Министерство образования Российской Федерации
«Уфимский государственный авиационный технический университет»
Контрольная работа
по дисциплине
«Концепции современного естествознания»
Выполнил:
Студент Халиков С.В.
Группа ГМУ-110.
Вариант № 21.
Проверил:
Шайдулина Г.Ф.
Уфа 2015
Оглавление
Задание 1. Естествознание Нового времени. Основные научные достижения
1.1 Вторая научная революция
1.2 Эпоха диактелизации
1.3 Очищение естествознания от натурфилософских представлений
Задание 2. Геометрия Вселенной. Вопрос о конечности и бесконечности вселенной
2.1 Образование Вселенной
2.2 Первые модели мира
2.3 Пересмотр теории ранней Вселенной
Задание 3. А.Л. Чижевский о влиянии Солнца на природные и общественные процессы
3.1 Александр Леонидович Чижевский. Биография, вклад в науку
3.2 Влияние Солнца на природные и историко-общественные процессы, циклы солнечной активности
3.3 Применение идей А.Л. Чижевского в естествознании
Задание 4. Глобальный эволюционизм как мировоззренческая основа современной картины мира
4.1 Сравнение концепции П. Тайяра да Шардена и Чарльза Дарвина
4.2 Мнение научного сообщества о теории эволюцианизма
4.3 Дарвинисткая теория-истина или пустой хлопок
Задание 5
Задание 6
Задание 7
Задание 8
Задание 9
Литература
Задание 1. Естествознание Нового времени. Основные научные достижения
Введение
Изучение современной науки необходимо начинать с изучения истоков - потому что именно там закладывались ее основы.
Историю развития естествознания можно проследить с VI в. до н.э. Начиная с эпохи Коперника история естествознания рассматривается в свете научных революций, связанных с выявлением фундаментальных принципов природы.
Одним из самых революционных периодов развития является эпоха нового времени, заложившая основы для большинства естественных наук. Помимо этапа нового времени существовало множество важных этапов.
Этапов выделяют иногда три-четыре, иногда более десяти. Переходы от этапа к этапу и от одной научной революции к другой не похожи на триумфальное шествие человеческой мысли. Основные направления ее развития возникали в результате перебора многих «окольных путей», отступлений, «периодов топтания на месте». И на данный момент мы имеем довольно таки интересный симбиоз проб и ошибок развития естествознания, лучшими умами человечества.
1.1 Вторая научная революция
Вторая научная революция. Эпоха Нового времени охватывает 300 лет - от 17 до 19 века. В этом периоде особую роль сыграл 17 век - это вторая научная революция. У истоков стояли Галилей, Ньютон, Кеплер.
17 век - период создания классической механики и экспериментального естествознания. Особенности механического естествознания были заложены Галилеем (1554 - 1642). Он сосредоточил основное внимание физики на: пространстве, времени, скорости, ускорении, силе, импульсе, тяготении и др. Используя построенные им же микроскопы, он установил, что Солнце вращается вокруг своей оси. У Юпитера он нашёл 4 спутника. Он первым поставил задачу получения количественного описания физических явлений. Он впервые использовал математические формулировки для описания физических законов. Он повторял, что знания берутся из наблюдений. Важнейшей его заслугой было установление того факта, что все механические явления протекают одинаково во всех системах отсчёта, которые движутся равномерно и прямолинейно (инерциальные системы отсчёта). Это положение является принципом относительности Галилея. Им были заложены основы современной физики.
Одной из крупнейших фигур был Иоганн Кеплер (1571 - 1630). Он внёс большой вклад в развитие астрономии и математики, разработал теорию солнечных и лунных затмений, уточнил величину расстояния между Землёй и Солнцем и т.д. Но главная его заслуга - открытие трёх законов движения планет. Его открытия проложили путь законам всемирного тяготения Ньютона.
1.2 Эпоха диактелизации
Начало процессу стихийной диалектизации естественных наук, составившему суть третьей революции в естествознании, положила работа немецкого ученого и философа Иммануила Канта (1724-1804) «Всеобщая естественная история и теория неба». В этом труде, опубликованном в 1755 году, была сделана попытка исторического объяснения происхождения Солнечной системы. С появлением данной работы «Земля и вся Солнечная система предстали как нечто ставшее во времени».
Гипотезу Канта принято именовать небулярной30, поскольку в ней утверждалось, что Солнце, планеты и их спутники возникли из некоторой первоначальной, бесформенной туманной массы, некогда равномерно заполнявшей мировое пространство. Кант пытался объяснить процесс возникновения Солнечной системы действием сил притяжения, которые присущи частицам материи, составлявшим эту огромную туманность. Под влиянием притяжения из этих частиц образовывались отдельные скопления, сгущения, становившиеся центрами притяжения. Из одного такого крупного центра притяжения образовалось Солнце, вокруг него расположились частицы в виде туманностей, которые начали двигаться по кругу. В круговых туманностях образовались зародыши планет, начали вращаться также вокруг своей оси. Солнце и планеты сначала разогрелись вследствие трения слагающих их частиц, затем начали остывать.
Хотя Кант в своей работе опирался на классическую механику XVII века (подзаголовок его труда гласил: «Опыт об устройстве и механическом происхождении всего мироздания на основании ньютоновских законов»), он сумел создать развивающуюся картину мира, которая не соответствовала философии Ньютона, враждебной эволюции. Идеи Канта о возникновении и развитии небесных тел были несомненным завоеванием науки середины XVIII века. Его космогоническая гипотеза пробила первую брешь в метафизическом взгляде на мир.
Более сорока лет спустя французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749-1827), совершенно независимо от Канта и двигаясь своим путем, высказал идеи, развивавшие и дополнявшие кантовское космогоническое учение. В своем труде «Изложение системы мира», опубликованном в 1796 году, Лаплас предположил, что первоначально вокруг Солнца существовала газовая масса, нечто вроде атмосферы. Эта «атмосфера» была так велика, что простиралась за орбиты всех планет. Вся эта масса вращалась вместе с Солнцем (о причине вращения Лаплас не говорил). Затем, вследствие охлаждения, в плоскости солнечного экватора образовались газовые кольца, которые распались на несколько сфероидальных частей -- зародышей будущих планет, вращающихся по направлению своего обращения вокруг Солнца. При дальнейшем охлаждении внутри каждой такой части образовалось ядро, и планеты перешли из газообразного в жидкое состояние, а затем начали затвердевать с поверхности.
Имена создателей двух рассмотренных гипотез были объединены, а сами гипотезы довольно долго (почти столетие) просуществовали в науке в обобщенном виде -- как космогоническая гипотеза Канта-Лапласа.
В XIX веке диалектическая идея развития распространилась на широкие области естествознания, в первую очередь на геологию и биологию.
В первой половине XIX века происходила острая борьба двух концепций -- катастрофизма и эволюционизма, которые по-разному объясняли историю нашей планеты. Уровень развития науки этого периода делал уже невозможным сочетать библейское учение о кратковременности истории Земли с накопленными данными о смене геологических формаций и смене фаун, ископаемые остатки которых находились в земных слоях. Это несоответствие некоторые ученые пытались объяснить идеей о катастрофах, которые время от времени случались на нашей планете.
Именно такое объяснение было предложено французским естествоиспытателем Жоржем Кювье (1769-1832). В своей работе «Рассуждения о переворотах на поверхности Земли», опубликованной в 1812 году, Кювье утверждал, что каждый период в истории Земли завершался мировой катастрофой -- поднятием и опусканием материков, наводнениями, разрывами слоев и т. д. В результате этих катастроф гибли животные и растения, и в новых условиях появились новые их виды. Поэтому, считал Кювье, современные геологические условия и представители живой природы совершенно не похожи на то, что было прежде. Причины катастроф и возникновение новых видов растительного и животного мира Кювье не объяснял.
Катастрофизму Кювье и его сторонников противостояло эволюционное учение, которое в области биологии отстаивал крупный французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк (1744-1829). В 1809 году вышла его работа «Философия зоологии». Ламарк видел в изменяющихся условиях окружающей среды движущую силу эволюции органического мира.
Согласно Ламарку, изменения в окружающей среде вели к изменениям в потребностях животных, следствием чего было изменение их жизнедеятельности. В течение одного поколения, считал он, в случае перемен в функционировании того или иного органа появляются наследственные изменения в этом органе. При этом усиленное упражнение органов укрепляет их, а отсутствие упражнений -- ослабляет. На этой основе возникают новые органы, а старые исчезают. Таким образом, Ламарк полагал, что приобретенные под влиянием внешней среды изменения в живых организмах становятся наследственными и служат причиной образования новых видов. Но передача по наследству этих приобретенных изменений ни Ламарком, ни кем-либо из его последователей доказана не была. Поэтому взгляды Ламарка на эволюцию живой природы не получили должного обоснования. Однако это не умаляет его заслуги как создателя первого в истории науки целостного, систематического эволюционного учения.
Для утверждения этого учения исключительно важную роль сыграл трехтомный труд «Основы геологии» английского естествоиспытателя Чарлза Лайеля (1797-1875). В этом труде, опубликованном в 1830-1833 годах, Лайель нанес сокрушительный удар по теории катастроф. Проведя анализ большого фактического материала, он показал, что все изменения, которые произошли в течение геологической истории, происходили под влиянием тех же факторов, которые действуют и в настоящее время. А потому для объяснения этих изменений совершенно не нужно прибегать к представлениям о грандиозных катастрофах. Необходимо допустить лишь очень длительный срок существования Земли.
1.3 Очищение естествознания от натурфилософских представлений
Третья научная революция, наряду с диалектизацией естествознания, явившейся ее сутью, включала и начавшийся в конце XVIII века процесс очищения науки от натурфилософских понятий и представлений.
Первым из таких представлений, подвергшихся пересмотру в свете новых научных данных, явилась теория флогистона. Ученые второй половины XVII-XVIII вв. для объяснения процесса горения привлекали некоторую субстанцию, своеобразное «начало горючести» -- флогистон (от греч. «флогистос» -- воспламеняемый, горючий). Считалось, что хорошо горят те тела, которые содержат много флогистона, и наоборот, тела, содержащие мало флогистона, должны гореть плохо. Натурфилософское учение о флогистоне занимало господствующее положение в химии более ста лет.
Наиболее полно это учение изложил в своей книге «Химические и физические опыты, наблюдения и размышления» немецкий химик Георг Эрнст Шталь (1660-1734). С его точки зрения, флогистон -- это легчайшая материальная субстанция земного происхождения, с помощью которой можно объяснить процессы горения, прокаливания, обжига и т. п. Развитие горного дела и металлургии, необходимость выплавки металлов и термической обработки изделий побуждали ученых и практиков уделять все больше внимания этим процессам. Считалось, что флогистон как особо легкая субстанция обладает способностью «отнять у вещества часть его веса» путем передачи своей летучести частицам этого вещества, которые затем осаждаются.
Это типично натурфилософское, умозрительное представление подтверждало, как казалось, целый ряд общеизвестных фактов: осаждение сажи в дымовых трубах, серы в верхних частях реторты и т. п. Шталь полагал, что при медленном прокаливании металлов их плотность постепенно нарушается и флогистон получает возможность свободно улетучиваться. Если этот процесс происходит быстро, то флогистон захватывает с собой отдельные мельчайшие частички вещества, в результате чего наблюдается их последующее осаждение.
Флогистонная теория находилась в согласии со многими укоренившимися старыми воззрениями и прежде всего с пониманием горения как процесса распада вещества, что характерно было еще для взглядов Аристотеля. Опровергнуть эту теорию удалось лишь к концу XVIII века благодаря исследованиям, которые провел выдающийся французский ученый Антуан Лоран Лавуазье (1743-1794). Его внимание привлекла одна из самых актуальных проблем химии того времени -- проблема горения, восстановления и окисления металлов.
Заключение
Итак, историческое развитие человечества постоянно сопровождалось развитием науки.
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.
Но не только последние научные данные можно считать современными, а все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные камни, 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.
Вопросы по теме:
1. Основные деятели второй научной революции?