2.2 Содержание курса.
Тема 1. Естествознание как отрасль научного познания
Понятие культуры. Материальная и духовная культура. Основные компоненты духовной культуры. Наука как один из основных компонентов духовной культуры. Наука и познание. Научное, донаучное и ненаучное познание. Наука как система исследовательской деятельности, направленная на производство новых знаний. Признаки науки. Функции науки. Наука как социальный институт. Наука и производство. Наука и государство. Научные школы. Проблемы организации науки и управления научными исследованиями. Влияние науки на другие формы культуры. Наука и экономика. Экономика науки. Наука и мораль. Нравственная ответственность ученого. Наука и идеология. Наука и право. Наука и развитие общества. Возрастание роли науки в истории человечества. Интернациональный характер науки. Вклад российских ученых в развитие мировой науки.
Проблема классификации наук. Фундаментальные и прикладные науки. Понятие математических, естественных, общественных, гуманитарных и технических наук. Особенности познавательной деятельности в разных отраслях науки. Проблема культур в науке: от конфронтации к сотрудничеству. Взаимодействие наук. Материальное единство мира и единство наук.
Структура естественнонаучного познания. Уровни научного познания. Эмпирический уровень научного познания. Факты науки. Эмпирические законы. Теоретический уровень научного познания. Структура научной теории: идеальные объекты, исходные понятия, принципы и законы. Функции научной теории: описание, объяснение, предсказание. Типология научных теорий: фундаментальные, прикладные, феноменологические др. Основные этапы становления научной теории. Интерпретация теории как логико-гносеологическая процедура. Научная картина мира как специфический компонент научного знания, как интегральный образ действительности; ее структура и функции. Частнонаучные картины мира: физическая, химическая, астрономическая и биологическая др. Научная картина мира и мировоззрение. Стиль мышления в науке. Вопрос о лидере естествознания.
Понятие метода. Метод как знание о способах организации средств познания, как система регулятивных принципов, как форма опосредования теории и практики. Соотношение теории и метода. Метод и методология. Эмпирические (наблюдение, описание, измерение, эксперимент) и теоретические (аксиоматический, генетический, гипотетико-дедуктивный) методы естественнонаучного познания.
Научные проблемы и их типология. Явные и неявные формулировки проблем. Так называемые неразрешимые проблемы науки.
Эволюционные и революционные этапы развития науки. Природа научных революций. Основные этапы развертывания революции в науке. Научная революция и научно-техническая революция.
Вопросы для самоподготовки.
1. Объясните, почему противостояние естественно-научной и гуманитарной культур обострилось именно в XX веке?
2. Каковы главные основания различения естественных и гуманитарных наук?
3. По каким позициям естественно-научная культура нуждается в содействии культуры гуманитарной?
4. В чем конкретно проявляются сегодня единство и взаимосвязь естественно-научной и гуманитарной культур?
5. Раскройте место науки в духовной культуре общества.
6. В чем заключается необходимость выработки особых этических требований к деятельности ученого?
7. Охарактеризуйте основные этические ценности мира науки.
8. Какие дополнительные этические требования к деятельности ученых возникли в связи с современными успехами естествознания?
Тема 2. Основные исторические периоды развития естествознания
Проблема генезиса науки. Накопление рациональных знаний о природе в системе первобытного сознания. Мифология и магия. Развитие протонаучных знаний в цивилизациях древнего Востока.
Возникновение науки в древнегреческой культуре. Античная математика: общая характеристика. Проблема субстанции в древнегреческой науке. Атомизм как первая научная теоретико-методологическая программа. Математическая программа в античной науке. Физика, механика и космология Аристотеля. Геоцентрическая система Птолемея и завершение создания первой научной картины мира. Упадок античной науки.
Естествознание в эпоху Средневековья. Продолжение накопления в период Средневековья эмпирических фактов и обобщений, технического опыта и мастерства. Наука на средневековом Востоке. Сохранение достижений античной науки в университетах Западной Европы. Физические идеи средневековья. Химия и алхимия, астрономия и астрология в средневековье. Средневековая математика: общая характеристика.
Эпоха Возрождения и начало коренных преобразований в способе познания природы. Мировоззренческая революция эпохи Возрождения. Правовые идеи Возрождения. Процесс отпочкования естественнонаучных знаний от философии и зарождение аналитического исследования природы. Формирование экспериментального метода. Гелиоцентрическая система мира Коперника как начало формирования классического естествознания. Мировоззренческое и методологическое значение труда Коперника «Об обращении небесных сфер» (1543). Научная революция в естествознании ХVI-ХVIIвв. Значение работ Кеплера, Галилея и Ньютона в формировании классической механики как первой фундаментальной естественнонаучной теории. Законы динамики. Пространство и время в классической механике. Субстанциальная и реляционная концепции пространства и времени. Энергия и импульс как меры движения в классической механике. Космология Ньютона.
Развитие естествознания в ХVIIIв. Принцип дальнодействия. Теория теплорода. Корпускулярная теория света. Развитие учения об электричестве и магнетизме в ХУШ в. Формирование идеи развития природы. Идея развития в астрономии. Создание внегалактической астрономии. Космогония Канта. Лапласовский детерминизм. Революция в химии (Лавуазье). Развитие геологии во второй половине ХVIII- начале ХIХ вв.
Вторая (классическая) научная картина мира. Методологические установки классического естествознания.
Важнейшие открытия в естествознании первой половины ХIХ в. Закон сохранения и превращения энергии. Победа атомно-молекулярного учения.
Волновая теория света. Интерференция, дифракция и поляризация света. Возникновение полевой концепции. Дискретная и континуальная парадигмы в физике. Теория электромагнитного поля. Принцип близкодействия. Диапазоны электромагнитного излучения. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. Проблема эфира. Вещество и поле.
Специфика биологии как науки. Закономерности развития биологического знания. Структура биологического знания. Развитие биологии в конце ХVIII- начале ХIХ вв. Зарождение эволюционных представлений. Концепции эволюции: ламаркизм, катастрофизм, униформизм. Актуалистический метод. Дарвиновская революция. Принципы и понятия дарвиновской теории эволюции. Зарождение генетики.
Тепловая физика: от Карно к Гиббсу. Энергия, температура, энтропия. Становление статистической физики. Вероятность как атрибут сложных систем. Проблема необратимости систем реальности. Стрела времени.
Фундаментальные открытия в физике во второй половине ХIХ в. как решающие предпосылки глубокого кризиса классического естествознания. Научная революция на рубеже ХIХ-ХХ вв.
Вопросы для самоподготовки.
1. Почему наука возникает только в VI-IV вв. до н.э., а не раньше? Каковы отличительные особенности научного знания?
2. В чем суть принципа фальсификации? Как он работает?
3. Назовите критерии различения теоретического и эмпирического уровней научного познания. Какую роль играет каждый из этих уровней в научном познании?
4. Каково содержание гипотетико-дедуктивной модели построения научного знания?
5. Что такое парадигма?
6. Опишите содержание естественнонаучной революции конца XIX – начала XX века.
7. «Был этот мир глубокой тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон. Но Сатана недолго ждал реванша. Пришел Эйнштейн – и стало все, как раньше»
Над какой особенностью научного познания иронизирует автор?
8. В чем суть принципа глобального эволюционизма? Как он проявляется?
9. Опишите основные идеи синергетики. В чем заключается новизна синергетического подхода?
10. Назовите принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира.
14
Тема 3. Физика глазами гуманитария. Физические картины мира.
Физика необходимого. От физики Аристотеля к физике Ньютона. Состояние физической системы и его изменение со временем. Механическая картина мира. Классические представления об объективности познания природы: концепция независимости результатов познания от средств наблюдения.
Физика возможного. Недостаточность классического описания природы. Микро - и макроописание природы. Вероятность как атрибут сложных систем. Энергия, температура, энтропия. Тепловое равновесие и флуктуации. Неравновесные состояния. Фазовые переходы. Необратимость - неустранимое свойство реальности. Стрела времени. Иерархия структур природы. Элементарные частицы, фундаментальные частицы и частицы – переносчики фундаментальных взаимодействий. Атомное ядро. Молекулы и реакционная способность веществ. Макроскопические тела. Фазовые переходы Мега-, макро- и микромир. Космологическая картина мира. Эволюция Вселенной. Этапы эволюции горячей Вселенной, неоднозначность сценария и антропный принцип.
Вопросы для самоподготовки.
1. В чем суть системного подхода к строению материи?
2. Раскройте взаимосвязь микро-, макро- и мега миров.