Современная естественнонаучная картина мира
СОДЕРЖАНИЕ: Материальная культура - совокупность вещественно-энергетических средств бытия человека и общества. Она включает разнообразные факторы: орудия труда, активную и пассивную технику, физическую культуру индивида, населения, благосостояние человека и общества.Федеральное агентство по образованию РФ
НОУ ВПО Гуманитарный университет
Факультет Конструирования и Моделирования одежды
Заочное отделение
Контрольная работа №1
по дисциплине:
Современная естественнонаучная картина мира
Вариант №2.
Выполнила: студентка - _______________
_____________________________________
Преподаватель: ______________________
Екатеринбург, 2008 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Материальная и духовная сферы культуры.. 3
Место науки в культуре. 4
Различия и единство естественно-научной и гуманитарной культур 5
Электромагнитная картина мира. 6
Структурные уровни организации материи. 8
Структура макромира и мегамира. 9
Планетарная модель строения атома Резерфорда и два постулата Бора 11
Список использованной литературы... 13
Материальная и духовная сферы культуры
Культура представляет собой целостный системный объект, обладающий сложной структурой. При этом само бытие культуры выступает как единый процесс, который можно разделить на две сферы: материальную и духовную.
Материальная культура - совокупность вещественно-энергетических средств бытия человека и общества. Она включает разнообразные факторы: орудия труда, активную и пассивную технику, физическую (телесную) культуру индивида и населения, благосостояние человека и общества и т.д.
Материальная культура подразделяется на:
- производственно-технологическую культуру, представляющую собой вещественные результаты материального производства и способы технологической деятельности общественного человека;
- воспроизводство человеческого рода, включающего в себя всю сферу интимных отношений между мужчиной и женщиной.
Следует заметить, что под материальной культурой понимается не столько создание предметного мира людей, сколько деятельность по формированию условий человеческого существования. Сущностью материальной культуры является воплощение разнообразных человеческих потребностей, позволяющих людям адаптироваться к биологическим и социальным условиям жизни.
Духовная культура - это составная часть культурных достижений человечества. Она представляет собой многообразную систему знаний, состояний эмоционально-волевой сферы психики и мышления индивидов, а также непосредственных форм их выражений - знаков.
Понятие духовной культуры:
- содержит в себе все области духовного производства (искусство, философию, науку и пр),
- показывает социально-политические процессы, происходящие в обществе (речь идет о властных структурах управления, правовых и моральных нормах, стилях лидерства и пр).
Духовная культура предполагает деятельность, направленную на духовное развитие человека и общества, а также представляет итоги этой деятельности.
Место науки в культуре
Наука тесно связана со всей сферой культуры. Так, по мнению В.И. Вернадского, научное мировоззрение развивается в тесном общении и широком взаимодействии с другими сторонами духовной жизни человечества. Отделение научного мировоззрения и науки от одновременно или ранее происходившей деятельности человека в области религии, философии, общественной жизни или искусства невозможно. Все эти проявления человеческой жизни тесно сплетены между собою и могут быть разделены только в воображении. [1]
Рассматривая науку как часть культуры, И.С. Панкратов[2] ставит в соответствие классическому, неклассическому и постнеклассическому типам научности (рациональности) традиционалистскую, модернистскую и постмодернистскую культуру. С его точки зрения, именно современная постмодернистская культура задает сегодня новый тип научной рациональности. Влияние культуры постмодернизма на все сферы человеческой деятельности создало предпосылки для распредмечивания научной области, поставило под сомнение саму научную реальность, сделало границы науки зыбкими и легко разрушаемыми. Вследствие этого встал вопрос о целесообразности науки как таковой, которая была обвинена во всех пороках современной цивилизации. В сложившихся условиях вынужденного выживания научному сообществу необходимо переосмыслить роль рационального в процессе познания и тем самым задать новые границы рационального. По мнению Панкратова, наука исчерпала свой креативный потенциал, утрачивает функцию построения картины мира, и поэтому она должна послужить основой для возникновения новой формы мышления и деятельности, а именно – методологического мышления (в широком смысле), которое сможет произвести синтез рациональности в новых условиях.
Различия и единство естественно-научной и гуманитарной культур
Гуманитарные и естественные науки, а также формирующиеся на их основе типы культур, разделены весьма фундаментально. Однако они характеризуются уникальной взаимодополнительностью.
Размежевание естественно-научного и гуманитарного типов культур, хотя и приняло драматические формы, все же не может отменить факта их исходной взаимосвязи и взаимозависимости. Они нуждаются друг в друге, как наши правая и левая руки, как слух и зрение и т.д.
Аргументы взаимосвязи культур:
· Взаимодополнительность
· Взаимодополнительность мировоззрений
· Взаимодополнительность проблем
· Рыночные отношения культур
· Единство истины и заблуждения
· Взаимосвязь и взаимозависимость типов культур
· Целостность культуры
Итак, единство и взаимосвязь естественно-научной и гуманитарной культур заключается в следующем:
· в изучении сложных социоприродных комплексов, включающих в качестве компонентов человека и общество, и формировании для этой цели симбиотических видов наук: экологии, социобиологии, биоэтики и др.;
· в осознании необходимости и реальной организации гуманитарных экспертиз естественно-научных программ, предусматривающих преобразования объектов, имеющих жизненное значение для человека;
· в формировании общей для гуманитарных и естественных наук методологии познания, основанной на идеях эволюции, вероятности и самоорганизации;
· в гуманитаризации естественно-научного и технического образования, а также в фундаментации естествознанием образования гуманитарного;
· в создании дифференцированной, но единой системы ценностей, которая позволила бы человечеству четко определить перспективы своего развития в XXI в.
Электромагнитная картина мира
Электромагнитная картина мира основана в целом не только на учении об электромагнетизме, но и достижениях в других областях естествознания, таких как открытие электрона, создание ядерной модели атома, создание периодической системы Д.И. Менделеева и многие другие. В электромагнитную концепцию вошли также некоторые идеи теории относительности и квантовой механики.
Основные черты электромагнитной картины мира можно определить следующим образом:
• материя существует в двух видах - в виде вещества и в виде поля (гравитационного, электромагнитного). Эти виды материи строго разделены. Превращения поля в вещество и вещества в поле невозможны;
• электромагнитное взаимодействие определяет абсолютное большинство явлений природы (кроме, относящихся к тяготению) - соответственно, электрических и магнитных, а также оптических, химических, тепловых и механических;
• в качестве элементарных составляющих вещества выделяются электрон и протон.
Стабильность этих частиц объясняет стабильность вещества и мироздания в целом. Квантом электромагнитного поля является фотон.
Развивается идея корпускулярно-волнового дуализма, “увязывающая” волновые и корпускулярные (квантовые) свойства.
Тем не менее, электромагнитная теория, составляющая основу картины мира, представляла существенный шаг вперед в познании мира. Многие ее положения и гипотезы вошли в современную естественнонаучную концепцию мироздания.
Однако, это была картина классической физики, которая изучала знакомый нам макромир.
Представление о материи и поле в связи с электрическими и магнитными явлениями.
Весомая (вещественная) материя или составляющие ее элементарные частицы представляют овеществленную форму полевой материи - возбужденные состояния поля. Таким образом, элементарные частицы - это те же самые поля, только возбужденные, т.е. любая элементарная частица - это поле, находящееся в возбужденном состоянии.
Волновая теория строения элементарных частиц является обобщением и последовательным развитием представлений о единстве природы вещества и поля, поэтому, как основа для рассмотрения этих вопросов, в тексте приводятся цитаты, которые по теме связаны с полевой природой материи. При этом предпочтение отдается материалистическим представлениям полевых процессов, а не метафизическим концепциям и интерпретациям, построенным на математическом формализме.
... элементарные частицы материи по своей природе представляют собой не что иное, как сгущения электромагнитного поля,... [3]
... согласно последовательной теории поля весомую материю или составляющие ее элементарные частицы также следовало бы рассматривать как особого рода поля, или особые состояния пространства. Однако приходится признать, что при современном состоянии физики такая идея преждевременна, так как до сих пор все направленные к этой цели усилия физиков-теоретиков терпели провал. Таким образом, теперь мы фактически вынуждены различать материю и поля, хотя и можем надеяться на то, что грядущие поколения преодолеют это дуалистическое представление и заменят его единым понятием, как это тщетно пыталась сделать теория поля наших дней. [4]
Структурные уровни организации материи
Развитие - это необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания, их универсальное свойство; в результате развития возникает новое качественное состояние объекта - его состава или структуры. Развитие - всеобщий принцип объяснения природы, общества и познания, как исторически протекающих событий.
Различают две формы развития, между которыми существует диалектическая связь: эволюционную, связанную с постепенными количественными изменениями объекта (эволюция), и революционную, характеризующуюся качественными изменениями в структуре объекта (революция). Выделяют прогрессивную, восходящую линию развития (прогресс) и регрессивную, нисходящую линию (регресс). Прогресс - направленное развитие, для которого характерен переход от низшего к высшему, от менее совершенного к более совершенному.
Развитие, как бы повторяет уже пройденные ступени, но повторяет их иначе, на более высокой базе, так сказать, по спирали, а не по прямой линии; развитие скачкообразное, катастрофическое, революционное превращение количества в качество; внутренние импульсы к развитию, даваемые противоречием, сталкиванием различных сил и тенденций, действуют на данное тело или в пределах данного явления; непрерывная связь всех сторон каждого явления, связь, дающая единый, закономерный мировой процесс движения.
Основной особенностью, отличающей развитие от других динамических процессов, например, от процесса роста, является качественное изменение во времени переменных, характеризующих состояние развивающейся системы (для процесса роста обычно говорят лишь о количественном изменении этих переменных). Причем качественное изменение носит скачкообразный характер. Постепенное монотонное изменение некоторого параметра в течение заметного времени сопровождается соответствующим постепенным изменением состояния системы, но в определенный момент происходит разрыв постепенности: состояние системы меняется скачком, система переходит на новый качественный уровень, количество переходит в качество. Затем повторяется все заново, но уже на новом качественном уровне (А.И. Яблонский).
В изучении развития материи современной наукой сделаны такие серьезные шаги, что сейчас можно с полным правом говорить о превращении идеи развития, эволюции в норму научного мышления для целого ряда областей знания.
Структура макромира и мегамира
Макромир - мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в секундах, минутах, часах, годах. Макротела (вещество). При определенных условиях однотипные атомы и молекулы могут собираться в огромные совокупности - макроскопические тела (вещество). Вещество - вид материи; то, из чего состоит весь окружающий мир. Вещества состоят из мельчайших частиц - атомов, молекул, ионов, элементарных частиц, имеющих массу и находящихся в постоянном движении и взаимодействии. Существует огромное множество веществ, различных по составу и свойствам. Каждый день ученые-химики осуществляют синтез новых соединений, и к настоящему времени зарегистрировано более 10 млн. различных веществ, среди которых большую долю составляют вещества, полученные искусственно. Вещества делятся: простые, сложные, чистые, неорганические и органические. Свойства веществ можно объяснить и предсказать на основе их состава и строения. Вещество простое состоит из частиц (атомов или молекул), образованных атомами одного химического элемента. Вещества неорганические - это химические соединения, образуемые всеми химическими элементами (кроме соединений углерода, относящихся к органическим веществам). Вещества органические - это соединения углерода с некоторыми другими элементами: водородом, кислородом, азотом, серой. Из соединений углерода к органическим не относятся оксиды углерода, угольная кислота и ее соли, являющиеся неорганическими соединениями.
Мегамир - мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет. Начальной ступенью в иерархии объектов мегамира являются планеты (в переводе с греческого - блуждающие). Планеты - это небесные тела, обращающиеся обычно вокруг звезд, отражающие их свет и не имеющие собственного видимого излучения. Звезды. Наиболее распространенными объектами окружающего нас материального мира являются звезды. Изученная нами часть окружающего пространства заполнена огромным количеством звезд - самых больших небесных тел, подобных нашему Солнцу, вещество которых находится в состоянии плазмы. Звезды рассеяны в пространстве неравномерно, они образуют связанные силами тяготения системы, называемые галактиками. Число звезд в галактиках порядка 1011-1012. Галактики имеют в большинстве своем эллипсоидальную, спиральную или сплюснутую форму. Пространство между звездами в галактиках и пространство между галактиками заполнено материей в виде газа, пыли, элементарных частиц, электромагнитного излучения и гравитационных полей. Плотность вещества межзвездной и межгалактической среды очень низка. Солнце, большинство звезд и звездных скоплений, наблюдаемых на небе, образуют систему, которую мы называем нашей Галактикой.
Планетарная модель строения атома Резерфорда и два постулата Бора
Рассеяние отдельных -частиц на большие углы Резерфорд объяснил тем, что положительный заряд в атоме не распределен равномерно в шаре радиусом 10-10м, как предполагали ранее, а сосредоточен в центральной части атома (атомном ядре) в области значительно меньших размеров. Расчеты Резерфорда показали, что для объяснения опытов по рассеянию -частиц нужно принять радиус атомного ядра равным примерно 10-15м.
Резерфорд предположил, что атом устроен подобно планетарной системе. Как вокруг Солнца на больших расстояниях от него обращаются планеты, так электроны в атоме обращаются вокруг атомного ядра. Радиус круговой орбиты самого далекого от ядра электрона и есть радиус атома. Такая модель атома была названа планетарной моделью.
Планетарная модель атома объясняет основные закономерности рассеяния заряженных частиц.
Так как большая часть пространства в атоме между атомным ядром и обращающимися вокруг него электронами пуста, быстро заряженные частицы могут почти свободно проникать через довольно значительные слои вещества, содержащие несколько тысяч слоев атомов.
При столкновениях с отдельными электронами быстрые заряженные частицы испытывают рассеяние на очень большие углы, так как масса электрона мала. Однако в тех редких случаях, когда быстрая заряженная частица пролетает на очень близком расстоянии от одного из атомных ядер, под действием силы электрического поля атомного ядра может произойти рассеяние заряженной частицы на любой угол до 180°.
Датский физик Нильс Бор (1885-1962) обосновал планетарную модель атома Резерфорда. Свои представления об особых свойствах атомов (устойчивости атома и спектральных закономерностей его излучения) Бор сформулировал в виде постулатов следующего содержания:
Электрон в атоме может находиться только в определенных устойчивых состояниях, называемых стационарными или квантовыми, каждому из которых соответствует определенная энергия En. В этих состояниях атом не излучает электромагнитных волн.
Момент импульса электрона, движущегося по стационарной орбите, имеет квантовые значения, удовлетворяющие условию: mer = n (n = 1,2,3,…), где n – главное квантовое число, me – масса покоя электрона, – скорость электрона, r – радиус орбиты, – постоянная Планка.
При переходе атома из одного стационарного состояния в другое испускается или поглощается квант энергии E = h.
Излучение фотона происходит при переходе атома из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией. При обратном переходе происходит поглощение кванта энергии: h = En - Em, где n и m – номера состояний.
Все стационарные состояния, кроме одного, являются стационарными лишь условно. Бесконечно долго каждый атом может находиться лишь в стационарном состоянии с минимальным запасом энергии. Это состояние атома называется основным. Все остальные стационарные состояния атома называются возбужденными.
Список использованной литературы
1. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р. // Концепции современного естествознания: Учебник. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация Дашков и К°, 2007. - 540 с.
2. Гуляев С.А., Жуковкий В.М., Комов С.В. // Оновы естествознания: Учебное пособие для гуманитарных направлений бакалавриата. 2-е издание. Испр. И доп. Екатеринбург: УРГУ, 1997.
3. Концепции современного естествознания. * // Рузавин Г.Н., М.: ЮНИТИ, 2007.
4. Концепции современного естествознания. * // Стрельников О.Н., М.: ЮРАЙТ, 2003.
5. Концепции современного естествознания. * // Садохин А.П., М.: ЮНИТИ, 2006.
[1] Вернадский В.И. Избранные труды по истории науки. М., 1981. С. 50.
[2] Панкратов И.С. Онтология рациональности. Век XXI // Философские дескрипты. Барнаул, 2002. Вып. 2. С. 208-213.
[3] А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1965. Т.1. С.689.
[4] А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1966. Т.2. С.154.