трусики женские украина

На головну

 Класична стратегія природничо-наукового мислення - Біологія

Міністерство Освіти Російської ФедерацііРЕФЕРАТ

на темуКлассіческая стратегія природничо-наукового мислення

класична фізика лапласовскій детермінізм

Виконала: Дубровська

Олена Сергіївна

КубГТУ 01-ЕК-51

Краснодар 2001

Введення

Багато авторів, говорячи про розвиток науки, підкреслюють, що "вона у своєму розвитку проходить три етапи: класичний, некласичний та постнекласичний (сучасний). Відповідно до цього розрізняють і три історичні типи наукової раціональності, що змінювали один одного в історії техногенної цивілізації. Між ними, як етапами розвитку науки, існують своєрідні "перекриття", причому поява кожного нового типу раціональності відкидало попереднього, а тільки обмежувало сферу його діяльності, визначаючи його застосовність тільки до певних типів проблем і завдань ".

Розгляд класичного типу природничо раціональності в ній обмежена рамками класичної фізики.

Практично всі великі філософські течії думки в XX столітті (і екзістенціоналізма, і феноменалізм, і постпозітівізм, і російська релігійна філософія), а також ряд великих, філософськи мислячих вчених переглядають зміст і значення логіки природничо-наукового мислення нового часу. Перегляд зазвичай завершується або пошуками нового типу раціональності, або ж висновками про неминучість відмови від всякої логіки і переходу до ірраціоналізму, релігії, містиці.

Новий тип мислення свідчить про перегляд такого важливого для науки нового часу поняття як об'єктивність в сенсі незалежності предмета вивчення і знання, одержуваного про нього, від суб'єктних характеристик вченого і від усіх випадкових моментів процесу пізнання, іншими словами, від контексту отримання знання. Така залежність ставить під сумнів можливість відтворення наукових результатів, а звідси трансформується поняття істини. Ось ці-то, дійсно досить серйозні, повороти в розвитку науки XX в. змушують серйозно замислитися про долі логіки наукового мислення.

Класичний тип природничонаукових РАЦІОНАЛЬНОСТІ

Раціональність - це певний тип вписування людини в світ. Людина може вписуватися в світ через любов до бога, може вписуватися в нього через любов до природи. Раціональність - це таке вписування у світ, коли воно опосередковано роботою в ідеальному плані. Ще в епоху Парменіда стало ясно, що проникнути в сутність речей не можна шляхом простого спостереження, узагальнення фактів. Необхідні спеціальні процедури трансформації реальних об'єктів в ідеальні, що існують тільки в думці. Світ ідеальних об'єктів - це теоретичний світ. Його перетворюють, з ним працюють тільки в думках і за допомогою думки. Наприклад, можна подумки уявити, що існує світ, в якому опір, що виникає при терті поверхні одного тіла об поверхню іншого, стало нескінченно малим. Сконструювавши такий світ, потім можна встановити закони, які будуть в ньому діяти. Саме теоретично, тобто подумки сконструювавши такий світ, Г. Галілей відкрив закон інерції.

Відкривши здатність мислення працювати з ідеальними об'єктами, античність тим самим відкрила раціональність. Наука використовувала це відкриття, але внесла до нього суттєві зміни і доповнення.

Античність не забороняла думки конструювати будь-які ідеальні об'єкти. Ніхто і ніщо не контролювали діяльність мислення по створенню ідеальних світів. Наука на таку свободу думки згоди не могла, бо вона шукала знання, придатні для практичного використання. Наука визнає правомірною роботу думки тільки з такими ідеальними об'єктами, які перевірятися на практиці (безпосередньо або опосередковано). Що ж це за ідеальні об'єкти, звідки вони беруться, як конструюються?

Ядром класичної фізики є класична механіка Ньютона, яка вивчає механічний рух тел. Як відомо, механічним рухом тіла називається зміна його положення в просторі відносно інших тіл з плином часу.

Отже, щоб розкрити сутність механічного руху тіл, потрібно будь-яке матеріальне тіло уявити в ідеальній формі. Як відомо, в класичній механіці тіло задається ідеалізацією "матеріальна точка". Тіло, розмірами якого в даних умовах руху можна знехтувати, називається матеріальною точкою. Вирішити основну механічну задачу означає знайти траєкторію, по якій рухається тіло. Вельми істотно, що ця траєкторія визначається в механіці єдиним чином. Якщо ж траєкторія руху макротела не визначена однозначно або значення її деяких характеристик строго не визначені, то з точки зору механіки Галілея-Ньютона завдання вважається некоректно поставленої. Класична матеріальна точка, або класична частинка, - це маленький, локалізований в обмеженій області простору грудочку матерії, що рухається за законами механіки Ньютона. Класичні матеріальні точки рухаються по певних траєкторіях, так що в будь-який момент часу точно фіксовані їх координати і імпульси. У класичній механіці Ньютона стан системи повністю визначається значеннями координат і імпульсів всіх частинок систем.

Отже, сама механічна задача, необхідність її вирішення породила ідеалізацію "матеріальна точка". Чітко проглядається і метод утворення цієї ідеалізації - абстрагування, тобто відкидання певних реальних властивостей реальних об'єктів. (Ідеалізація - утворення абстрактних об'єктів за допомогою думки в результаті відволікання від принципової неможливості здійснити їх практично. Реальні прототипи ідеалізацій можуть бути вказані лише з тією чи іншою мірою наближення).

Чим наука теоретично більш розвинена, тим більше число ідеалізацій вона використовує. І дійсно, розвиток класичної фізики пов'язано з тим, що в ній росте число ідеалізацій, причому з'являються не тільки ідеалізації тіл, але і процесів (подання хвилі як плоскою, абсолютно пружний удар, ідеальний цикл Карно і т.д.), і умов ( адіабатична оболонка, замкнута система і т.д.). Розширюються і способи утворення ідеалізацій. Наприклад, починають будуватися ідеалізації шляхом уявного переходу до граничного нагоди у розвитку якої-небудь властивості. Так, розташовуючи реальні тіла в ряд відповідно збільшенню їх твердості, можна подумки продовжити цей ряд і в кінці його уявити таке тіло, яке не деформується під дією будь-яких тел. Це і буде "абсолютно тверде тіло".

Ідеалізації будувалися так, щоб відносно тих сторін ідеалізацій, які для дослідника несуттєві, можна було робити будь-які припущення. Наприклад, ідеальним газом може бути в принципі газ будь-якого типу (кисень, азот, суміш газів т.д.). Це випливає із суті даної ідеалізації: статистична система, частки якої взаємодіють один з одним тільки в процесі зіткнень, а весь інший час рухаються як вільні, називається ідеальним газом.

Ідеалізації будувалися і так, щоб "схопити" певні сторони сутності реальних об'єктів або процесів. Це дозволяло переходити від них до вивчення реальних об'єктів. Робота з ідеалізації в класичній фізиці зробила ясним, що якщо теорія описує ідеалізований об'єкт або процес, то її безпосередньо до дійсності застосовувати не можна. А тому ідеалізовані теорії класичної фізики стали обростати розділами знання, яке можна було застосовувати до вирішення безпосередньо практичних завдань (наприклад, балістика).

Розвиток експерименту і математики, накопичення теоретичних знань призводять до того, що в класичній фізиці з'являється інша форма ідеального завдання об'єкта - ідеальна модель. Абстрактні об'єкти, які відтворюють в думках лише деякі риси реальних об'єктів, називаються ідеальними моделями об'єктів, наприклад, модель атома Резерфорда.

Ідеальні моделі фізичних об'єктів в класичній фізиці будувалися на підставі експериментальних даних і теоретичних уявлень про даній області фізичних об'єктів. Однак ідеальні моделі формально-логічно з цих даних не виводяться. Вони як би "навіюються" цими даними. Це "навеіванія" носить дуже складний характер. Механізм його на сьогоднішній день не розкритий.

Робота вчених-фізиків з ідеальними моделями реальних об'єктів привчила їх до розуміння того, що:

1. Оскільки модель відтворює не всі, а лише деякі властивості оригіналу і так як вчений-теоретик задає питання реально існуючих об'єктів, а відповіді на них шукає на їх ідеальних моделях, так як у нього просто немає іншого уявлення про об'єкт, то завжди можна поставити таке питання, на яке не можна отримати відповіді на існуючій ідеальної моделі досліджуваного об'єкта. Так модель атома Резерфорда в принципі не могла відповісти на питання: чому атом стійкий? Став зрозумілий і вихід з таких ситуацій - переходити до нових моделей досліджуваних об'єктів. Тим самим фізична раціональність вказала магістральний шлях розвитку фізичного знання.

2. Ніяке фізичне явище не може бути повністю пояснено якої-небудь однією моделлю. Реальний об'єкт в теоретичному природознавстві може бути представлений не однією, а декількома моделями. Це призводить до того, що одна і та ж конкретна задача може вирішуватися різними способами. Це вимагає з'ясування співвідношення старої теорії з новою, яка описує і пояснює більш широке коло фактів.

Отже, перше напрям розвитку природничо раціональності в рамках класичної фізики пов'язано з напрацюванням різних способів подання реальних фізичних об'єктів в ідеальній формі.

Другий напрямок розвитку природничо раціональності в рамках класичної фізики було пов'язано з вимогами виконання коректності постановки задач механіки.

Вище ми наголошували, що, якщо траєкторія руху макротела не визначена однозначно або значення її деяких характеристик строго не визначені, то з точки зору механіки Галілея-Ньютона завдання вважається некоректно поставленої. Сформульована так коректність постановки механічних задач виділила певний тип закономірностей. Отримав він назву "динамічна закономірність". Суть динамічної закономірності в рамках класичної механіки зводиться до наступного: якщо ми знаємо стан механічної системи і вплив на неї, то абсолютно однозначно можна визначити стан цієї системи в будь-який наперед заданий момент часу.

Розвиток всієї класичної фізики, починаючи від механіки твердого тіла і суцільних середовищ і кінчаючи класичної електродинаміки, відбувалося під визначальним впливом класичної механіки. Само логічне будова подальших теорій класичної фізики в принципі аналогічно схемі класичної механіки. Такий тип закономірностей, як уже підкреслювалося, отримав назву динамічних.

В якості визначальної риси класу динамічних закономірностей зазвичай розглядається суворо однозначний характер усіх без винятку зв'язків і залежностей, що відображаються в рамках відповідних уявлень і теорій на основі цих законів. У негативній формулюванні це означає: там, де немає суворої однозначності в зв'язках, не можна говорити і про відповідні закономірності. З однозначного характеру зв'язків випливає їх рівноцінність: будь-яка розглянута зв'язок, незалежно від природи відповідних властивостей або параметрів, рівною мірою визнається необхідною.

На основі розвитку класичної фізики і її успіхів схема жорстокої детермінації була певною мірою абсолютизована. Філософська концепція, котра висловила це, отримала назву "лапласовскій детермінізм". Він в рамках класичної фізики розвивався. І до початку двадцятого століття його основні положення були наступними:

1. Хаос - суто деструктивне начало світу, він веде в нікуди. Для такого висновку були вельми вагомі підстави. Дійсно, відповідно до фундаментальними законами статистичної механіки, освіта організованих структур в ізольованих системах з великим числом частинок може носити тільки характер флуктуацій, що мають надзвичайно малу ймовірність появи. Чим значніше масштаб флуктуацій, тим менше можлива її реалізація. Набагато більш ймовірні процеси руйнування, дезорганізації правильних структур, які, як правило, і мають місце, коли система не взаємодіє з іншими об'єктами або взаємодіє з термостатом.

Розвиток ізольованих систем призводить до того, що система прагне до рівноважного стану, що означає, що її ентропія досягає максимального значення. Рівноважний стан є станом найбільшою разупорядоченності, так як саме його реалізації відповідає найбільша ймовірність. Стан термодинамічної рівноваги і відповідає підняттю "максимальний хаос системи". Чим більше число микростанів реалізує дане макросостояніе, тим більше хаос в системі. Друге початок термодинаміки говорить, що будь-яка замкнута система прагне перейти в стан з великим хаосом, що означає, що ентропія системи зростатиме.

З іншого боку, для замкнутої динамічної системи довільної складності А. Пуанкаре доведена наступна теорема: за досить великий час фазова траєкторія в Г-просторі повернеться в область, як завгодно близьку до початкової точки цієї траєкторії. Таким чином, будь неравновесное макроскопическое стан рано чи пізно повинно повторитися, як би не було велике відхилення від рівноваги. Однак розрахунки показують, що час повернення порядку 10едініц часу. В той же час, вік Всесвіту оцінюється як Т ~ 5109 років.

Таким чином, має місце практична незворотність макроскопічних процесів, якщо йдеться про скільки-небудь істотних відхиленнях від термодинамічної рівноваги.

2.Случайность ретельно виганялася з наукових теорій. Існувало переконання, що випадковості не позначаються, забуваються, стираються, не залишаючи сліду в загальному перебігу подій природи.

Світ, в якому ми живемо, розглядався як не залежний ні від мікрофлуктуацій на нижележащих рівнях буття, ні від малих впливів космосу. Неравновесность і нестійкість розглядалися як прикрі неприємності, які повинні бути подолані. Це щось негативне.

3. Розвиток розумілося як поступальний, без альтернатив. Пройдене має лише історичне значення.

4. Мир пов'язаний причинно-наслідковими зв'язками жорстко. Причинні ланцюги мають лінійний характер. Слідство пропорційно причини. За причинним ланцюгах хід розвитку може бути прорахований необмежено в минуле і майбутнє.

Справжнє визначається минулим, а майбутнє - сьогоденням і минулим.

5. Підхід до управління складними системами грунтувався на уявленні, згідно з яким результат зовнішнього керуючого впливу є однозначне і лінійне, передбачуване наслідок докладених зусиль, що відповідає схемі: керуючий вплив - бажаний результат. Чим більше вкладаєш енергії, тим більше ніби то й віддача.

Вимоги лапласовского детермінізму приводили в рамках класичної фізики до постановки певних завдань. Особливо це позначилося в області застосування імовірнісних методів. Залучення імовірнісних методів опису добре відомо в класичній фізиці. Такі методи, зокрема, типові для молекулярно-кінетичної теорії, що дозволяє знаходити ймовірності різних швидкостей молекул, довжин вільного пробігу, щільності і т.д. При цьому, однак, мається на увазі, що рух кожної молекули підпорядковується детерміністичним законам класичної механіки. Вони дозволяють точно і однозначно передбачити при заданих початкових умовах стан в майбутньому, якщо відомі діючі з боку інших молекул сили. Лише через те, що кількість молекул занадто велике, таке детерминистическое опис насправді виявляється недосяжним.

Для систем з великим числом частинок більш уживаний скорочений спосіб опису - мова ймовірностей. Він дозволяє говорити не про індивідуальну динамічної характеристиці частинки, а про ймовірність реалізації даного значення динамічної змінної для довільної, навмання обраної частинки.

Спроби зчленування детерминистского і імовірнісного підходів призвели до появи наочного прийому опису еволюції системи з довільним числом частинок.

Повний набір динамічних змінних в цьому випадку становлять 6N чисел - 3N координат і 3N імпульсів. Тоді стан системи в цілому в даний момент часу можна задати однією точкою в деякому абстрактному просторі 6 вимірювань. Такий простір отримало назву фазового Г-простору (на відміну від фазового мю - простору для однієї частинки системи), або просто фазового простору системи. У ході еволюції системи зображає точка у фазовому просторі переміщається, описуючи фазову траєкторію. Так, статистична система була описана динамічно в фазовому Г - просторі. Вимога лапласовского детермінізму було виконано.

Певне розуміння коректності постановки механічної задачі породжує об'єктний стиль мислення класичної природничо раціональності, тобто прагнення пізнати предмет сам по собі, безвідносно до умов його пізнання. Досліджуючи свої об'єкти, класична фізика прагнула при їх описі і теоретичному поясненні вилучити все, що відноситься до суб'єкта, засобам, прийомам і операціям його діяльності.

Об'єктивні підстави для такого твердження знаходилися в надрах самої класичної механіки.

Нагадаємо, що фізичні властивості об'єкта характеризуються якісно і кількісно. Якісна характеристика властивості - це його сутність (наприклад, маса, швидкість, енергія і т.д.). Класична механіка виходила з того, що умови пізнання на досліджувані об'єкти не впливають. Для різних типів механічних задач умовами пізнання є системи звіту. Без їх введення не можна коректно ні сформулювати, ні вирішити механічну задачу. Якщо властивості об'єкта ні по якісною, ні по кількісній характеристиці не залежить від системи відліку, то вони називаються абсолютними. Так, яку б систему звіту для вирішення конкретної механічної задачі ми не взяли, в кожній з них будуть проявлятися якісно і кількісно маса об'єкта, сила, що діє на об'єкт, прискорення, швидкість.

Якщо ж властивості об'єкта залежать від системи відліку, то їх прийнято вважати відносними. Класична фізика знала лише одну таку величину - швидкість об'єкта по кількісній характеристиці. Це означало, що безглуздо говорити, що об'єкт рухається з такою-то швидкістю, що не вказуючи систему відліку; в різних системах відліку кількісне значення механічної швидкості об'єкта буде різне. Всі ж інші властивості були абсолютними і за якісними, і за кількісними характеристиками.

Класична природничо раціональність має прямий вихід на певне уявлення про світ. І, знову ж таки, багато в чому ці уявлення визначалися специфічним розумінням коректності постановки механічних завдань. Дійсно, саме розуміння траєкторії руху тіла вимагало певного уявлення про простір і час. І Ньютон дає таке подання. Дається і загальне уявлення про фізичної реальності.

У класичній фізиці вважалося, що світ можна розкласти на безліч незалежних елементів експериментальними методами. Цей метод в принципі необмежений, так як весь світ - це сукупність величезного числа неподільних частинок. Основа світу - атоми, тобто найдрібніші, неподільні, безструктурні частинки. Атоми переміщуються в абсолютному просторі та часі. Час розглядається як самостійна субстанція, властивості якої визначаються нею самою.

Простір в класичній фізиці абсолютно, що означає, що воно не залежить від матерії і часу. Можна забрати з простору всі матеріальні об'єкти, а абсолютний простір залишається. Простір однорідний, тобто всі його точки еквівалентні. Простір изотропно, тобто еквівалентні всі його напрямки. Час теж однорідний, тобто еквівалентні всі його моменти. Основні властивості симетрії макроскопічного простору і часу обумовлені фізичними законами збереження. Стимулом для такого припущення служить теорема, доведена німецьким вченим Еммі Нетер в 1918 році.

Згідно з теоремою Нетер, кожна властивість симетрії простору і часу можна зіставити з яким-небудь законом збереження. Так, з однорідності простору слід закон збереження імпульсу, з ізотропності простору - закон збереження моменту кількості руху, а з однорідності часу - закон збереження енергії.

Простір описується геометрією Евкліда, згідно з якою найкоротшим відстанню між двома точками є пряма.

Простір і час нескінченні. Розуміння їх нескінченності була запозичена з математичного аналізу, що в якійсь мірі задовольнило вимога наочності фізичних уявлень.

Нескінченність простору означає, що яку б велику систему ми не взяли, у світі завжди можна вказати на таку, яка ще більше. Нескінченність часу означає, що як би довго не тривав цей процес, завжди в світі можна вказати на такий, який буде тривати довше.

Для класичної природничо раціональності було характерно збіг пояснення явища з його розумінням. Пояснення явища означало створення його наочної механічної моделі. Розуміння уявлялося як інтуїтивна очевидність.

Загальні висновки даної роботи можна звести до наступних положень:

1. Тип природничо раціональності задається класом розв'язуваних наукою завдань, розумінням коректності їх постановки і рішення.

2. Кожен тип природничо раціональності розвивається, а не формулюється відразу; лише потім відбувається зміна самих типів природничо раціональності.

3. Кожен тип природничо раціональності призводить до постановки специфічних завдань, які є результатом вимог сформувався типу природничо раціональності.

Висновок

Наукове знання двуполюсность, так як створюється діяльністю суб'єкта, спрямованої на предмет. Як результат діяльності наукове знання має самостійність, незалежністю як від суб'єкта, так і від предмета, з якими він не збігається, не поєднується. Не будемо зараз говорити про співвідношення ідеалізацій науки з природного дійсністю, але спеціально підкреслимо, що ці ідеалізації, розглянуті з точки зору неминучості присутності в них суб'єктних характеристик, ніколи не включають в себе всього різноманіття контексту їх створення.

Поглиблюється поняття об'єкта - визначення мікрооб'єкту як частки або хвилі наштовхує на думку про можливість різної актуалізації об'єктивного світу. Мікрооб'єкт - Не хвилюйся і не частинка. Він - можливість бути або хвилею, або часткою. Об'єкт - не предмет, а подія. У класичному природознавстві об'єкт завжди протистояв суб'єкту, знаходився на передньому краї логічного мислення. Сьогодні об'єкт виявляється як би між логічними формами діяльності декількох суб'єктів. Різні форми актуалізованої дійсності припускають різні способи логічного мислення (фізичний світ зі швидкостями, далекими від світлової, підкоряється законам класичної механіки; світ зі швидкостями, що наближаються до світлової, належить квантовій механіці.

Список використаної літератури

1. Гейзенберг В. Кроки за горизонт. М., 1987. С. 331.

2. Фізика мікросвіту. - М., 1980, с.318.

3. Рюмен Ю.Б., Ривкін М.Ш. Термодинаміка. Статистична фізика і кінетика. - М., с.498.

4. Кучеренко М.Г. Еволюційно-синергетична парадигма // Єдність природничо-наукового і гуманітарного компонентів культури особистості. Оренбурзький держ. ун-т. Оренбург, 1997, с. 27-28

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка