Естествознание – наука о природе. Естественнонаучная картина мира

Естествознание – совокупность наук о природе как системе тел, находящихся во взаимосвязи, взаимодействии, движении.

Цель естествознания (двоякая);

1) раскрытие сущности явлений природы, познание их законов и предвидение на их основе новых явлений (с одной стороны);

2) указание на возможность использования на практике познанные законы природы (с другой стороны).

Предмет естествознания – природа, материя и формы ее движения.

Задача естествознания – познание природы, законов и форм бытия.

Естественнонаучная картина мира – упорядоченная целостность систематизированных знаний о Вселенной и человеке, формирующаяся на базе фундаментальных открытий и достижений, прежде всего естественных наук.

Основные естественные науки:

· физика – наука, изучающая материю, ее свойства и формы движения;

· астрономия – наука о Вселенной, которая изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие;

· химия – наука о веществах, их строении, составе, свойствах и взаимных превращениях;

· биология – наука о живой природе;

· география – комплекс наук о Земле.

Взаимодействие естественнонаучного и гуманитарного знания

Различия между естественнонаучными и гуманитарными знаниями заключается в том, что первые основаны на разделении субъекта (человека) и объекта (природы, которую познает человек), при преимущественном внимании, уделяемом объекту, а вторые имеют отношение прежде всего к самому объекту.

В истории развития науки эти две отрасли знаний существовали преимущественно независимо друг от друга (а также отдельно от технического знания). Сегодня наблюдается сближение этих трех отраслей знаний, происходит их интеграция, основой которой выступает процесс гуманизации науки.

Естествознание и нравственность

Вопрос о нравственности или безнравственности результатов естественнонаучных исследований, их методов остается открытым. Большие споры о нравственности вызывают следующие направления:

1) создание ядерного, биологического, химического оружий;

2) эксперименты с генами человека и животных;

3) тотальный компьютерный контроль в обществе;

4) вивисекция;

5) евгеника и др.

Глобальные проблемы современности как результат научных инноваций

1. Отрицательные последствия НТР социального плана.

2. Отрицательные психологические последствия развития науки.

3. Отчуждение человека от природы и себе подобных в результате роста научных знаний.

4. Усиление давления на природную среду, которая уже не способна противодействовать развитию науки и внедрению научных знаний.

5. Люди постепенно становятся жертвами экономического развития.

ЛЕКЦИЯ 2

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ РЕАЛЬНОСТИ. МАТЕРИЯ. ДВИЖЕНИЕ. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ

Понятие материи. Основные виды материи. Движение – способ существования материи. Формы движения

Материя – объективная реальность, существующая вне и независимо от человеческого сознания.

Движение – любые изменения, происходящие с материальными объектами в результате их взаимодействий.

Виды материи:

1) вещество – основной вид материи, обладающий массой. Вещественные объекты: элементарные частицы, атомы, молекулы и многочисленные образованные из них материальные объекты;

2) физическое поле – особый вид материи, обеспечивающий физическое взаимодействие материальных объектов и их систем;

3) физический вакуум – низшее энергетическое состояние квантового поля.

Виды движения материи:

· механическое движение (относительное перемещение тел);

· колебательное движение;

· волновое движение;

· тепловое движение;

· фазовые переходы между агрегатными состояниями;

· радиоактивный распад;

· химические и ядерные реакции;

· развитие живых организмов и биосферы;

· эволюция звезд, галактик и Вселенной в целом.

Пространство и время как основные формы существования материи

Время – совокупность отношений, выражающих координацию сменяющих друг друга состояний (явлений), их последовательность и длительность. Основные характеристики времени:

· одномерность;

· однородность;

· необратимость;

· относительность.

Пространство – совокупность отношений, выражающих координацию сосуществующих объектов, их расположение друг относительно друга и относительную величину. Основные характеристики пространства:

· трехмерность (или многомерность);

· неоднородность;

· относительность.

Теория относительности

Принцип относительности Галилея:

во всех инерциальных системах отсчета законы классической динамики имеют одинаковую форму.

Принцип относительности А. Эйнштейна (1905):

все инерциальные системы отсчета равноправны между собой (неотличимы друг от друга) в отношении протекания физических процессов, или физические процессы не зависят от равномерного и прямолинейного движения системы отсчета.

Постулаты специальной теории относительности:

1) принцип относительности;

2) принцип инвариантности скорости света.

Специальная теория относительности объединила пространство и время в единый континуум – пространственно-временной континуум.

Результат развития специальной теории относительности – общая теория относительности.

Законы сохранения энергии, импульса и момента импульса

Закон сохранения энергии:

энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой.

Закон сохранения импульса (импульс – побудительный момент, толчок, вызывающий какое-либо действие; произведение массы тела на его скорость):

импульс замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени.

Закон сохранения момента импульса:

момент импульса замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени.

ЛЕКЦИЯ 3

ТЕПЛОТА. КВАНТЫ. МОЛЕКУЛЫ, АТОМЫ, ЯДРА, ПОЛЯ, ЧАСТИЦЫ

Термодинамические системы, их характеристики

Термодинамика – наука о тепловых явлениях, в которой не учитывается молекулярное строение тел и тепловые явления характеризуются параметрами, регистрируемыми приборами (термометром, манометром и др.).

Температура – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы.

Первое начало термодинамики:

тепло, сообщенное системе, расходуется на увеличение ее внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил.

Второе начало термодинамики:

энтропия замкнутой системы возрастает, т.е. система, которая не обменивается с окружающей средой ни энергией, ни веществом постоянно возрастает (энтропия – мера беспорядка в системе).

Равновесные и неравновесные системы. Порядок-хаос

Порядок – организованность системы.

Хаос – состояние, в котором случайность и беспорядочность становятся организующим принципом.

Равновесная термодинамика изучает замкнутые системы – системы, в которых процессы происходят в сторону возрастания энтропии, т.е. образованию беспорядка.

Неравновесная термодинамика изучает открытые системы – сложные системы, в которых происходит самоорганизация. Открытые системы постоянно обмениваются веществом и энергией с окружающей средой.

Кванты. Фотоэффект

Квант – мельчайшая постоянная порция излучения.

Фотон – квант энергии видимого и невидимого света, рентгеновского и гамма-излучений, обладающий одновременно свойствами частицы и волны, не имеющий массы покоя, имеющий скорость света, при определенных условиях порождает пару позитрон + электрон.

Фотоэффект (фотоэлектрический эффект) – выбивание из вещества электронов под действием электромагнитных волн.

Фотонная теория была создана А. Эйнштейном, а экспериментально подтверждена Р.Э. Милликеном. Парадокс: свет ведет себя и как волна, и как поток частиц (корпускул). Волновые свойства проявляются при дифракции и интерференции, корпускулярные – при фотоэффекте. Это явление получило название корпускулярно-волнового дуализма.

⇐ Предыдущая 12