Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат

на тему

Научная революция XVI - XVII вв. и становление классической науки

1. Предпосылки формирования новой науки

В XVII в. возникли необходимые социальные, технические и теоретические предпосылки становления как научно-технического знания, в частности, так и всей науки в современном ее понимании. XVI в. открыло период развития общества, который характеризовался подъемом материального производства и экономических отношений от ремесла к промышленности в форме мануфактуры. XVII в. для большинства европейских государств был веком победы новых экономических капиталистических отношений.

Научная революция на первом этапе своего развертывания вызвала промышленный подъем конца XVI в. & Mdash; начала XVII в., который, в свою очередь, был необходим для следующего этапа научной революции XVII в. Из-за ограниченности ресурсов, которые удовлетворяли экономику средневековья велись интенсивные поиски новых ресурсов и новых технических приемов. Целенаправленный поиск и разработка двигателей определяли новую тенденцию в развитии техники и механики. Дело в том, что мануфактуры, которые развивались, требовали все больших затрат энергии для работы агрегатов и механизмов. Для того чтобы поддерживать работу станка, уже недостаточно мускульной силы рабочего, а нужен был достаточно сильный двигатель. Таким стал водяной двигатель.

Бурная изобретательская деятельность стала определяющей особенностью исторического рассматриваемого периода. Вследствие того, что развитие общественного производства узаконил прибыль, изменилось общественное отношение ко всему новому. Появилась возможность "купли-продажи" научных идей и технических находок. Конец XVI в. & Mdash; начало XVII в. был временем появления первых "продавцов" -прожектерив, впоследствии получившие название изобретателей. Они не только рассказывали о отличные машины, но и создавали их за определенное вознаграждение. Изобретательство выходило за пределы потребностей производства своей эпохи и давало толчок для развития новых отраслей техники. задача техническиго прогресса решались не только силами изобретателей, но и при активном участии ученых, многие из которых были одновременно инженерами и конструкторами.

Участие в решении практических технических проблем обогащала ученых новым опытом, благодаря которому были созданы новые подходы в научном познании, в частности использование приборов. Создание приборов как одного из средств развития научного познания зависело от уровня технической вооруженности общества. Конец XVI начало XVII в. & Mdash; При создании микроскопа, дает большой толчок познанию невидимого до сих пор мира живых организмов микробов. В начале XVII в. созданы подзорная труба и телескоп, а уже во второй половине этого века голландские оптики внедряют торговлю ими. Около середины XVII в. был создан инструмент для измерения атмосферного давления барометр и тому подобное. Внедрение технических средств в сферу научного познания предоставило ему нового характера, привело к возникновению эксперимента как ведущего метода. Следует отметить, что материальное оснащение новой эпохи было еще простым. Только телескопы имели большие размеры и много стоили. Все остальное оборудование реторты, веса, микроскопы, некоторые инструменты для анатомирования, термометры, барометры и другие устройства составляло главный инструментарий величественных открытий во всех областях науки.

Возникновение экспериментального научного познания становится самым значительным событием научной революции XVI XVII в. Оно было стало возможным принципиальным изменением статуса механики в позднем средневековье. До поры до времени (XIV в.) Технические устройства, приборы и т.п. воспринимались как искусство обмана, "чудо", а не как средство познания, аргумент в научной дискуссии. Но со временем появляется теоретическая мировоззренческая основа для рассмотрения изобретенных человеком устройств не как посторонних, чужеродных природе, а как однородных, тождественных ей. Поэтому "появилась возможность видеть в эксперименте средство познания природы.

Важной предпосылкой экспериментального научныения представлений о так называемой чистую науку. Исторически инстатуализация науки привела к формированию особого типа знания о мире, которое не имело "социального измерения".

2. Галилео Галилей как создатель нового естествознания

В поисках причин движения физика была единственная, но разными были пути этого поиска. Схоластика искала "силу действующую" как субстанцию, действует своими качествами. Развитие теоретического содержания физических знаний был пов "связан с постепенным изменением содержания понятий" тело "," движение "," материя "и т.д. перипатической физики. В XV в. Возникла так называемая" физика импетуса "(импульса), а в конце следующего столетия она становится широко известной. Идея движущей силы в механике, позже получила латинское название impetus, пов "зана с им" ям Иоанна Филопона (конец V - начало VI в.). Представителем физики импетуса был Джованни Бенедетти, его интересовал вопрос о причинах увеличения скорости тел падающих он ближе всех подошел к отк рытье закона инерции. Понятие импетуса было введено в физику для объяснения метательного движения и понималось как сохранена сила, которую предоставляет двигатель брошенному телу и которая движет его в течение некоторого времени. Размер импетуса пропорциональна скорости, с которой двигатель движет тело в момент бросания и массе брошенного тела. в физике этого периода импетус рассматривался как некий вид качества, подобный, например к теплоты: подобно тому, как нагретое тело постепенно охлаждается и теряет теплоту, брошенное тело по мере движения тратит предоставленный ему импульс (импетус). Этот импульс расходуется на преодоление инертности тела - его тенденции к спокойствию. Итак инерция тела в физике импетуса является то, что способствует прекращению движения, то есть расходованию импетуса. Первоначально понятие импетуса употреблялось для объяснения вынужденного движения. Но постепенно его стали применять также для объяснения свободного падения тел, то есть естественного движения. Физика импетуса вплотную подошел к открытию закона инерции.

По аристотелевской традиции в физике существовало представление о непрерывный движение, как движение по кругу, но одновременно и о коло как совершенных фигуру. Дж.Бенедетти сделал попытку пересмотреть аристотелеву тезис о том, что прямолинейное движение не может быть непрерывным. С помощью геометрических соображений он доказал, что движение по прямой может быть непрерывным, причем на ограниченном отрезке прямой. Модель, которую Дж.Бенедетти использовал в своем доказательстве, позволила ему утверждать, что состояние покоя, в котором вроде бы находится тело, двигаясь вдоль бесконечного отрезка прямой, есть только видимость. На самом деле то, что воспринимается как спокойствие, есть движение с бесконечно малой скоростью. Доведение Дж.Бенедетти позволили сделать вывод, что отражением непрерывного движения по кругу на прямой линии есть проекция движения маятника. Итак маятник стал чувственно данной моделью первого и самого совершенного движения - движения небосвода, но не такого, какой он есть на самом деле, об "объективного, а такого, каким его наблюдают, то есть иллюзорного. Благодаря зрительной иллюзии движение маятника заменил движение по кругу Аристотеля, а маятник превратился в главную модель механики следующего, галилеевых периода.

Галилео Галилей завершает научные сдвиги XVI в. и создает леса научной революции, переход к XVII в. Г.Галилей занялся проблемами коперниковой теории и написал свои важнейшие труды: "Диалог о двух системах мира Птолемея и коперниковой" ( "Диалог") и "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и локального движения "(" Беседы ").

Эксперименты Галилея были едва ли не самые первые эксперименты в новой науке. Они отличались от экспериментов схоластов XIII в. прежде всего тем, что были более исследовательскими, чем иллюстративными, а еще в большей степени своим количественным характером, который позволил связать их с математической теорией.

Галилей выдвинул аргумент, что для формулирования четких суждений относительно природы ученые должны учитывать только об "объективные, то есть поддающиеся точному измерению, свойства (форма, размер, количество, вес, движение). А те свойства, которые доступны просто восприятийяттю (цвет, звук, вкус и т.п.), остаются без внимания исследователя как суб "объективные. Достоверные знания можно получить только в результате количественного анализа.

Галилей начал в науке традицию систематической ориентации на опыт в сочетании с его математическим осмыслением. Эксперимент - это опыт, который проводится планомерно, через посредство которого исследователь задает природе интересующие его вопросы. Ответы, которые он хочет получить, возможны путем дедуктивно-математического осмысления результатов исследования. Эта важная сторона методологии Галилея реализовалась через идею систематического использования методов анализа и синтеза, которые взаимодополняют друг друга. Галилей указал на использование в научной плоскости опытно-индуктивного и абстрактно-дедуктивного способов исследования природы, что позволило н "связать научное мышление на основе абстрагирования и идеализации с конкретным восприятием явлений и процессов природы.

Во времена Галилея наиболее разработанным разделом физики была статика - наука о равновесии тел под действием приложенных к ним сил. Основателем статики был Архимед, которого Галилей считал своим учителем. Галилей разработал динамику - науку о движении тел под действием приложенных сил. В области динамики приходилось начинать с самого начала. Необходимо было установить основные понятия (скорость, ускорение, перемещение), дать научную классификацию движения, и, наконец, изучить причины, обусловливающие тот или иной вид движения, то есть установить законы динамики. Эти причины крылись не только во внешних физических обстоятельствах, но и во внутренних свойствах тела, движущегося. Необходимо было раскрыть, зависит от внутренних свойств тела, а от внешних обстоятельств; это означало, наконец, установление таких понятий динамики, как масса и сила. Однако в эпоху Галилея обсуждения этих понятий еще не развернулось. подошел к идее инерции, сформулировал понятие относительности движения. Благодаря Галилею коперниканская гипотеза стала превращаться в теорию.

Развитие динамики начался с исследования Галилеем найпростих видов движения - свободного падения тел и движения тел по наклонной плоскости. Галилей доказал ошибочность представлений Аристотеля о механическом движении и установил ряд основных положений динамики относительно изучаемых им случаев механического движения, которые при дальнейшем обобщении вошли в основы классической механики.

В ранний период творчества Галилей опирался на теорию импетуса. В трактате "О движении" он критиковал аристотелеву динамику с точки зрения динамики импетуса, а затем предоставил ей той формы, которая содержала принцип инерции.

Галилей дал представление о свободном падении тел. Ускорение падения он объясняет силой тяжести. Это очень важная для науки обстоятельство: в объяснении использовано понятие силы. В естественном ускоренном движении тело получает одно и то же ускорение под действием данной силы, хотя скорость его в каждый момент разная: действие силы на тело не зависит от состояния его движения. Итак, все тела, падающие свободно, имеют одинаковое ускорение. Скорость в таком падении растет пропорционально времени. Галилею принадлежит приоритет в постановке вопроса о скорости света попытка решить эту проблему опытным путем.

Для того, чтобы показать объективную истинность системы Н. Коперника, надо было опровергнуть законы движения физики Аристотеля, по которым тела, находящиеся в движении без какого-либо влияния извне, стремятся к состоянию покоя. Поэтому все подвижные тела в земной атмосфере, жестко не связаны с Землей, должны были отставать от Земли во время ее вращения вокруг оси. Это возражение М. Коперник опроверг философскими рассуждениями, подтвердить экспериментально и математически предположение Н. Коперника взялся Г. Галилей. На основе многих проведенных опытов он установил один из основных законов динамики закон инерции, согласно которому тела сохраняют состояние движения и без воздействия внешних сил совсем не переходят к спокойствию или какого-то другого состояния. На основе этого закона Г. Галилей установил, что при равномерном и прямолинейном движении любых тел явища происходят на них так же, как и на телах, находящихся в состоянии покоя. Вследствие того, что Земля вращается вокруг своей оси довольно медленно, ее движение можно считать примерно равномерным и прямолинейным.

Галилей отверг утверждение Аристотеля о том, что все тела пытаются достичь места, которое отведено им природой, а если отсутствует внешний импульс, который постоянно воспроизводится, то движение останавливается. Галилей считал, что тело, которое движется пытается быть в постоянном движении, если только какая-нибудь внешняя причина не остановит его или не отклонит. Таким образом он отстаивал идею движения Земли. Галилей доказывал, что подвижная Земля автоматически передает свое собственное движение всем предметам или метательным снарядам, одже общий инерционное движение остается незаметным наблюдателю, который также находится на Земле.

Математический аналитический метод Галилея привел к механистического толкования бытия, положил конец качественном истолкованию природы, которое господствовало в натурфилософии и схоластике. Натурфилософским познания основывалось на принципах органицизму (аналогии между организмом и природой), у Галилея оно заменяется причинно-детерминистическим. Особое значение имели открытия Галилея в области механики. На основе критики аристотелевской физики он создал программу построения нового естествознания. Центром физики Аристотеля было учение о движении. Для его понимания важно понятие пространства, по Аристотелю - это место, предел того, что охватывается, с тем, что охватывает. То есть тело, снаружи которого находится тело, которое его охватывает, является в определенном месте. Например, согласно учению Аристотеля об элементах, земля находится в воде, вода - в воздухе, воздух - в эфире, а эфир - ни в чем. Пространство является чрезмерным, что обусловлено качественной чертой между о объектом и окружающей средой. Движение также определяется качественной природой его носителя. Например, огонь по природе движется вверх, а против природы вниз. То есть существует движение природный и принудительный. Тяжелые тела, по Аристотелю, всегдадвижутся к центру, а легкие на перефирию. Галилей отверг такие умозорови утверждение. Он доказал, если средой движения является не воздух, а вода, то некоторые тяжелые тела становятся легкими, потому что движутся вверх. Итак, движение тел вверх и вниз зависит от их удельного веса по отношению к среде, а не от их назначения.

Аристотель считал, что тяжелое тело должно падать с большей скоростью, чем легкое, через присущий ему стихийный тяга к центру земли, как к своему естественному местонахождения. То тело, которое труднее, имеет сильный состав. Галилей на основании математических доказательств в физических опытах опроверг эту гипотезу, а затем сформулировал закон постоянного ускорения для движения тел, падающих движения, не зависит от веса и состава тел.

Галилей дал рациональную классификацию движения на вынужденные и природниУсе, что происходит в природе, должно происходить по законам природы - это основная идея нового научного мировоззрения. Г.Галилей принадлежит разделение движения на равномерное и неравномерное. При этом он ограничился рассмотрением равномерного прямолинейного движения и дал четкое определение его как такового, при котором расстояния, которые проходят подвижные тела в равные промежутки времени, равны между собой.

Математическое объяснение экспериментов Галилея над телами падающих оказалось важнее, чем сами опыты. Г. Галилей использовал определенные математические идеи, сочетая их с точным экспериментом. Тем самым он создал первый образчики методов современной физики, успешно развивались в будущем.

1600 с помощью специально сконструированного телескопа Г. Галилей сделал блестящие астрономические открытия: исследовал форму Луны, открыл спутники Юпитера, открыл фазы у Венеры и пятна на Солнце. На очередь в физике и асторономии встал вопрос прежде всего о системе отсчета. Старая астрономия знала абсолютный покой и абсолютное движение. Тело, которое покоится относительно Земли - абсолютно покоится, которое движется - абсолютно движется. М.Коперника первый переместил точку отсчета на Солнце и описал астрономические явления с точки зрения соничного наблюдателя. Для физики шаг, сделанный Н. Коперника, имел то фундаментальное значение, он выдвинул вопрос о влиянии изменения системы отсчета на способ объяснения хода процессов, изучаемых в этой системе.

Г.Галилей как астроном, оценив преимущества системы Н. Коперника, должен доказать внедренную систему отсчета. Его аргументация в пользу системы Н. Коперника была настолько блестящей, что в науке возникла договоренность: систему отсчета, пов "связанную с центром солнечной системы, называть галилеевых. Г.Галилей установил факт большой принципиальной важности: любая система отсчета, находится а равномерном прямолинейном движении относительно галилеевых системы, равноправная с ней относительно описания механических процессов.

3. Исаак Ньютон - основатель количественной физики

.Природознавство второй половины XVII первой трети XVIII в. создало картину строения мира и эта картина была исторически более высокой, чем взгляды предыдущего периода. Это касается прежде всего системы Ньютона. Благодаря механике Ньютона картина мира стала более вероятной. Она однозначно обобщая проверены экспериментом эмпирические знания, потеряла наглядную форму и базировалась на точных количественных соотношениях. Это была механическая картина мира. Недвижимость природы в ней была связана с методом и стилем ньютонианства.

яркой фигурой, олицетворяющей естествознание XVII в., Вполне справедливо считается английский физик и математик Исаак Ньютон (1643 1727), который заложил теоретические основы механики и астрономии, сделал большой вклад в оптику, начал новое направление математических исследований. В 1687 гг. Ньютон опубликовал свою выдающуюся работу "Математические начала натуральной философии".

Загрузка...

Страницы: 1 2