Роль изобретателей при реализации современных научных программ

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ЮЖНО-САХАЛИНСКИЙ  ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) 
 
 

 Кафедра общих гуманитарных дисциплин 
 
 
 
 
 
 

 Контрольная работа 

 по  дисциплине: «Концепции современного естествознания» 

на тему: «Роль изобретателей при реализации современных научных программ» 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент 1 курса специальности: 080502 Экономика и управление на предприятии

заочной формы обучения,

группы  1.502

Шифр: 09543

Горбачева Оксана Юхакевна 

Рецензент: Самусенко Алексей Петрович 
 
 
 
 
 

Южно-Сахалинск

2010 г. 

 

СОДЕРЖАНИЕ.

Введение  ..................................................................................................................3

1 Естественно  - научная революция конца ХIХ – первых десятилетий ХХ вв...............................................................................................................................5

2 Научно – техническая революция второй половины ХХ в. и её естественно – научная составляющая ........................................................................................8

Заключение.............................................................................................................11

Список  использованной литературы...................................................................12

 

Введение

     Механические  взгляды на материальный мир господствовали в естествознание не только в течение XVII и XVIII вв., но и почти весь XIX в. В целом, природа понималась как гигантская механическая система, функционирующая по законам классической механики. Считалось, что в силу неумолимой необходимости, действующей в природе, судьба даже отдельной материальной частицы заранее предрешена на все времена. Ученые-естествоиспытатели видели в классической механике прочную и окончательную основу естествознания.

     В предисловии к своему знаменитому  труду «Математические начала натуральной  философии» И. Ньютон высказал следующую установку на будущее: «Было желательно вывести из начал механики и остальные явления природы ...»

     Многие  естествоиспытатели вслед за Ньютоном старались объяснить, исходя из начал механики, самые различные природы явления. При этом они неправомерно экстраполировали законы, установленные лишь для амеханической сферы явлений на все процессы окружающего мира. В торжестве законов Ньютона, считавшихся всеобщими и универсальными, черпали веру в успех ученые, работавшие в области астрономии, физики, химии.

     Как очередное подтверждение Ньютоновского подхода к вопросу об устройстве мира было первоначально воспринято физиками открытие, которое сделал французский военный инженер, впоследствии член парижской Академии наук Шарль Огюст Кулон (1736-1806). Оказалось, что положительный и отрицательный электрические заряды притягиваются друг к другу прямо пропорционально величине зарядов и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Создавалось впечатление о новой демонстрации права закона всемирного тяготения, служить своего рода образцом, универсальным ответом на любые задачи. Лишь в впоследствии стало ясно: впервые появился в науке один из законов электромагнетизма. После Кулона открылась возможность построения математической теории электрических и магнитных явлений.

     Работы  в области электромагнетизма положили начало крушению механической картины мира и открыли путь к новому миропониманию, отличающемуся от механического.

     Под напором дальнейших открытий естествознания механическая картина мира начала сходить с исторической сцены, уступая место новому пониманию физической реальности.

 

      1.Естественно – научная революция конца XIX – первых десятилетий XX вв. 

     Еще в конце XIX века большинство ученых склонялось к точке зрения, что физическая картина мира в основном построена и остается в дальнейшем незыблемой. Предстоит уточнять лишь детали. Но в первые десятилетия XX века физические воззрения изменились коренным образом. Это было следствием «каскада» научных открытий, сделанных в течение чрезвычайно короткого исторического периода, охватывающего последние годы XIX столетия и первые десятилетия XX вв.

     В 1896г. французский физик Антуан Анри Беккерель (1852-1908) открыл явления самопроизвольного излучения урановой соли. Однако природа нового явления еще не была понята. В его иследования включились французские физики, супруги Пьер Кюри (1859-1906) и Мари Склодовская Кюри (1867-1934). Прежде всего, их заинтересовал вопрос: нет ли других веществ, обладающих свойством, аналогичным урану? В 1898 году были открыты новые элементы, также обладающие свойством испускать «беккерелевые лучи», - полоний, радий. Это свойство супруги Кюри называли радиоактивностью.

     Годом раньше, в 1897г., в лаборатории Кавендиша в Кембридже при изучении электрического разряда в газах (катоновых лучей) английский физик Джозеф Джон Томсон (1856-1940) открыл первую элементарную частицу - электрон. В последующих опытах было обнаружено совершенно необычное явление зависимости массы электрона от его скорости. Дж. Томсон предложил в 1903г. первую электромагнитную модель атома. Но модель «атома Томсона» просуществовала сравнительно недолго, ибо обладала рядом недостатков.

     В 1911г. знаменитый английский физик Эрнест Резерфорд (1871-1937) предложил свою модель атома, которая получила название планетарной. Появлению этой новой модели атома предшествовали эксперименты, проводимые Э.Резерфордом и его учениками, ставшими в последствии знаменитыми физиками. Гансом Гейгером (1889-1970). В результате этих экспериментов было обнаружено, что в атомах существуют ядра - положительно заряженные микрочастицы, размер которых очень мал по сравнению с размерами атомов. Но масса атома почти полностью сосредоточена в ядре.

     Однако  и в планетарной модели атома Резерфорда обнаружился серьезный недостаток: она оказалась несовместимой с электродинамикой Максвелла. Согласно законам электродинамики, любое движущее тело (частица), имеющее электрический заряд и движущее ускорение, обязательно должно излучать электромагнитную энергию. Но в этом случае электроны очень быстро потеряли бы свою кинетическую энергию и упали на ядро. С этой точки зрения, оставалось непонятной необычайная устойчивость атомов.

     Разрешение  возникших противоречий выпало на долю известного датского физика Нильса Бора (1885-1962), предложившего свое представление об атоме. Последнее основывалось на квантовой теории, начало которой было положено на рубеже XX века немецким физиком Максом Планком (1858-1947). Планк выдвинул гипотезу, гласящую, что испускание и поглощение электромагнитного излучения может проходить только дискретно, конечными порциями - квантами.

     Н.Бор, зная о модели Резерфорда и приняв ее в качестве исходной, разработал в 1913 году квантовую теорию строения атома. В основе лежали следующие постулаты: в любом атоме существуют дискретные (стационарные) состояния, находясь в которых атом энергию не излучает; при переходе атома из одного состояния в другое он излучает или поглощает порцию (квант) энергии. Предложенная Бором модель атома фактически являлась дополненным и исправленным вариантом планетарной модели Резерфорда. Поэтому в истории атомной физики говорят о квантовой модели  атома Резерфорда-Бора.

     Наука XX века принесла немало сенсационных открытий, многие из которых совершенно не укладывались в представления обыденного человеческого опыта. Ярким примером этого может служить теория относительности, созданная в начале XX века мало кому известным тогда мыслителем Альбертом Эйнштейном (1879-1955). Теория А. Эйнштейна обосновывалась на том, что - в отличие от механики И.Ньютона - пространство и время не абсолютны. Они органически связаны с движущей материей и между собой .

     В 1924году произошло крупное событие  в истории физики: французский ученый Луи де Бройль (1892-1987) выдвинул идею о волновых свойствах материи. Экспериментально подтвержденная гипотеза де Бройля превратилась в принципиальную основу, пожалуй, наиболее широкой физической теории - квантовой механики. Согласно этой теории у объектов микромира существуют такие свойства, которые совершенно не имеют аналогий в привычном нам мире макрообъектов. Прежде всего - это корпускулярно - волновая двойственность, или дуализм элементарных частиц (это и корпускулы и волны одновременно, а точнее - диалектическое единство свойств тех и других). Поэтому движение микрочастиц в пространстве и времени нельзя отождествлять с механическим движением макрообъекта.

     Рождение  и развитие атомной физики окончательно сокрушило прежнюю механическую картину мира, заменив ее новыми, квантово - релятивистскими представлениями о физической реальности.

 

2. Научно-техническая революция второй половины XX в. и ее естественнонаучная составляющая 

     Новые явления и процессы, имевшие место в развитии естествознания и техники в первой половине 20 века, подготовили уникальное в истории общества событие, получившее наименование научно-технической революции (НТР).

     Естественнонаучные и технические революции имевшие место в истории общества, никогда ранее не совпадали, не сливались в единый поток. Они происходили порознь. Особенностью второй половины XX столетия стали революции в естествознании и технике, которые не только совпадали по времени, но и оказались глубоко связаны между собой. Единство этого революционного процесса адекватно отразилось в самом понятии «научно-техническая революция».

     Современной научно-технической революции предшествовал  своеобразный подготовительный период, относящейся к первой половине XX века. Именно в этот период были сделаны важные естественнонаучные открытия, заложившие фундаментальные основы последующего грандиозного научно-технического переворота. Среди естественнонаучных  направлений, в значительной степени определивших наступление НТР, были атомная физика и молекулярная биология.

     Важной  вехой в драматической истории  атомного века стало экспериментальное наблюдение в конце 30-х гг. немецкими физиками О.Ганом и Ф.Штрассманом процесса деления ядер урана и объяснение этого явления в работе Л. Майтнер и О. Фриша .Стало ясным, что физикам удалось осуществить цепную ядерную реакцию, которая может привести к ядерному взрыву с выделением огромной энергии. Это открытие привело в середине 40-х гг. к созданию в США первой атомной бомбы.

     Советский Союз во второй половине 40-х гг. предпринял беспрецедентные усилия для создания собственной атомной бомбы. При этом вклад отечественных ученых в решение проблем атомной физики оказался достаточно весомым. Не случайно СССР стал пионером в освоении «мирного атома» (первая в мире атомная электростанция была пущена в 1954г. в городе Обнинске).

     XXв. в целом, и особенно его первая половина, характеризовавшаяся научно-технической революцией, принесли громадные достижения в области молекулярной биологии. На основе полученных данных о структуре  живого вещества удалось воссоздать строение ряда белков и полипептидных гормонов, а также синтезировать некоторые менее сложные вещества. Химия белков, которая ранее казалась малоперспективной областью естествознания, выдвинулась на передний край науки, а раскрытие в середине ХХв. структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) послужило началом  интенсивных исследований в химии и биологии. Наибольших успехов биологическая наука достигла в последние десятилетия, когда она сумела заглянуть внутрь живой клетки и понять биологические механизмы на уровне молекулярных взаимодействий.

     Отмеченные выше достижения в области атомной физики и в биологии, а также появление кибернетики обеспечили естественнонаучную основу первого этапа НТР, начавшегося в середине 20 в. и продолжавшегося примерно до середины 70-х гг. Основными техническими направлениями этого этапа НТР стали атомная энергетика, электро - вычислительная техника (явившаяся технической базой кибернетики) и ракетно-космическая техника.

     Со  второй половины 70-х гг. начался второй этап НТР, продолжающийся до сих пор. Важной характеристикой второго этапа НТР стали новые технологии, которых не было в середине XXв. К ним относятся гибкие автоматизированные производства, лазерная технология, биотехнология и др.

     На  втором этапе НТР существенно  возросло значение генной инженерии, что характеризуется существенным расширением диапазона: от получения новых микроорганизмов с заранее заданными свойствами (путем направленного изменения их наследственного аппарата) и до клонирования  высших животных (а в возможной перспективе - и самого человека). Конец ХХ столетия ознаменовался небывалыми успехами в расшифровке генетической основы человека. В 1990г. «стартовал» международный проект «Геном человека», поставивший своей целью получение полной генетической карты HOMO SAPIENS. В этом проекте принимают участие более двадцати наиболее развитых в научном отношении стран, включая и Россию.