Периоды естествознания

      Свой  метод исследования Ньютон изложил  в виде 4 правил:

1. Не  принимать в природе иных причин, кроме тех, которые истинны  и достаточны для объяснения  явлений; 

2. Одинаковым  явлениям надо приписывать одинаковые  причины;    

3. Независимые  и неизменные  при экспериментах свойства тел, подвергнутых исследованию, надо принимать за общие свойства материальных тел;

4. Законы, индуктивно найденные из опыта,  надо считать верными, пока им не противоречат другие наблюдения.

     Механика  Ньютона легла в основу Механистической картины мира (МКМ). Согласно основа природы - неделимые атомы. Причина движения во Вселенной - бог, который подобен часовщику, раз и навсегда заведшему механизм часов. После этого мир развивается по своим законам, в которых все существующее имеет свою причину (детерминизм).

     Открытые  Ньютоном Ньютоном принципы механики означали переход от натурфилософии к точному экспериментальному естествознанию. Изучение механики отныне свелось к точному математическому описанию процессов. Чтобы так их описывать, было необходимо задать координаты тела и его скорость, и уравнение движения.         

 Так  математически обозначалось первоначальное  состояние тела. Все последующие состояния движущегося тела определялись этим первоначальным состоянием совершенно точно и недвусмысленно. Следовательно, задав это состояние, ученый мог определить любое другое состояние тела в любое время. Таким образом, с точки зрения МКМ все последующие состояния существующего мира определяются его предшествующими состояниями совершенно точно.   

  MKM признавала только механистическое движение - изменение в пространстве положения тела с течением времени. Любое сложное движение представлялось как сумма пространственных перемещений (принцип суперпозиции). При рассмотрении движения применялись три закона Ньютона и, следовательно, использовались понятия силы и массы. Взаимодействие тел в МКМ понималось как передающееся мгновенно, при этом промежуточная среда не принимает в этом никакого участия (принцип дальнодействия).

     С первыми трудностями МКМ встретилась  при изучении тепловых явлений, оказалось  невозможно описать поведение тепловой системы механистически. Это привело  к пересмотру в МКМ представлений о детерминизме и открытию законов термодинамики. Но, несмотря на выявленные слабости, МКМ господствовала в европейской науке более 200 лет.

     В XVIII в. появились первые термометры, которые позволили детально изучать  тепловые явления. Вообще в XVIII в. существовала 19 температурных шкал, из которых до сего дня Фаренгейта, Реомюра и Цельсия.

     В XVIII в. теоретически обосновывалась теория теплорода. Она исходила из того, что  во Вселенной содержатся элементарные частички, которые, видоизменяясь, могут  превращаться в частицы теплоты, света, магнетизма, электричества.

     XVIII в. также охарактеризован большим  вниманием к электричеству. Электрические  опыты устраивались не только  в лабораториях, но и в светских  салонах и королевских дворцах.  Г. Рихман и М. Ломоносов  пришли к важным выводам о том, что электричество может быть первичным, возникающим в результате трения, и производным, возникающим в проводниках в результате контактов с заряженными телами.  

  Ш. Кулон открыл закон взаимодействия зарядов и показал, что электрические силы зависят от расстояния и силы тяготения.   

4. Период классического  естествознания        

 ХIХ  век - время расцвета науки  в Европе. Открытия, сделанные в  этот период, подготовили смену  картины мира.        

  В 1820 г. А. Ампер разработал теорию связи электричества и магнетизма. Он ввел понятия электрического тока и напряжения, электрической цепи.    

  В 1831 г. М. Фарадей открыл электродинамическую индукцию, таким образом была установлена динамическая связь между электричеством и магнетизмом.    

  Дж. Джоуль экспериментировал с электрическим током и измерял количество выделенной теплоты. Ученый доказал, что теплота - не вещество, а состоит из движения частичек тела.

     В XIX в. большие открытия были сделаны  и в химии, главное из них - периодизация элементов. К середине XIX в. было известно более 60 химических элементов и множество их соединений. Предпринимались попытки периодизации, например, И. В. Деберейнер сделал это, опираясь на атомные массы элементов. Занимались этим и другие ученые. Д. И. Менделеев пришел к выводу, что существует зависимость между свойствами каждого элемента и атомными весами. Основываясь на этом, он и создал свою периодическую таблицу элементов.   

  В 1809 г. Ж. Ламарк выдвинул идею эволюции живых орнанизмов, основав ее на понятиях наследственности и управления частей организма.    

  В 1839 г. Ч. Дарвин сформулировал теорию эволюции путем естественного отбора.

     Развивалась и наука о строении человеческого  организма - физиология. Основателем  сравнительной физиологии считается немецкий врач И. Мюллер.  

      Исследуя  брожение, Л. Пастер выделил активную часть микроорганизмов - бактерии. Он показал, что бактерии очень жизнеспособны  и уничтожить их можно только путем  стерилизации. Пастер внес огромный вклад  и в медицинскую науку, изучив иммунитет человека и создав прививки против сибирской язвы, холеры бешенства.

     Естествознание XIX в. обогатилось созданием электромагнитной теории Дж. Максвелла. Он показал, что  колебания световых волн совершаются  под воздействием напряженности  электрического и магнитного полей.  

      В 1895 г., исследуя катодные лучи, В. Рентген  открыл новое излучение, которое  назвал Х-лучами. Это излучение проникало  практически через все тела. Оно  не отклонялось магнитным полем  и, кроме того, разряжало все наэлектризованные тела.     

 К.  Лоренц объединил в своей электронной  теории идеи механики, кинетическую  теорию материи и теорию поля  Максвелла и тем самым решил  задачу построения единой теории  строения вещества и излучения.  В основу теории Лоренца легло  понятие электрона - частицы, которая помимо механистических характеристик обладает и электрическим зарядом.      

 Появление  новых теорий требовало изменений  в представлениях о пространстве  и времени. Это сделал А.  Эйнштейн.  Суть сформулированных Эйнштейном постулатов специальной теории относительности (СТО) состоит в том, что у Ньютона пространство и время не были связаны друг с другом, а в СТО они взаимосвязаны.     

Заключение 

     В древних цивилизациях уже существовали люди, которые хотели знать, как на самом деле устроен мир. Эти мыслители в своих размышлениях ушли от мифологичности. Они пытались объяснить мир, исходя из него самого, искали естественные причины сущего. Этот самый первый этап развития естествознания называется натурфилософия. Большое развитие натурфилософия получила в Древней Греции.                            

 Греческая  наука о природе была наукой  об естественных причинах возникновения,  развития и строения мира. Глубочайший  ум античности Аристотель называл  эту науку физикой.       

 В  XIV-XV вв. в Европе происходили культурные изменения, которые сопровождались переломом сознания людей. В этот период рождалась наука как систематизация проверенных знаний, отрицавшая любые сверхъестественные причины явлений, требовавшая опытного подтверждения законов.

В XVI-XVII вв. родилась новая картина мира. Этому способствовали открытия Н. Коперника, Г. Галилея, И. Ньютона.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы 

1. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000.

2. Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000.

3. Кокин А.В. Концепции современного естествознания. – М.: «ПРИОР», 1998.

4. Концепции современного естествознания /Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

5. Мотылева Л.С. и др. Концепции современного естествознания. — Спб.: Союз, 2000.

6. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998.