Научные революции в естествознании
Введение
- Сам термин «научная революция» интерпретируется по-разному. Самая радикальная его трактовка- признание одной един-ой «революции», состоящей в победе над невежеством и предрассудками, в рез-те чего и рождается наука.
- Поскольку рев-ция - это переворот, след-но, применительно к науке,- это радикальное изменение всех ее элементов.
- Теории, в сов-ти описывающие природ-й мир, сливаются в единую научную картину мира. Она является целостной сис-ой представл-ий о единых принципах и законах устр-ва мироздания.
- Науч-е откр-е способно вызвать цепную реакцию, кот-я даст целую серию подобных открытий, а они могут, в конеч-м счете, привести к смене научной картины мира.
- Наука- это, прежде всего, метод, таким образом можно предположить, что смена научной картины мира означает и радикальную перестройку методов получения нового знания.
Принципиальные различия классического естествознания от античных ученых
Классическое естест-ние:
- Стало активно испол-ть язык матем-ки
- Опора в методах экспериментального исслед-я явл-й с контрол-ми условиями
- Появляется концепция бесконечной, существующей без смысла и цели Вселенной, кот-ую объединяет только идентичность законов
- Доминантной стала механика. Сформировалась чисто механич-я картина мира.
- Создается четкий идеал науч-го знания- это навсегда установленная истинная картина природы, кот-ую переделывать уже нельзя, а можно только поправлять в деталях
Античные ученые:
- Ограничивали область применения математики «идеальными» небесными сферами
- Представления о космосе, как о гармоничном мире, обладающем целесообразностью и совершенством
Формирование основ классической механики- величайшее достижение естествознания XVII в. Классическая механика была первой фундаментальной естественно-научной теорией. В течение трех столетий(XVII по нач. XIXв.) она выступала единственным теоретическим основанием физического познания, а также ядром второй естественно-научной картины мира- механистической.
Выдающиеся ученые
Г.Галилей
И.Кеплер
Р.Декарт
И.Ньютон
Галилео Галилей (1564-1642)
разработка- понятий и принципов «земной динамики»
- Заложил основы нового мех-кого естест-ния
- В своих исследованиях установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы, а пройденный падающем телом путь пропорционален квадрату времени падения.
- Открыл, что траектория брошенного тела, движущегося под воздействием начального толчка и земного притяжения, является параболой.
- Сформулировал совершенно иной принцип движения, получивший впоследствии наим-ние принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия.
- Открытие законов колебания маятника
- Немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов и др.
- Ему принадлежит экспериментальное обнаружение весомости воздуха
Историческая заслуга Г.Галилея перед естествознанием
- Исследования Галилея заложили надежный фундамент динамики, а также методологии классического естествознания. Дальнейшие исследования лишь углубляли и укрепляли этот фундамент. С полным основанием Галилея называют «отцом современного естествознания»
- На основании этих законов открылась возможность решения простейших динамических задач.
Иоган Кеплер (1571-1630)
от поисков гармонии мира к открытию тайны планетных орбит
- Установил три закона движения планет относительно солнца
- Разработал теорию солнечных и лунных затмений
- Уточнил величину расстояния между Солнцем и Землей
- Составил Рудольфовы таблицы. С помощью этих таблиц можно было с высокой степенью точности определять в любой момент времени положение планет
- Ему принадлежит также решение ряда важных для практики стереометрических задач и др.
Главная заслуга И.Кеплера
Три закона движения
планет
1609г.
Первый закон:
Каждая планета
движется по эллипсу,
в одном из фокусов
которого находится
Солнце.
В этом законе
Кеплер отказывается
от коперниковского
представления о
круговом движении
планет вокруг Солнца
1609г.
Второй закон:
Радиус-вектор,
проведенный
от Солнца к планете,
в равные промежутки
времени описывает
равные площади.
Вывод: Скорость
движения планеты по
орбите непостоянна
и она тем больше,
чем ближе планета
к Солнцу.
1619 г.
Третий закон:
Квадраты времен
обращения планет
вокруг Солнца
относятся как кубы
их
средних расстояний
от него.
Значение деятельности И.Кеплера
- Иоган Кеплер заложил фундамент новой теоретической астрономии и учения о гравитации.
- Показал, что законы надо искать в природе, а не в выдумывать их как искусственные схемы и подгонять под них явления природы.
- В исследованиях механики неба Кеплер до предела исчерпал возможности современной ему физики
Рене Декарт (1596-1650)
картезианская физика
- «Теория вихрей» 40-е года XVII в.
- Создал основы аналитической геометрии
- Автор первой новоевропейской теории происхождения мира Вселенной
- Космогоническая теория Декарта (объясняла суточное движение Земли вокруг своей оси и ее годовое движение вокруг Солнца)
- Разработал рационалистическую методологию теоретического естествознания
- « Рассуждение о методе»(1637), где провозглашены новые принципы научного мышления и новые средства матем-кого анализа в геометрии и оптике и др.
Итоги работы Р.Декарта
- Учение Декарта захватило лучшие умы и надолго определило дальнейшее развитие физики и всего естествознания
- Общие идеи Декарта продолжали оказывать серьезное влияние на формирование научных взглядов XVIII в. И даже XIX в., а разработанная им идея космического вихревого движения не раз возрождалась в астрономии и космогонии вплоть до XX в.
Исаак Ньютон(1643-1727)
«Гипотез не измышляю»
Основные достижения
физика:
Сформулировал три
основных закона
движения, кот-е легли
основу механики
Опыты в области
дисперсии света
«Начала» Ньютона
(1687)
(книга подводила
итоги всему сделанному
за предшествующие
тысячелетия в учении
о простейших формах
движения материи)
Астрономия:
Построение теории
Солнечной системы
Изобретение
телескопа-рефлектора
Открытие закона
Всемирного тяготения
и др.
Математика:
Создание
(параллельно
с Лейбницем, но
независимо от него)
дифференциального
И интегрального
исчисления и др.
Закон всемирного тяготения
- Опр.: Все тела, независимо от их свойств и от свойств среды, в котрой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними.
- Значение: Закон явился основой создания небесной механики- науки, изучающей движение тел Солнечной системы.
Законы движения Ньютона
Первый закон
(Закон инерции):
Всякое тело сохраняет
состояние покоя или
равномерного и
прямолинейного
движения до тех пор,
пока оно не будет
вынуждено изменить
его под действием
каких-то сил.
Второй закон:
Приобретаемое телом
под действием
какой-то силы
ускорение прямо
пропорционально
этой действующей
силе и обратно
пропорционально
массе тела.
Третий закон
(з-н равенства
действия и
противодействия):
Действия двух тел
друг на друга всегда
равны по величине
и направлены в
противоположные
стороны.
Вклад Ньютона в научную революцию
- На основе ньтоновской классической механики сложилась картина мира. В этой картине, носящей абстрактный характер, отбрасывалось все «лишнее»: не имели значения размеры небесных тел, их внутреннее строение, идущие в них бурные процессы. Оставались только массы и расстояния между центрами этих масс, к тому же связанные несложной формулой.
Роберт Бойль(1627-1691)
английский физик и химик
- Открытие «Газового закона» (произведение удельного объема газа на его давление при неизменной температуре есть величина постоянная)
- Один из первых получил и описал водород
- Сумел получить фосфор и некоторые его соединения
- Разработал основы кач-ного хим-го анализа «мокрым путем»
- Четко сформулировал отличительные признаки кислот
- Книга «химик-скептик» (1661)- отверг как нереальное утверждение представителей античной натурфилософии о четырех «стихиях» и изложил применительно к химии основы корпускулярной теории.