движении точки в системе S со скоростью v в отношении другой системы отсчета, двигающейся со скоростью u’ (пример движения вагона поезда в некотором направлении, а также движения какой-либо точки параллельно относительно него), скорости складываются следующим образом: u = u’ +v / 1 + vu / c2. 2) Прямо пропорциональная связь энергии и массы тела E = mc2, т.е. чем большая энергия имеется у тела, тем большей массой оно обладает и при потере энергии уменьшается масса и наоборот. 3) Общетеоретическая возможность выдвижения и обоснования тезиса о всеобщей относительности, затрагивающей не только природные, но и любые возможные процессы (например, социокультурные).
1.3.14. Место и роль квантовой теории в современном естествознании
Зарождение квантовой теории в ходе анализа состава светящихся тел (работы М. Планка, А. Эйнштейна, Н. Бора и др.). Рассогласование экспериментальных данных с волновой теорий света (Х. Гюйгенс, XVII век). Предположение в рамках ранней волновой теории продольного характера световых волн, механических по природе, в которых колебания частиц среды происходит перпендикулярно к направлению их распространения. Возможность таких волн только в твердых телах и на поверхности жидкостей. Требование наличия вещества между Землей и Солнцем (свет свободно доходит до Земли). Идея эфира. Экспериментальное опровержение наличия эфира А. Микельсоном и Э. Морли. Разработка электромагнитной теории света Д. Максвеллом (XIX век). Возможность объяснения явлений, связанных с распространением света в различных средах, но необъяснимость несводимости электромагнитных волн только к видимым человеческим глазом. Введение М. Планком (1858-1947) понятия «квант света» (от «квантум» – количество, масса (лат.)) для объяснения распространения света в вакууме. Связь волновых и корпускулярных свойств света формулой ε = ħ / ν, где ε – энергия кванта, ν – частота колебания электромагнитного излучения, ħ – постоянный коэффициент, одинаковый для всех волн и квантов. Сведение в рамках квантовой теории многообразия элементарных составляющих материального мира к двойственности характеристик как волн (распространения колебаний в среде, т.е. последствий движения других физических тел), так и отдельных частиц или самостоятельных тел одновременно. Физика атомного ядра и элементарных частиц – главная область применения квантовой теории. Возможность объяснения характеристик движения элементарных частиц (в частности, фотонов): затрудненность одновременной фиксации и местоположения, и импульса (прямо пропорционален произведению массы на скорость) частицы. Принципы дополнительности Н. Бора и неопределенности В. Гейзенберга.