Основные этапы исторического развития естествознания. Вклад И. Ньютона в развитие науки

p align="justify">    Одним из крупнейших событий этого периода  явилась сенсационная теория относительности Альберта Эйнштейна, в которой  он показал взаимосвязь пространства и времени. Ранее же эти понятия были разобщены.

    Кроме всего прочего, еще одним крупным событием явилась теория о волновых свойствах материи. Так было показано, что объекты микромира ведут себя по-другому в отличие от больших тел. Например, свет - это и волна и частица одновременно.

    Таким образом данный период характеризуется появлением огромного количества открытий, некоторые из которых просто не укладывались в головах обычных людей.

    Итак, этап «3-й научной революции» охватывает период конца 19 - начала 20 века. Может показаться, что на этом история развития естествознания остановилась, однако это не так. В настоящее время мы имеем предпосылки для рождения «4-ой  научной революции», а значит и нового этапа в развитии естествознания. Это так называемые загадки, от развития которых будет зависеть по какому пути пойдет развитие современного естествознания.

    В заключение первой части моей работы можно сказать, что все открытия, которые пришлись на периоды научных революция, коренным образом изменили взгляды людей на окружающий их мир. Теперь уже никто не станет говорить об универсальности законов механики. Таким образом на протяжении множества этапов исторического развития естествознания происходила смена взглядов людей на мир, смена картин мира от преднаучной в античности и средних веках до механистической в 17-19 веках и наконец эволюционной картины мира наших дней. 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2. Вклад И. Ньютона  в развитие науки. 

Было  бы правильно сказать,

Что Ньютон не только привел

В порядок всю совокупность

Известных в то время данных,

Но  и приписать его  гению

Изумительную  способность предвидеть

Последующие открытия и дальнейшее

Развитие  науки

Нильс Бор. 

2.1. Новая гравитационная картина мира. 

     В истории естествознания процесс  накопления знаний сменялся периодами научных революций, когда происходила ломка старых представлений и взамен их возникали новые теории.

     Крупные научные революции связаны с  такими достижения человеческой мысли, как, например, создание классической механики И. Ньютоном. В ней была представлена новая физическая гравитационная картина мира, опирающаяся на строгие математические обоснования. Вершиной классической механики стала теория тяготения, провозгласившая универсальный закон природы  - закон всемирного тяготения. Согласно этому закону сила тяготения проявляется между любыми материальными телами независимо от их конкретных свойств. Она всегда пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

    Распространив на всю Вселенную  закон тяготения, Ньютон рассмотрел  и возможную ее структуру. Он  пришел к выводу, что Вселенная является бесконечной. Лишь в этом случае в ней может существовать множество космических объектов - центров гравитации. Так, в рамках ньютоновской гравитационной модели Вселенной утверждается представление о бесконечном пространстве, в котором находятся космические объекты, связанные между собой силой тяготения.

    В 1687 г. вышел основополагающий  труд Ньютона «Математические начала натуральной философии». Этот труд более чем на два столетия определил развитие всей естественнонаучной картины мира. В нем были сформулированы основные законы движения и дано определение понятий пространства, времени, места и движения.

    Раскрывая сущность времени и  пространства, Ньютон характеризует их как «вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве — в смысле порядка положения». Он предлагает различать два типа понятий пространства и времени: абсолютные (истинные, математические) и относительные (кажущиеся, обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику:

• Абсолютное, истинное, математическое время без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью.
• Относительное, кажущееся,  обыденное время есть точная или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени.
• Абсолютное пространство по своей сущности, безотносительное к чему-либо внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным.
• Относительное пространство есть мера, которая определяется нашими чувствами относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное.

     Из  определений Ньютона следовало, что разграничение им понятий абсолютного, относительного пространства и времени связано со спецификой теоретического и эмпирического уровней их познания. На теоретическом уровне классической механики представления об абсолютном пространстве и времени играли существенную роль во всей структуре описания мира. Оно выступало в качестве универсальной системы отсчета. На уровне эмпирического познания материального мира понятия «пространства» и «времени» ограничены чувствами и свойствами познающей личности, а не объективными признаками реальности как таковой. Поэтому они выступают в качестве относительного времени и пространства.

    Успехи ньютоновской системы  (точность и ясность) привели  к тому, что многие критические  соображения в ее адрес обходились  молчанием. А  концепция пространства  и времени Ньютона, на основе которой строилась физическая картина мира, оказалась господствующей вплоть до конца XIX в.

    Основные положения этой картины  мира, связанные с пространством и временем, заключаются в следующем.

• Пространство есть бесконечное, плоское, «прямолинейное», евклидово (его метрические свойства описывались геометрией Евклида). Оно рассматривалось как абсолютное, пустое, однородное, изотропное (нет выделенных точек и направлений) и выступало в качестве «вместилища» материальных тел, как независимая от них инерциальная система.
• Время понималось абсолютным, однородным, равномерно текущим. Оно идет во всей Вселенной «единообразно и синхронно» и выступает как независимый от материальных объектов процесс длительности. Фактически классическая механика сводила время к длительности, фиксируя определяющее свойство времени «показывать продолжительность события». Значение указаний времени в классической механике считалось абсолютным, не зависящим от состояния движения тела отсчета.
• Абсолютное время и пространство служили основой для преобразований Галилея - Ньютона, посредством которых осуществлялся переход к инерциальным системам. Эти системы выступали в качестве избранной системы координат в классической механике.
• Принятие абсолютного времени явилось основой для теории дальнодействия. В качестве дальнодействующей силы выступало тяготение, которое мгновенно и прямолинейно распространяло силы на бесконечные расстояния. Эти мгновенные, вневременные взаимодействия объектов служили физическим каркасом для обоснования абсолютного пространства, существующего независимо от времени.

     Итогом  ньютоновской картины мира явился образ  Вселенной как гигантского механизма, где события и процессы являют собой цепь взаимозависимых причин и следствий. Отсюда и вера в то, что теоретически можно точно реконструировать любую прошлую ситуацию во Вселенной или предсказать будущее с абсолютной определенностью.

   

2.2. Основная задача классической механики и границы ее применимости.

    Классическая  механика Ньютона сыграла и играет до сих пор огромную роль в развитии естествознания. Она объясняет множество физических явлений и процессов в земных и внеземных условиях, составляет основу для многих технических достижений в течение длительного времени. На ее фундаменте формировались многие методы научных исследований в различных отраслях естествознания. Во многом она определяла мышление и мировоззрение. Вплоть до начала XX века в науке господствовало механистическое мировоззрение, физическая сущность которого заключается в том, что все явления природы можно объяснить движениями частиц и тел. Примером большого успеха механистического представления физических процессов можно считать разработку молекулярно-кинетической теории вещества, позволившей понять тепловые процессы.

    В основе классической механики лежит концепция Ньютона,  определившая лицо естествознания вплоть до XX в. Сущность концепции Ньютона наиболее кратко и отчетливо выразил  Эйнштейн: "Согласно ньютоновской системе, физическая реальность характеризуется понятиями  пространства,  времени,  материальной  точки  и  силы (взаимодействия материальных точек). В ньютоновской концепции под физическими событиями следует понимать движение материальных точек в пространстве, управляемое неизменными законами".

     Согласно  современным представлениям, классическая механика имеет свою область применения: ее законы выполняются для относительно медленных движений тел, скорость которых много меньше скорости света. В то же время практика показывает: классическая механика есть истинная теория и таковой останется, пока будет существовать наука. Вместе с ней останутся и те общие и абстрактные "классические" образы природы - пространство, время, масса, сила и т.д., которые лежат в ее основе. По крайней мере, эти образы сохраняются во всем естествознании, только они стали четче и объемнее. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение. 

     Итак, историческое развитие человечества постоянно сопровождалось развитием науки, в частности, развитием естествознания. Сегодня мы можем выделить следующие особенности исторического развития естествознания:

1. Естествознание, как и любая наука, развивается и эволюционирует;
2. развитие естествознания циклично (периоды подъемов и периоды спадов);
3. присутствует борьба материалистических и идеалистических идей (Демокрит – Платон; механика – термодинамика и т.д.)

     Необходимо  отметить и то, что ученые, внесшие свой вклад в                 развитие науки, были яркими личностями - они сочетали в себе профессиональные качества в своей области с высокой культурой духа. Новые теории строились на  основе не только строгого разума, но и высокой степени интуиции.

     С тех пор прошло уже много времени.  Современная наука быстро прогрессирует, научные открытия совершаются на наших глазах.  Современное естествознание представляет собой сложную, разветвленную систему множества наук. Ведущими науками XX века по праву можно считать физику, биологию, науки о космосе, прикладную математику (неразрывно связанную с вычислительной техникой и компьютеризацией), кибернетику, синергетику.

     Но  не только последние научные данные можно считать современными, а все те, которые входят в современную науку,                               образуя ее фундамент, поскольку наука не состоит из отдельных,                            мало связанных между собой теорий, а представляет собой во многом        единое целое, состоящее из разновременных по своему происхождению частей.    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список используемой литературы. 

1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998.
2. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000.
3. Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000.
4. Кокин А.В. Концепции современного естествознания. – М.: «ПРИОР», 1998.
5. Мотылева Л.С. и др. Концепции современного естествознания. — Спб.: Союз, 2000.
6. Концепции современного естествознания /Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.