Презентация на тему: Концепция современного естествознания

История естествознания Античная наука

Накопление рациональных знаний в древности Географические знания: ориентирование на местности (в море: морские течения и направления ветров, расположение островов и архипелагов, звездное небо) карты (рисунки на земле и скалах, на земле с помощью камней и палок, на коже или ткани, на коре деревьев или оружии, словесные географические карты и карты-песни) Знания о животных и растениях: американские индейцы хорошо знали жаропонижающие, наркотические и психотропные средства аборигены Австралии хорошо знали и употребляли в пищу более 200 видов растений, 40% которых использовались еще и в лечебных целях

Накопление рациональных знаний в древности Первобытная медицина, в том числе приемы примитивной хирургии (перевязка ран, лечение переломов, вывихов, вплоть до хирургических операций на черепе). Химические знания (красители, косметические средства, лекарства, яды) Астрономические знания (изучение положения и движения небесных тел –календарь, умение ориентироваться во время сухопутных и морских путешествий) Математические знания (торговля, земледелие, строительство)

Натурфилософия Первая в истории человечества форма существования естествознания -натурфилософия Когда естественнонаучного знания (в его нынешнем понимании) еще практически не существовало, натурфилософия пыталась объяснять все происходящее в мире. Вплоть до XIX столетия естествознание было слабо дифференцировано (астрономия, математика, механика). Древнее естествознание давало отрывочные знания об объектах, явлениях природы. А натурфилософия давала свои представления о мире в целом.

Античная наука В VI-IV веке до н. э. в Древней Греции возникает наука. Под наукой понимается не просто совокупность каких-то отрывочных, разрозненных сведений, а определенная система знаний, которая является результатом деятельности особой группы людей (научного сообщества). Старейшие науки — астрономия и математика (в Греции, Вавилонии, Египте, Китае, Индии).

Античная наука Древние философы и ученые высказали ряд идей, которые стали затем руководящими в естествознании и философии. идея о материи принцип монизма Фалес из Милета (ок. 624—547 гг. до н. э.) - все вещи возникают из воды и превращаются в воду. Гераклит (ок. 530—470 гг. до н. э.) - все вещи возникают из сгущения и разрежения огня. идея о неуничтожимости материи и движения, идея об атомистическом строении вещества, идея о всеобщей причинности, идея о множественности миров.

Аристотель(384 – 322 гг до н.э.) Научное наследие: Метафизика (философия) Органон (логика) Физика О небе О возникновении и уничтожении Метеорологика Политика Поэтика и риторика История животных О душе (психология)

Аристотель – теория познания Аристотель разделил философию на теоретическую (познание ради познания, цель – истина), практическую (совершение добродетельных поступков) и творческую (искусство, в т.ч. риторика и поэтика). Теоретическая философия делилась на первую философию (в т.ч. теологию), физику и математику. Физика должна изучать основные закономерности («первые причины») и принципы организации («первые начала») природы. Путь познания – «от более явного для нас к более явному в природе» Метод познания – рассуждения и установление логических противоречий (греч. «органон» - орудие, инструмент). Отрицал эксперимент и математический анализ как способы исследование природы.

Аристотель – понятие материи Всякая вещь является соединением материи и формы, причем и материя, и форма вечны. Материя, из которой состоят тела, является формой для более простой материи (пример – кирпичный дом). Первоматрия – бесформенная субстанция, которая соединяясь с простейшими формами образует четыре первоэлемента: огонь (теплое и сухое), воздух (теплое и влажное), вода (холодное и влажное), земля (холодное и сухое). В мире первоэлементы расположены определенным образом, что задает структуру Космоса.

Аристотель - геоцентрическая космология Земля, имеющая форму шара, неподвижно пребывает в центре Вселенной. Мир делится на область Земли и область Неба. Область Земли имеет в своей основе четыре элемента: землю, воду, воздух и огонь. Область Неба имеет в своей основе пятый элемент — эфир, из которого состоят небесные тела. Наиболее легкий из земных элементов — огонь, помещается в пространстве между Землей и Луной и соприкасается с границей эфира. С крайней сферой соприкасается «Перводвигатель Вселенной», являющийся источником всякого движения. Он нематериален, ибо это есть Бог.

Геоцентрическая космология Клавдии Птолемей (расцвет деятельности 127-148гг., Александрия) Главный труд Птолемея, носивший название «Великое математическое построение астрономии в 13 книгах» (арабское название «Альмагест») - энциклопедия астрономических знаний древних. Создана первая математическая теория, описывающая движение Солнца и Луны, а также пяти известных тогда планет на видимом небосводе. В центре Вселенной находится неподвижная Земля. Ближе к Земле находится Луна, а затем следуют Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн - чем быстрее движется планета, тем ближе к Земле она расположена.

Геоцентрическая космология

Аристотель - представления о движении Движение небесных и земных тел различны. Светила совершают равномерное круговое движение (складывается из круговых движений), не имеющее ни начала, ни конца и не нуждающееся во внешнем воздействии. Движение земных тел имеет начало и конец и делится на естественное (тела, состоящие из элементов земли – вниз, а состоящие из элементов воздуха и огня – вверх), и насильственное. Насильственное движение происходит только под действием внешней силы. Скорость движения тел пропорциональна приложенной силе.

Аристотель - континуальная концепция «Природа не терпит пустоты» Светила движутся не сами по себе, а прикреплены к материальным сферам. Всякое движение возможно лишь в наполненном пространстве (пример – движение шара в воздухе: после прекращения действия силы шар продолжает движение под действием воздуха, который устремляется в пустоту, образовавшуюся за шаром). Существование пустоты невозможно, поскольку в пустоте любое движение мгновенно начиналось бы, и также мгновенно заканчивалось бы. Движение вечно.

Пифагор (580—500 гг. до н.э.) Пифагорейцы впервые высказали идеи: о существовании количественных закономерностей в явлениях природы, о том, что эти закономерности выражаются в строгих математических формулировках

Пифагор «Всё есть число» Числовые соотношения лежат как в основе природных процессов, так и жизни человеческой души. Числовые соотношения составляют саму сущность природы. Наблюдаемое – изменчиво, а числовые соотношения вечны, и потому истинны. Познание природы возможно только через познания числа и числовых отношений. Возможность мысленной манипуляции с числами ведет к тому, что числа становятся самостоятельными объектами, а затем и сущностью вещей. Мир собственно и есть число, т.е. буквально все вещи состоят из чисел. Число принимается за начало и в качестве материи для вещей, и в качестве выражения их состояний и свойств.

Пифагор «Всё есть число» Числам придавался мистический смысл. Математические упражнения служили для духовного совершенствования и очищения, исследование числовых соотношений было аналогично религиозным ритуалам. Числа имеют зрительный образ:1-точка, 2-линия, 3-плоскость, 4-тело. Линейные числа – простые, плоскостные состоят из двух сомножителей (квадраты чисел), телесные – из трех сомножителей (кубы чисел). Священное число – 10 (тетрактида); 10=1+2+3+4, совершенные числа равны сумме делителей (6=1+2+3) Четные числа –женские, а нечетные мужские; нечетное число при сочетании с четным возобладает. Брак- 5=2+3.

Пифагор (580—500 гг. до н.э.) Идея о шарообразности Земли: наблюдения за горизонтом во время морских путешествий (сначала видна мачта и только потом появляется корпус корабля). наблюдения затмения Луны. Земля – шар, так как эта геометрическая фигура является наиболее простой и наиболее совершенной. Первая гипотеза о строении Вселенной, в которой предполагается движение Земли - вращение всех небесных тел, включая Солнце, по сферам вокруг центрального огня. Открытие связи между числами и музыкальной гармонией (целая струна – основной тон, ¾ -кварта, ½- октава).

Платон (428-348 до н.э.) «Не геометр не войдет» - не принимались в Академию те, кто не был сведущ в геометрии, астрономии и музыке. Наиболее важны математические законы природы, находящиеся за явлениями, а не сами постоянно меняющиеся явления.

Платон - строение материи Материя состоит из четырех первоэлементов – огня, воздуха, воды и земли, которые могут превращаться друг в друга. Важны не воспринимаемые нами свойства первоэлементов, а их геометрические образы: для огня – тетраэдры(наиболее острые углы), для воздуха – октаэдры, для воды - икасаэдры, для земли – кубы (наиболее устойчивый). Плоскости объемных фигур состоят из двух видов треугольников (прямоугольный равнобедренный и прямоугольный неравнобедренный с углами 30 и 60 градусов). Куб состоит из 12 треугольников, тетраэдр - из 24, октаэдр – из 48, икосаэдр – из 120.

Платон - строение материи Фигуры могут распадаться на составляющие их треугольники и складываться заново, превращаясь друг в друга. Куб, распадаясь, не может превращаться в другие фигуры Вода, воздух и огонь могут превращаться друг в друга, землеобразные тела не могут участвовать в подобных превращениях. (1вода=2воздуха+1огонь) Превращения возникают при непосредственном столкновении движущихся элементов друг с другом. Движение возможно только в неоднородной среде. (Жидкость жидка, когда в ней присутствует огонь, удаление огня, т.е. остывание, вызывает уплотнение жидкости и затвердевание).

Платон – познание природы Большинство исследователей считает треугольники не физическими частицами, а математическими образами. Материя понимается на как вещество, а как пространство. Знание о мире природы можно получить лишь раскрыв математические структуры этого природного мира. За элементы тел принимаются геометрические формы, наиболее совершенные с точки зрения подобия и симметрии, достаточные для интерпретации природных явлений. Основы математического моделирования и математической физики.

Демокрит (ок. 470 или 460 гг. до н.э —ок. 370 гг. до н.э.) Все тела состоят из мельчайших материальных частиц — атомов и незаполненного пространства — пустоты. Пустота нужна для перемещения атомов в пространстве и столь же реальна, как и тела. «Целые миры превращаются в другие, превращаются и отдельные вещи, ибо вечные атомы не могут исчезать бесследно».

Демокрит- атомистическое учение Атомы неуничтожимы, вечны, а потому и вся Вселенная, из них состоящая, существует вечно. Атомы находятся в постоянном движении, изменяют свое положение в пространстве. Атомы представляют собой мельчайшие, неизменные, непроницаемые и абсолютно неделимые частицы. Атомы различаются по форме (крючкообразные, изогнутые, шероховатые, угловатые) и величине. Все предметы материального мира образуются из атомов различных форм и различного порядка их сочетаний. Атомы бесконечны в числе, число конфигураций атомов также бесконечно.

Демокрит- космология Из атомов образуются не только окружающие нас предметы, но и целые миры, которых во Вселенной бесчисленное множество. Миры образуются в результате вихреобразного движения атомов. В космическом вихре в результате действия закона притяжения подобного подобным атомы, однородные по форме, объединились, образовав Землю и небесные тела. Центр нашего мира – Земля. Число миров бесконечно. Миры возникают, переживают расцвет и погибают. Наш мир – в состоянии расцвета.

Демокрит- детерминизм Все, происходящее в мире подчинено только закону необходимости (причинности). Необходимость – бесконечная цепь причинно-следственных связей. Всякого рода случайность – лишь иллюзия, порожденная незнанием подлинных причин происходящего. Знание причин превращает случайность в необходимость. Ничто, происходящее в мире, не происходит беспричинно. Случайность придумали люди для оправдания собственного невежества. «Люди измыслили идол случая».

Эпикур (341— 270 гг. до н.э.) «Если бы нас нисколько не беспокоили подозрения относительно небесных явлений и подозрения относительно смерти, будто Она имеет к нам какое-то отношение, то мы не имели бы надобности в изучении природы»

Эпикур - атомистическое учение Все существующее во Вселенной возникает в результате соединения атомов в различных комбинациях. «И по количеству тел, и по величине пустоты Вселенная безгранична». «Миры безграничны (по числу), как похожие на этот мир, так и не похожие». Атомы не могут превышать некоторой величины, число их форм ограничено, атомы обладают тяжестью, атомы неделимы, однако возможны наименьшие части атомов.

Эпикур – учение о движении Атомы вечно движутся через пустоту с одинаковой для всех скоростью. Возможно свободное (спонтанное) отклонение атома от происходящего в силу необходимости прямолинейного движения. Для самоотклонения не существует никаких внешних причин. Изменение направления движения может быть обусловлено причинами, содержащимися внутри самих атомов. На основании случайности движения атомов Эпикур отрицал идею судьбы и предопределенности. «Лучше было бы следовать мифу о богах, чем быть рабом судьбы физиков: миф дает намек на надежду …, а судьба заключает в себе неумолимость».

Эпикур – учение о познании Познание основано на непосредственных чувственных впечатлениях. Все, что мы ощущаем – истинно, ощущения никогда нас не обманывают. Заблуждения и ошибки возникают тогда, когда мы что- то прибавляем к нашим ощущениям, т.е. их источником является разум. Объяснение природных явлений основано на методе аналогий с учетом данных чувственного восприятия. Подобный метод допускает не одно единственное, а множество возможных объяснений (затмения Солнца могут происходить как в следствие угасания, так и в результате заслонения другим телом). Гносеологический плюрализм – каждое явление может иметь несколько объяснений.