Рязанская Государственная Радиотехническая Академия Кафедра Общей и Экспериментальной физики Дисциплина синергетика Реферат на тему: «Современная естественнонаучная картина мира» Выполнила: ст. гр. 070 Болтукова А.А. Проверила: Русакова Ж.П. Рязань, 2003г. СОДЕРЖАНИЕ Введение….………….3 1. Естественнонаучное миропонимание….………….2. Строение вещества, энергия….…3. Теория относительности… …4. Учение о самоорганизации… …………5. Революция в естествознании… ……… 13 Заключение….16 Список литературы……….… …18 В В Е Д Е Н И Е Познание единичных вещей и процессов невозможно без одновременного познания всеобщего, а последнее в свою очередь познается только через первое. Сегодня это должно быть ясно каждому образованному уму. Точно также и целое постижимо лишь в органическом единстве с его частями, а часть может быть понята лишь в рамках целого.
И любой открытый нами "частный" закон - если он действительно закон, а не эмпирическое правило - есть конкретное проявление всеобщности.
Нет такой науки, предметом которой было бы исключительно всеобщее без познания единичного, как невозможна и наука, ограничивающая себя лишь познанием особенного. Всеобщая связь явлений - наиболее общая закономерность существования мира, представляющая собой результат и проявление универсального взаимодействия всех предметов и явлений и воплощающаяся в качестве научного отражения в единстве и взаимосвязи наук. Она выражает внутреннее единство всех элементов структуры и свойств любой целостной системы, а также бесконечное разнообразие отношений данной системы с другими окружающими ее системами или явлениями.
Без понимания принципа всеобщей связи не может быть истинного знания. Осознание универсальной идеи единства всего живого со всем мирозданием входит в науку, хотя уже более полувека назад в своих лекциях, читанных в Сорбонне, В.И.Вернадский отмечал, что ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится, но неразрывно связан с материальноэнергетической средой. " В нашем столетии биосфера получает совершенно новое понимание.
Она выявляется как планетное явление космического характера". 1. Естественнонаучное миропонимание Естественнонаучное миропонимание (ЕНМП) - система знаний о природе, образующаяся в сознании учащихся в процессе изучения естественнонаучных предметов, и мыслительная деятельность по созданию этой системы.
Понятие "картина мира" является одним из фундаментальных понятий философии и естествознания и выражает общие научные представления об окружающей действительности в их целостности. Понятие "картина мира" отражает мир в целом как единую систему, то есть "связное целое", познание которого предполагает "познание всей природы и истории " (Маркс К Энгельс Ф собр. соч 2-е изд. том 20, с.630). В основе построения научной картины мира лежит принцип единства природы и принцип единства знания. Общий смысл последнего заключается в том, что знание не только бесконечно многообразно, но оно вместе с тем обладает чертами общности и целостности.
Если принцип единства природы выступает в качестве общей философской основы построения картины мира, то принцип единства знаний, реализованный в системности представлений о мире, является методологическим инструментом, способом выражения целостности природы. Система знаний в научной картине мира не строится как система равноправных партнеров. В результате неравномерного развития отдельных отраслей знания одна из них всегда выдвигается в качестве ведущей, стимулирующей развитие других.
В классической научной картине мира такой ведущей дисциплиной являлась физика с ее совершенным теоретическим аппаратом, математической насыщенностью, четкостью принципов и научной строгостью представлений. Эти обстоятельства сделали ее лидером классического естествознания, а методология сведения придала всей научной картине мира явственную физическую окраску. Однако острота этих проблем несколько сгладилась в связи с глубоким органическим взаимодействием методов этих наук и пониманию соотнесённости установления того или иного их соотношения.
В соответствии с современным процессом "гуманизации" биологии возрастает ее роль в формировании научной картины мира. Обнаруживаются две "горячие точки" в ее развитии: стык биологии и наук о неживой природе и стык биологии и общественных наук. Представляется, что с решением вопроса о соотношении социального и биологического научная картина мира отразит мир в виде целостной системы знаний о неживой природе, живой природе и мире социальных отношений.
Если речь идет о ЕНКМ, то должны иметься в виду наиболее общие закономерности природы, объясняющие отдельные явления и частные законы. ЕНКМ - это интегрированный образ природы, созданный путем синтеза естественнонаучных знаний на основе системы фундаментальных закономерностей природы и включающий представления о материи и движении, взаимодействиях, пространстве и времени. 2. Строение вещества, энергия В конце прошлого и начале нынешнего века в есте¬ствознании были сделаны крупнейшие открытия, кото¬рые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии.
Если раньше последними неделимыми части¬цами материи, своеобразными кирпичиками, из кото¬рых состоит природа, считались атомы, то в конце про¬шлого века были открыты электроны, входящие в состав атомов.
Позднее было установлено строение ядер ато¬мов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (лишенных заряда частиц). Согласно первой модели атома, построенной англий¬ским ученым Эрнестом Резерфордом (1871—1937), атом уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в которой вокруг ядра вращаются электроны. Такая система была, однако, неустойчивой: вращающиеся электроны, теряя свою энергию, в конце концов должны были упасть на ядро. Но опыт показывает, что атомы являются весьма устойчивыми образованиями и для их разрушения требу¬ются огромные силы. В связи с этим прежняя модель строения атома была значительно усовершенствована вы¬дающимся датским физиком Нильсом Бором (1885—1962), который предположил, что при вращении по так назы¬ваемым стационарным орбитам электроны не излучают энергию.
Такая энергия излучается или поглощается в виде кванта, или порции энергии, только при переходе электрона с одной орбиты на другую.
Значительно изменились также взгляды на энергию. Если раньше предполагалось, что энергия излучается непрерывно, то тщательно поставленные эксперименты убедили физиков, что она может испускаться отдельны¬ми квантами. Об этом свидетельствует, например, явле¬ние фотоэффекта, когда кванты энергии видимого света вызывают электрический ток. Это явление, как извест¬но, используется в фотоэкспонометрах, которыми поль¬зуются в фотографии для определения выдержки при экспозиции.
В 30-е годы XX в. было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества, например, электроны обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Таким путем было доказано экспериментально, что между ве¬ществом и полем не существует непроходимой границы: в определенных условиях элементарные частицы веще¬ства обнаруживают волновые свойства, а частицы поля — свойства корпускул. Это явление получило название дуализма волны и частицы — представление, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла.
До этого физики придерживались убеждения, что вещество, состоящее из разнообразных материаль¬ных частиц, может обладать лишь корпускулярными свойствами, а энергия поля— волновыми свойствами. Соединение в одном объекте корпускулярных и волно¬вых свойств совершенно исключалось. Но под давлени¬ем неопровержимых экспериментальных результатов ученые вынуждены были признать, что микрочастицы одновременно обладают как свойствами корпускул, так и волн. В 1925—1927 г. для объяснения процессов, происхо¬дящих в мире мельчайших частиц материи — микроми¬ре, была создана новая волновая, или квантовая механи¬ка. Последнее название и утвердилось за новой наукой. Впоследствии возникли и разнообразные другие квантовые теории: квантовая электродинамика, теория эле¬ментарных частиц и другие, которые исследуют законо¬мерности движения микромира. 3. Теория относительности Другая фундаментальная теория современной физики — теория относительности, в корне изменившая научные представления о пространстве и времени.
В специальной тео¬рии относительности получил дальнейшее применение уста¬новленный еще Галилеем принцип относительности в меха¬ническом движении.
Согласно этому принципу, во всех инерциальных системах, т.е. системах отсчета, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, все механические процессы происходят одинаковым образом, и поэтому их законы имеют ковариантную, или ту же самую математическую форму.
Наблюдатели в таких системах не заметят никакой разницы в протекании механических явле¬ний. В дальнейшем принцип относительности был использо¬ван и для описания электромагнитных процессов. Точнее го¬воря, сама специальная теория относительности появилась в связи с преодолением трудностей, возникших в этой теории. Важный методологический урок, который был получен из специальной теории относительности, состоит в том, что она впервые ясно показала, что все движения, проис¬ходящие в природе, имеют относительный характер.
Это означает, что в природе не существует никакой абсолют¬ной системы отсчета и, следовательно, абсолютного дви¬жения, которые допускала ньютоновская механика. Еще более радикальные изменения в учении о про¬странстве и времени произошли в связи с созданием об¬щей теории относительности, которую нередко называют новой теорией тяготения, принципиально отличной от классической ньютоновской теории. Эта теория впервые ясно и четко установила связь между свойствами движу¬щихся материальных тел и их пространственно-времен¬ной метрикой. Теоретические выводы из нее были экспе¬риментально подтверждены во время наблюдения сол¬нечного затмения.
Согласно предсказаниям теории, луч света, идущий от далекой звезды и проходящий вблизи Солнца, должен отклониться от своего прямолинейного пути и искривиться, что и было подтверждено наблюдениями. Нужно отметить, что об¬щая теория относительности показала глубокую связь между движением материальных тел, а именно тяготею¬щих масс и структурой физического пространства — вре¬мени. 4.
Главное достижение си¬нергетики и возникшей на ее основе новой концепц... Синергетический подход ориентируется на исследо¬вание процессов измене... Чем сложнее про¬текают эти процессы в различных системах, тем выше нах... В наибольшей мере изменения в характере конкрет¬ного познания коснулис... Это противоречие было разрешено бла¬годаря возникновению неравновесной...
Революция в естествознании. Говоря о революциях в естествознании, следует в первую очередь отказат... к тому, что называют кумулятивным процессом. Факты всегда стре¬мятся о... Мак¬свелл. Поэтому рез¬кое и тем более абсолютное противопоставление указанных эт...
Список литературы 1. Т.Я. Дубнищева «Концепции современного естествознания». Издательство «ЮКЕА», Новосибирск, 1997. 2. Пуанкаре А. О науке. М 1999. 3. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М 2000. 4. Капица С.П Курдюмов С.П Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М. 1997. 5. Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. М.: МГУК, 2000 г. 6. Потеев М.И. Концепции современного естествознания, Санкт-Петербург, Питер, 1999 г.