Реферати українською » Биология » Концепції сучасного природознавства


Реферат Концепції сучасного природознавства

Страница 1 из 3 | Следующая страница

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОСВІТІ

____________________________________________________________________________

державне освітнє установа вищого професійної освіти

«Російський державний торгово-економічний університет»

Пермский інститут (філія)


Кафедра: комерція торгового справи

КОНТРОЛЬНАЯ РОБОТА

на задану тему «Концепції сучасного природознавства»

Роботу виконав: студент

Викладач:

Защищена з оцінкою

__________________________________

Дата _____________________

Підпис __________________

Перм 2007


1. Класична механіка – фундамент природничо-науковому теорії

 

Класична механіка була найпершою фундаментальної природничо-науковому теорією. Протягом трьох століть (з ХVII в. до початку ХХ в.) вона виступала єдиним теоретичним підставою фізичного пізнання, і навіть ядром другий природничо-науковому картини світу - механістичної.

Виникнення та розвитку класичного природознавства

Новий найбільший переворот у системі культури відбувається у добу Відродження, що охоплює ХIV –початок XVII в. Епоха Відродження - епоха становлення капіталістичних відносин, первинного накопичення капіталу, сходженні соціально-політичної ролі міста, буржуазних класів, формування абсолютистських монархій і національних держав, епоха глибоких соціальних конфліктів, релігійних війн, ранніх буржуазних революцій, відродження античної культури, епоха титанів думки і духу.

У перший половину середньовіччя, що тривав тим більше сторіччя, у Європі панувала біблійна картина світу, що змінилася потім догматизированным аристотелизмом і геоцентрической системою Птолемея. Поступово що накопичувалися астрономічні спостереження підточували підвалини тієї картини. Недосконалість, складність і заплутаність Птолемеєвої системи ставали очевидними. Усі численні спроби зростання її точності досягалися з допомогою її все прогресуючого ускладнення. Вже середньовіччя співіснувало кілька моделей планетних рухів, але вони спиралися на геоцентризм і наприкінці кінців, полягали в системі Птолемея, лише ускладнюючи її.

Птолемеевская система має не тільки дозволяла давати точні передбачення; вона страждала явною несистематичностью, відсутністю внутрішнього єдності і цілісності; кожна планета розглядалася як така, мала окрему від інших эпициклическую систему, свої власні закони руху. У геоцентрических системах рух планет уявлялося з допомогою кількох рівноправних незалежних математичних моделей. У принципі, геоцентрична теорія була геоцентрической системою, оскільки об'єктом цієї теорії система планет (чи планетна система) не була; у ній йшлося про окремих рухах, які пов'язані на певну системне ціле. Геоцентрические теорії дозволяли предвычислять лише напрями на небесні світила, без спроб розкрити справжню віддаленість і місцезнаходження в просторі. Птолемей вважав останні два завдань узагалі нерозв'язними. Установка до пошуку внутрішнього єдності і системності і було тієї стрижневою основою, навколо якої вже концентрувалися безпосередні передумови геоцентрической системи.

Величайшим мислителем, якому судилося розпочати велику революцію у астрономії, повлекшую у себе революцію в усьому природознавстві, був геніальний польський астроном Микола Коперник (1473 – 1543). Ще наприкінці XV в., після "знайомства і глибокого вивчення “Альмагеста”, захоплення математичним генієм Птолемея змінилося в Коперника спочатку сумнівами у правдивості цієї теорії, та був і переконанням існування глибоких суперечностей у геоцентризме. Він став пошук інших фундаментальних астрономічних ідей, вивчав в першотвори збережені твори чи викладу навчань давньогрецьких математиків і філософів, зокрема і першого гелиоцентриста Аристарха Самосского, і мислителів, стверджували рухливість Землі. (У давнину крім Аристарха Самосского гелиоцентрические ідеї висловлювалися піфагорійцями Филолаем і Экфантом, учнем Аристотеля Гикетом Сиракузским та інших.

Маючи широким складом мислення, Коперник першим подивився весь що накопичився за тисячоліття досвід астрономії очима людини епохи Відродження: сміливого, впевненого, творчого, новатора. Попередники Коперника або не мали сміливості відмовитися від самої геоцентричного принципу й намагалися або удосконалювати дрібні деталі птолемеевой системи або звертатися до ще більше древньої схемою гомоцентрических сфер. Коперник зумів розірвати з цим тисячолітньої консервативної астрономічної традицією, подолати захоплення древніми авторитетами. М. Коперник був рухається ідеєю внутрішнього єдності і системності астрономічного знання; він шукав простоту і злагоду у природі, ключі до поясненню єдиної сутності багатьох; що здаються чомусь різними явищ. Результатом цих пошуків і з'явилася геліоцентрична система світу.

Система Коперника була простіше й точніше системи Птолемея. Цією простотою і точністю відразу ж потрапляє скористалися в практичні. Для її основі склали “Прусські таблиці” (Еге. Рейнгольд, 1551 р.). Вона дозволила уточнити довжину тропічного року й провести в 1582 р. давно назрілу реформу календаря. У результаті запроваджено новий, чи григоріанський, стиль.

У чому дійсне гідність, привабливість і щира сила теорії Коперника? Чому саме вона викликала революційне перетворення всього природознавства?

Будь-яка нова завжди виникає з урахуванням й у системі старого. Коперник ні цьому плані винятком. Він багато в чому поділяв уявлення старої, Арістотелевої космології. Так представляв Всесвіт замкнутим простором, обмеженим сферою нерухомих зірок. Він відступав від Арістотелевої догми, відповідно до якої істинні руху небесних тіл може лише рівномірними і круговими. Прагнення відновити аристотелевские принципи руху небесних тіл, нарушавшиеся у розвитку геоцентрической системи, до речі, захопив Коперника однією з мотивів пошуків інших, негеоцентрических походів до опису рухів планет.

І, ще, Коперник прагнув створити логічно просту і струнку планетну теорію. За відсутності такий простоти і стрункості, системності Коперник і... побачив корінну неспроможність теорії Птолемея. У цьому теорії був відсутній єдиний стрижневою принцип, який міг би пояснити системні закономірності в рухах планет. Коперник був переконаний, що вистава рухів небесних тіл як єдиної системи дозволить визначити реальні фізичні характеристики небесних тіл, тобто. те, що в геоцентрической моделі зовсім було мови. І тому свою теорію вона як теорію реального будови Всесвіту.

У системі Коперника уперше оце отримала пояснення загадкова колись послідовність розмірів перших, чи головних, епіциклів у верхніх планет, запроваджених Птолемей для описи петлеобразных рухів планет. Розміри опинилися убутними з видаленням планети від Землі. Рух за цими элициклам, як і рух щодо деферентам для нижніх планет, відбувалося з однією і тим самим річним періодом, рівним періоду обертання Сонця навколо Землі. Всі ці річні кола геоцентрической системи виявилися зайвими у системі Коперника. Петлеобразные руху планет тепер пояснювалися одним-єдиним причиною –річним рухом Землі навколо Сонця. У відмінності ж розмірів петель (і, отже, радіусів відповідних епіциклів) Коперник правильно побачив відображення тієї самої орбітального руху Землі: що спостерігається з Землі планета повинна описувати видиму петлю тим вужчу, що далі ця сума Землі.

Понад те, це глибоке пояснення видимих явищ дозволило Копернику вперше у історії астрономії порушити питання про визначення дійсних відстаней планет від поверхні Сонця. Коперник зрозумів, що цими відстанями планет були величини, зворотні радіусів перших зпициклов для зовнішніх планет і збігаються з радіусами деферентов – для внутрішніх. (Отже, те, що Птолемей вважав у принципі незбагненним, насправді містилося в прихованому вигляді у систему.) Отже то здобуває дуже точні відносні відстані планет від поверхні Сонця (в відстанях Земля – Сонце, т. е. в астрономічних одиницях, висловлюючись по-сучасному)

Логічний стрункість, чіткість, простота і досконалість теорії Коперника, її здатність пояснити деякими причинами те, що раніше або пояснювалося зовсім, або пояснювалося цілком штучно, пов'язувати у єдиний те, що раніше вважалося цілком різними явищами - безсумнівні достоїнства цієї теорії; вони свідчили про її істинності. Найбільш проникливі мислителі, вчені це відразу.

Теорія Коперника містила у собі колосальний творчий, світоглядний і теоретико-методологічний потенціал. Її історичне значення важко переоцінити.

У формуванні класичної механіки і абсолютному утвердженні нового світогляду велика заслуга Р. Галілея (1564-1642). Галілей - видатна особистість перехідною епохи від Відродження до Новому часу.

З минулим його зближує невизначена трактування проблеми нескінченності світу; не приймає кеплеровых еліптичних орбіт і прискорень планет; (Галілей вважав їх простим відродженням древньої пифагорейской ідеї про роль числа у Вселенной,несовместимой з новими експериментальним природознавством, протягом якого він боровся. І він не звернув увагу і кеплеровы закони (а, можливо, і ознайомився із нею, хоча Кеплер послав їй власне твір 1609 р.).) він не бачить ще уявлення, що тіла рухаються по кривим в “пласкому” однорідному просторі завдяки їхнім взаємодіям; вона звільнився чуттєвих образів і якісних протиставлень та інших. Але водночас він весь спрямований у майбутнє. Галілей вже відкриє шлях математичного природознавства; він був переконаний, що “закони природи написані мовою математики”; його стихія - подумки кінематичні і динамічні експерименти, логічні конструкції; головний пафос його творчості – можливість математичного розуміння світу; сенс своєї творчості він бачить у фізичному обгрунтуванні гелиоцентризма, вчення Коперника. Галілей закладає основи експериментального природознавства: показує, що природознавство - це вміння робити наукові узагальнення з досвіду, а експеримент - найважливіший метод наукового пізнання.

За істинність і визнання своїх відкриттів Галілей довелося вести надзвичайно складну боротьбу з ортодоксією. Бо життя й діяльність відбувалися атмосфері Контрреформации, посилення католицької реакції. То справді був трагічний для природознавства період історії. Йшлося про суверенітет розуму у пошуках істини. У 1616 р. вчення Коперника було заборонено, яке книга внесений у інквізиційний “Індекс заборонених книжок”. Після виходу друком декрету почалися сутінки італійської науки, у наукових колах воцарило похмуре безмовність.

Історична заслуга Галілея перед природознавством ось у чому:

- Галілей розмежовує поняття рівномірного і нерівномірного, прискореного руху;

- формулює поняття прискорення (швидкість зміни швидкості);

- показує, що результатом дії сили на рух тіло не швидкість, а прискорення;

- виводить формулу, яка б пов'язала прискорення, шлях збереження та час P.S = 1 / 2 ( a t І );

- формулює принцип інерції (“якби тіло не діє сила, то тіло перебуває або у стані спокою, або у стані прямолінійного рівномірного руху”);

- виробляє поняття инерциальной системи;

- формулює принцип відносності руху (все системи, які рухаються прямолінійно і рівномірно друг щодо друга (тобто. инерциальные системи) рівноправні між собою у відношенні описи механічних процесів);

- відкриває закон незалежності дії сил (принцип суперпозиции).

З цих законів з'явилася можливість вирішення найпростіших динамічних завдань. Приміром, Х.Гюйгенс дав вирішення завдань про удар пружних куль, про коливаннях фізичного маятника, знайшов вираз відцентровій сили.

Дослідженнями Галілея було закладено міцний та надійний фундамент динаміки і методології класичного природознавства. Подальші дослідження лише поглиблювали і зміцнювали цей фундамент. Із цілковитою підставою Галілея називають “батьком сучасного природознавства”.

Ціла плеяда учених ХVII століття зробили внесок у розвиток передумов класичної механіки (І. Буйо, Дж.Борелли, Гук та інших.).

Узагальнення результатів природознавства ХУП століття випала частку І.Ньютона (1643 – 1727). Саме Ньютон завершив грандіозну роботу будівлі фундаменту нового класичного природознавства. Урозріз із багатовіковими традиціями у науці, Ньютон вперше свідомо відмовився від пошуків “кінцевих причин” явищ і законів і обмежився, на противагу картезианцам, точним вивченням кількісних проявів цих закономірностей у природі.

Узагальнюючи які були незалежно друг від друга результати своїх попередників в струнку теоретичну систему знання (ньютонівську механіку), Ньютон цим з'явився і родоначальником класичної теоретичної фізики.

З ім'ям Ньютона пов'язано відкривання або використання остаточна формулювання основних законів динаміки: закону інерції; пропорційності між кількістю руху (mv) і обсягом рушійної сили (F); рівності за величиною і протилежності в напрямі сил при центральному характері взаємодії. Вершиною наукового творчості Ньютона стала його теорія тяжіння і проголошення першого справді універсального закону природи – закону всесвітнього тяжіння.

У 1666 р. у Ньютона виникає ідея всесвітнього тяжіння, його кревності з силою тяжкості Землі й ідея тому, як можна визначити силу тяжіння. Доказ тотожності між силою тяжіння і силою тяжкості Землі проводиться у Ньютона шляхом обчислення центростремительного прискорення Місяця її зверненні навколо Землі; потім Ньютон зменшує це прискорення пропорційно квадрату відстані Місяця від Землі, після чого він виявляється рівним прискоренню сили тяжкості у земної поверхні. Узагальнюючи цих результатів, Ньютон дійшов выводу,что всім планет має місце тяжіння до Сонцю, що це планети тяжіють друг до друга з силою, обернено пропорційної квадрату відстані з-поміж них. Подальший крок у тому, що Ньютон висунув теза, відповідно до яким тяжкість пропорційна лише кількості матерії (масі) та залежною від форми матеріалу та інших властивостей тіла. Розвиваючи це положення, Ньютон дійшов закону всесвітнього тяжіння загалом.

Не буде перебільшенням сказати, що 28 квітня 1686 року - одне з найбільших дат історії людства. Цього дня Ньютон представив Лондонському королівському суспільству свій новий загальну теорію - механіку земних й небесні процесів. У систематичної формі виклад класичної механіки дали Ньютоном у книзі “Математичні початку натуральної філософії”, що вийшла у світ у 1687 року. Сучасники Ньютона відразу ж високо цінувати й гідно оцінили цей унікальну працю.

Винятково плідним виявився спосіб вивчення явищ природи, розроблений Ньютоном. Eго вчення про тяжіння була не загальним натурфілософським міркуванням і умоглядної схемою, а логічно суворої, точної (і як навіки единственной)фундаментальной теорією - особливим робочим інструментом дослідження навколишнього світу, передусім руху небесних тіл. Фізичним фундаментом небесної механіки став закон всесвітнього тяжіння.

Формування основи класичної механіки було найбільшим досягненням природознавства ХVII століття. Класична механіка була найпершою фундаментальної природничо-науковому теорією. Протягом трьох століть (з ХVII в. до початку ХХ в.) вона виступала єдиним теоретичним підставою фізичного пізнання, і навіть ядром другий природничо-науковому картини світу - механістичної.

Слід сказати про математичних досягненнях Ньютона, без яких були ще й його геніальною теорії тяжіння. Свій метод розрахунку механічних рухів шляхом розгляду нескінченно малих збільшень величин – характеристик досліджуваних рухів Ньютон назвав “методом флюксий” і описав їх у творі “Метод флюксий і нескінченних рядів

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація