Учебно-методическое пособие Для студентов, обучающихся по специальности



страница10/40
Дата10.05.2018
Размер2.62 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   40
Вернуться к Содержанию

Развитие науки в период формирования

неклассической научной картины мира
В конце XIX – начале XX века считалось, что научная картина мира практически построена, и если предстоит какая-либо работа исследователям, то это уточнение некоторых деталей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались.

В 1896 году французский физик А. Беккерель (1852 – 1908 гг.)открыл явление самопроизвольного излучения урановой соли, природа которого не была понята. В поисках элементов, испускающих подобные «беккерелевы лучи», Пьер Кюри и Мария Складовская-Кюри в 1898 году открывают полоний и радий, а само явление называют радиоактивностью. В 1897 г. английский физик Дж. Томпсон открывает составную часть атома – электрон, создает первую, но очень недолго просуществовавшую модель атома. В 1900 году немецкий физик М. Планк предложил новый подход: рассматривать энергию электромагнитного излучения как дискретную величину, которая может передаваться только отдельными, хотя и очень небольшими порциями – квантами. На основе этой гениальной догадки ученый не только получил уравнение теплового излучения, но она легла в основу квантовой теории.

Английский физик Э. Резерфорд (1871 – 1937 гг.) в 1906 г. экспериментально устанавил, что атомы имеют ядро, в котором сосредоточена вся их масса, а в 1911 году создал планетарную модель строения атома, согласно которой электроны движутся вокруг неподвижного ядра и в соответствии с законами классической электродинамики непрерывно излучают электромагнитную энергию. Но ему не удается объяснить, почему электроны, двигаясь вокруг ядра по кольцевым орбитам и непрерывно испытывая ускорение, не приближаются к ядру и не падают на его поверхность.

Датский физик Нильс Бор, исходя из модели Резерфорда и модифицируя ее, ввел постулаты, утверждающие, что в атомах имеются стационарные орбиты, при движении по которым электроны не излучают энергии, ее излучение происходит только в тех случаях, когда электроны переходят с одной стационарной орбиты на другую, при этом происходит изменение энергии атома, создал квантовую модель атома. Она получила название Резерфорда – Бора. Это была последняя наглядная модель атома.

В 1924 году французский физик Луи де Бройль выдвинул идею о двойственной, корпускулярно-волновой природе не только электромагнитного излучения, но и других микрочастиц. В 1925 году швейцарский физик В. Паули сформулировал принцип запрета: ни в атоме, ни в молекуле не может быть двух электронов, находящихся в одинаковом состоянии.

В 1926 году австралийский физик-теоретик Э. Шредингер вывел основное уравнение волновой механики, а в 1927 г. немецкий физик В. Гейзенберг – принцип неопределенности, утверждавший: значения координат и импульсов микрочастиц не могут быть названы одновременно и с высокой степенью точности.

В 1929 г. английский физик П. Дирак заложил основы квантовой электродинамики и квантовой теории гравитации, разработал релятивистскую теорию движения электрона, на основе которой в 1931 году предсказал существование позитрона – первой античастицы. Античастицами назвали частицы, подобно своему двойнику, но отличающиеся от него электрическим зарядом. В 1932 г. американский физик К. Андерсон открыл позитрон в космических лучах.

В 1934 г. французские физики Ирен и Фредерик Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность, а в 1932 г. английский физик Дж. Чедвик – нейтрон. Создание ускорителей заряженных частиц способствовало развитию ядерной физики, была выявлена неэлементарность элементарных частиц. Но поистине революционный переворот в физической картине мира совершил физик-теоретик А. Эйнштейн (1879 – 1955 гг.), создавший специальную (1905 г.) и общую (1916 г.) теорию относительности.

В механике Ньютона существуют две абсолютные величины – пространство и время. Пространство неизменно и не связано с материей. Время – абсолютно и никак не связано ни с пространством, ни с материей. Эйнштейн отвергает эти положения, считая, что пространство и время органически связаны с материей и между собой. Тем самым задачей теории относительности становится определение законов четырехмерного пространства, где четвертая величина координат – время. Эйнштейн, приступая к разработке своей теории, принял в качестве исходных два положения: скорость света в вакууме неизменна и одинакова во всех системах, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга, и для всех инерциальных систем все законы природы одинаковы, а понятие абсолютной скорости теряет значение, так как нет возможности ее обнаружить. За открытие фотоэффекта в 1921 году ему была присуждена Нобелевская премия.

Если в классической науке универсальным способом задания объектов теории были операции абстракции и непосредственной генерализации наличного эмпирического материала, то в неклассической науке введение объектов осуществляется на пути математизации, которая выступает основным индикатором идей в науке, приводящих к созданию новых ее разделов и теорий. Математизация ведет к повышению уровня абстракции теоретического знания, что влечет за собой потерю наглядности.

Переход от классической к неклассической науке характеризует та революционная ситуация, которая заключается во вхождении субъекта познания в «тело» знания в качестве его необходимого компонента. Изменяется понимание предмета знания: им стала теперь не реальность «в чистом виде», как она фиксируется живым созерцанием, а некоторый ее срез, заданный через призму принятых теоретических и операционных средств и способов ее освоения субъектом. Поскольку о многих характеристиках объекта невозможно говорить без учета средств их выявления, поскольку порождается специфический объект науки, за пределами которого нет смысла искать подлинный его прототип. Выявление относительности объекта к научно-исследовательской деятельности повлекло за собой то, что наука стала ориентироваться не на изучение вещей как неизменных, а на изучение тех условий, попадая в которые они ведут себя тем или иным образом.

Научный факт перестал быть проверяющим. Теперь он реализуется в пакете с иными внутритеоретическими способами апробации знаний: принцип соответствия, выявление внутреннего совершенства теории. Факт свидетельствует, что теоретическое предположение оправдано для определенных условий и может быть реализовано в некоторых ситуациях. Принцип экспериментальной проверяемости наделяется чертами фундаментальности, то есть имеет право не «интуитивная очевидность», а «уместная адаптационность».

Концепция монофакторного эксперимента заменилась полифакторной: отказ от изоляции предмета от окружающего воздействия якобы «чистоты рассмотрения», признание зависимости определенности свойств предмета от динамичности и комплексности его функционирования в познавательной ситуации, динамизация представлений о сущности объекта – переход от исследования равновесных структурных организаций к анализу неравновесных, нестационарных структур, ведущих себя как открытые системы. Это ориентирует исследователя на изучение объекта как средоточия комплексных обратных связей, возникающих как результирующая действий различных агентов и контрагентов.

На основе достижений физики развивается химия, особенно в области строения вещества. Развитие квантовой механики позволило установить природу химической связи, под последней понимается взаимодействие атомов, обуславливающее их соединение в молекулы и кристалы. Создаются такие химические дисциплины, как физикохимия, стереохимия, химия комплексных соединений, начинается разработка методов органического синтеза.

В области биологии русским физиологом растений и микробиологом
Д.И. Ивановским был открыт вирус и положено начало вирусологии. Получает дальнейшее развитие генетика, в основе которой лежат законы Менделя и хромосомная теория наследственности американского биолога Т. Ханта. Хромосомы – структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК, которая является носителем наследственной информации организма. При делении ДНК точно воспроизводится, обеспечивая передачу наследственных признаков от поколения к поколению. Американский биохимик Дж. Уотсон и английский биофизик Ф. Крик в 1953 году создали модель структуры ДНК, что положило начало молекулярной генетике. Датским биологом В. Йогансеном было введено понятие «ген» – единица наследственного материала, отвечающая за передачу некоторого наследуемого признака.

Не менее значительные достижения были отмечены в области астрономии. Под Вселенной понимается доступная наблюдению и исследованию часть мира. Здесь существуют большие скопления звезд – галактики, в одну из которых – Млечный Путь – входит Солнечная система. Наша Галактика состоит из 150 миллиардов звезд, среди которых Солнце, галактические туманности, космические лучи, магнитные поля, излучения. Возраст Солнечной системы около 5 миллиардов лет. На основании «эффекта Доплера» (австрийского физика и астронома) было установлено, что Вселенная постоянно расширяется с очень высокой скоростью.

Астрономы и астрофизики пришли к выводу, что Вселенная находится в состоянии непрерывной эволюции. Звезды, которые образуются из газово-пылевой межзвездной среды, в основном, из водорода и гелия, под действием сил гравитации различаются «по возрасту». Причем образование новых звезд происходит и сейчас.

В период неклассической картины мира зарождаются две противополодные друг другу мировоззренческие позиции: сциентизм и антисциентизм. Существуют они и в настоящее время.






Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   40


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница