Metodă este un ansamblu de reguli, metode de activitate cognitivă și practică, datorită naturii și legilor obiectului studiat.

Sistemul modern de metode de cunoaștere este extrem de complex și diferențiat. Cea mai simplă clasificare a metodelor de cunoaștere presupune împărțirea lor în general, științific general, științific concret.

1. Metode generice caracteriza tehnicile şi metodele de cercetare la toate nivelurile de cunoaştere ştiinţifică. Acestea includ metode de analiză, sinteză, inducție, deducție, comparație, idealizare etc. Aceste metode sunt atât de universale încât funcționează chiar și la nivelul conștiinței obișnuite.

Analiză este o procedură de dezmembrare mentală (sau reală), de descompunere a unui obiect în elementele sale constitutive în scopul identificării proprietăților și relațiilor lor sistemice.

Sinteză- operaţia de conectare a elementelor obiectului studiat selectat în analiză într-un singur întreg.

Inducţie- o metodă de raționament sau o metodă de obținere a cunoștințelor, în care se face o concluzie generală pe baza unei generalizări a unor premise particulare. Inducția poate fi completă sau incompletă. Inducția completă este posibilă atunci când premisele acoperă toate fenomenele unei clase sau alteia. Cu toate acestea, astfel de cazuri sunt rare. Imposibilitatea de a lua în considerare toate fenomenele acestei clase ne obligă să folosim inducția incompletă, ale cărei concluzii finale nu sunt strict lipsite de ambiguitate.

Deducere- un mod de raționament sau o metodă de mutare a cunoștințelor de la general la particular, i.e. procesul de tranziție logică de la premise generale la concluzii despre cazuri particulare. Metoda deductivă poate oferi cunoștințe stricte, de încredere, cu condiția ca premisele generale să fie adevărate și să fie respectate regulile de inferență logică.

Analogie- o metodă de cunoaștere, în care prezența asemănării unor trăsături ale obiectelor neidentice ne permite să ne asumăm asemănarea lor în alte trăsături. Astfel, fenomenele de interferență și difracție descoperite în studiul luminii au făcut posibilă tragerea unei concluzii despre natura ondulatorie a acesteia, deoarece mai devreme aceleași proprietăți erau înregistrate în sunet, a cărui natură ondulatorie fusese deja stabilită cu precizie. Analogia este un mijloc indispensabil de vizualizare, vizualizare a gândirii. Dar chiar și Aristotel a avertizat că „o analogie nu este o dovadă”! Poate oferi doar cunoștințe ipotetice.

abstractizare- o metodă de gândire, care constă în abstracția de la proprietățile și relațiile obiectului studiat, care sunt nesemnificative, nesemnificative pentru subiectul cunoașterii, evidențiind în același timp acele proprietăți ale acestuia care par importante și esențiale în contextul studiului; .

Idealizare- procesul de creare mentală a conceptelor despre obiecte idealizate care nu există în lumea reală, dar au un prototip. Exemple: gaz ideal, corp negru.

2. Metode științifice generale– modelare, observare, experimentare.

Se ia în considerare metoda originală de cunoaștere științifică observare, adică studiul deliberat și intenționat al obiectelor, bazat pe abilitățile senzoriale ale unei persoane - senzații și percepții. În cursul observației, se pot obține informații doar despre aspectele externe, superficiale, calitățile și caracteristicile obiectelor studiate.

Rezultatul observațiilor științifice este întotdeauna o descriere a obiectului studiat, înregistrată sub formă de texte, desene, diagrame, grafice, diagrame etc. Odată cu dezvoltarea științei, observația devine din ce în ce mai complexă și indirectă prin utilizarea diferitelor dispozitive tehnice, instrumente și instrumente de măsură.

O altă metodă importantă de cunoaștere a științelor naturale este experiment. Un experiment este o metodă de studiu activ, intenționat al obiectelor în condiții controlate și controlate. Experimentul include proceduri de observare și măsurare, dar nu se limitează la acestea. La urma urmei, experimentatorul are ocazia să selecteze condițiile necesare pentru observare, să le combine și să le varieze, realizând „puritatea” manifestării proprietăților studiate, precum și să intervină în cursul „natural” al proceselor studiate și chiar să le reproducă artificial.

Sarcina principală a experimentului, de regulă, este predicția teoriei. Astfel de experimente se numesc cercetare. Un alt tip de experiment - verificare- concepute pentru a confirma anumite ipoteze teoretice.

Modelare- o metodă de înlocuire a obiectului studiat cu unul similar în ceea ce privește un număr de proprietăți și caracteristici de interes pentru cercetător. Datele obținute în timpul studiului modelului sunt apoi transferate la obiectul real cu unele modificări. Simularea este utilizată în principal atunci când un studiu direct al obiectului este fie imposibil (este evident că fenomenul „iarnii nucleare” ca urmare a utilizării masive a armelor nucleare este mai bine să nu testați decât pe un model), fie este asociat cu eforturi şi costuri exorbitante. Este recomandabil să se studieze mai întâi consecințele intervențiilor majore în procesele naturale (întoarcerea râurilor, de exemplu) asupra modelelor hidrodinamice, apoi să experimenteze cu obiecte naturale reale.

Modelarea este de fapt o metodă universală. Poate fi folosit în sisteme de diferite niveluri. De obicei, astfel de tipuri de modelare se disting ca subiecte, matematice, logice, fizice, chimice și așa mai departe. Cea mai largă distribuție în condiții moderne a primit modelare pe computer.

3. K metode științifice concrete sunt sisteme de principii formulate ale unor teorii științifice specifice. N: metoda psihanalitică în psihologie, metoda indicatorilor morfofiziologici în biologie etc.

Pentru cunoștințele științifice, metoda este de mare importanță, adică. mod de organizare a studiului obiectului. Metodă - un set de principii, reguli și tehnici ale activităților practice și teoretice. Metoda echipează o persoană cu un sistem de principii, cerințe, reguli, ghidate de care o persoană poate atinge scopul propus.

Metoda corectă este de mare importanță pentru cunoașterea naturii. Doctrina metodei (metodologia) începe să se dezvolte în știința timpurilor moderne. Celebrul filozof englez Francis Bacon a comparat metoda cu un felinar care luminează drumul unui călător. Un om de știință care nu este înarmat cu metoda potrivită este un călător care bâjbâie în întuneric, bâjbâind în drumul său. René Descartes, marele filozof francez al secolului al XVII-lea, a acordat și el o mare importanță dezvoltării metodei științifice: „Prin metodă, mă refer la reguli precise și simple, a căror respectare strictă, fără cheltuială inutilă de forță mentală, dar treptat. iar cunoașterea în continuă creștere, contribuie la faptul că mintea ajunge la adevărata cunoaștere a tot ceea ce îi este la dispoziție. În această perioadă de dezvoltare rapidă a științelor naturale s-au format două concepte metodologice opuse: empirismul și raționalismul.

Empirismul este o direcție în metodologie care recunoaște experiența ca sursă de cunoaștere de încredere, reducând conținutul cunoștințelor la o descriere a acestei experiențe.

Raționalismul este o direcție în metodologie, conform căreia doar rațiunea, gândirea logică, oferă cunoștințe de încredere.

Metodele de cunoaștere științifică pot fi clasificate în funcție de gradul de generalitate în universale (filosofice) și științifice, care, la rândul lor, se împart în științifice generale și științifice particulare.

Metodele științifice private sunt utilizate în cadrul unei științe sau arii de cercetare științifică, de exemplu: metoda analizei spectrale, metoda reacțiilor de culoare în chimie, metodele electromagnetismului în fizică etc.

Metodele științifice generale au o gamă largă de aplicații interdisciplinare și pot fi aplicate în orice știință, de exemplu: modelare, experiment, metode logice etc.

Una dintre cele mai importante caracteristici ale cunoașterii științifice este prezența a două niveluri: empiric și teoretic, care diferă prin metodele utilizate. În stadiul empiric (experimental), sunt utilizate în principal metode care sunt asociate cu metode senzoriale-vizuale de cunoaștere, care includ observarea, măsurarea, experimentul.

Observația este sursa inițială de informație și este asociată cu descrierea obiectului cunoașterii. Intenția, regularitatea, activitatea sunt cerințele caracteristice pentru observația științifică. După metoda de efectuare a observației, există directe și indirecte. Cu observații directe, proprietățile unui obiect sunt percepute de simțurile umane. Astfel de observații au jucat întotdeauna un rol important în studiul științei. Astfel, de exemplu, observarea lui Tycho Brahe a poziției planetelor și stelelor pe cer, efectuată timp de mai bine de douăzeci de ani cu o precizie neobișnuită cu ochiul liber, a contribuit la descoperirea de către Kepler a celebrelor sale legi. Cu toate acestea, cel mai adesea observația științifică este indirectă, adică. realizat cu ajutorul mijloacelor tehnice. Invenția unui telescop optic de către Galileo în 1608 a extins posibilitățile de observații astronomice, iar crearea telescoapelor cu raze X în secolul al XX-lea și lansarea lor în spațiu la bordul stației orbitale a făcut posibilă observarea unor obiecte spațiale precum quasarii, pulsari, care nu puteau fi observați în alt mod.

Dezvoltarea științelor naturale moderne este legată de rolul tot mai mare al așa-numitelor observații indirecte. Astfel, de exemplu, obiectele studiate de fizica nucleară nu pot fi observate nici direct, cu ajutorul simțurilor umane, nici indirect, cu ajutorul celor mai avansate instrumente. Ceea ce observă oamenii de știință în procesul cercetării empirice în fizica atomică nu sunt micro-obiectele în sine, ci doar rezultatele impactului lor asupra anumitor mijloace tehnice. De exemplu, înregistrarea interacțiunilor particulelor elementare este fixată numai indirect cu ajutorul contoarelor (încărcare cu gaz, semiconductor etc.) sau a dispozitivelor de urmărire (camera Wilson, camera cu bule etc.). Descifrarea „imaginilor” interacțiunilor, cercetătorii obțin informații despre particule și proprietățile lor.

Un experiment este o metodă mai complexă de cunoaștere empirică, el implică o influență activă, intenționată și strict controlată a cercetătorului asupra obiectului studiat pentru a identifica anumite aspecte și proprietăți ale acestuia. Avantajele experimentului: în primul rând, vă permite să studiați obiectul într-o „formă pură”, adică elimina orice factor secundar care împiedică studiul. În al doilea rând, vă permite să studiați un obiect în anumite condiții artificiale, de exemplu, extreme, când puteți descoperi proprietățile uimitoare ale obiectelor, înțelegând astfel mai profund esența lor. Foarte interesante și promițătoare în acest sens sunt experimentele spațiale, care fac posibilă studierea obiectelor în condiții atât de speciale precum imponderabilitate, vid profund, care sunt de neatins în laboratoarele terestre. În al treilea rând, în timp ce studiază orice proces, experimentatorul poate interfera cu acesta, influența activ cursul acestuia. În al patrulea rând, repetarea, repetabilitatea experimentului, care poate fi repetat de câte ori este necesar pentru a obține rezultate fiabile.

În funcție de natura sarcinilor, experimentele sunt împărțite în cercetare și verificare. Experimentele de cercetare vă permit să faceți descoperiri, să descoperiți proprietăți noi, necunoscute anterior, într-un obiect. Deci, de exemplu, experimentele din laboratorul lui E. Rutherford au arătat un comportament ciudat al particulelor alfa atunci când au bombardat folie de aur: majoritatea particulelor au trecut prin folie, un număr mic de particule au fost deviate și împrăștiate, iar unele particule nu numai deviat, dar a revenit, ca o minge dintr-o plasă. O astfel de imagine, conform calculelor, a fost obținută datorită faptului că întreaga masă a atomului este concentrată în nucleu, care ocupă o parte nesemnificativă din volumul atomului, iar particulele alfa care se ciocnesc cu nucleul revin. Deci experimentul de cercetare al lui Rutherford a dus la descoperirea nucleului atomului și, astfel, la nașterea fizicii nucleare.

Experimentele de verificare servesc la confirmarea unor construcții teoretice. De exemplu, existența unui număr de particule elementare (pozitroni, neutrini etc.) a fost pentru prima dată prezisă teoretic.

Măsurarea este un proces constând în determinarea valorilor cantitative ale proprietăților sau laturilor obiectului studiat cu ajutorul unor dispozitive tehnice speciale. Rezultatul măsurării se obține sub forma unui anumit număr de unități de măsură. O unitate de măsură este un standard cu care este comparat obiectul măsurat. Unitățile de măsură se împart în cele de bază, folosite ca bază la construirea unui sistem de unități, și derivate, derivate din cele de bază folosind unele relații matematice. Tehnica de construire a unui sistem de unități a fost propusă pentru prima dată în 1832 de Carl Gauss. Sistemul propus se bazează pe trei unități arbitrare: lungime (milimetru), masă (miligram), timp (secunda). Toate celelalte unități puteau fi obținute de la aceste trei. Mai târziu, odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, au apărut și alte sisteme de unități de mărimi fizice, construite după principiul Gauss. În plus, în fizică au apărut așa-numitele sisteme naturale de unități, în care unitățile de bază erau determinate din legile naturii. Un exemplu este sistemul de unități propus de Max Planck, care s-a bazat pe „constantele lumii”: viteza luminii în vid, constanta gravitațională, constanta Boltzmann și constanta Planck. Pe baza lor (și echivalându-le cu „1”), Planck a primit o serie de unități derivate: lungime, masă, timp, temperatură. În prezent, Sistemul Internațional de Unități (SI), adoptat în 1960 de Conferința Generală a Metrilor și Greutăților, este predominant în vigoare în știința naturii. Acest sistem este cel mai perfect și universal dintre toate cele care au existat până acum și acoperă cantitățile fizice ale mecanicii, termodinamicii, electrodinamicii și opticii, care sunt interconectate prin legi fizice.

În stadiul teoretic, ei recurg la abstracții și formarea conceptelor, construiesc ipoteze și teorii și descoperă legile științei. Metodele teoretice științifice generale includ comparația, abstracția, idealizarea, analiza, sinteza, deducția, inducția, analogia, generalizarea, ascensiunea de la abstract la concret. Caracteristica lor principală este că sunt dispozitive logice, adică. operații cu gânduri, cunoștințe.

Comparația este o operație mentală de identificare a asemănărilor și diferențelor subiecților studiați. Un caz special de comparație este analogia: concluzia despre prezența unei anumite trăsături în obiectul studiat se face pe baza descoperirii unui număr de caracteristici similare în acesta cu un alt obiect.

Abstracția este selecția mentală a trăsăturilor unui obiect și luarea lor în considerare separat de obiectul însuși și de celelalte trăsături ale acestuia. Idealizarea este construcția mentală a unei situații (obiect, fenomen), căreia i se atribuie proprietăți sau relații în cazul „limitativ”. Rezultatul acestui design sunt obiecte idealizate, precum: un punct, un punct material, un corp absolut negru, un corp absolut rigid, un gaz ideal, un lichid incompresibil etc. De exemplu: Să presupunem că cineva merge pe potecă cu un cărucior de bagaje și se oprește brusc să-l împingă. Căruciorul se va mișca mai mult timp, se va deplasa pe o distanță scurtă și apoi se va opri. Vă puteți gândi la multe modalități de a prelungi calea parcursă de cărucior după ce ați fost împins. Cu toate acestea, este imposibil să se elimine toate influențele externe asupra lungimii căii. Dar, având în vedere mișcarea corpului în cazul „limitativ”, putem concluziona că dacă eliminăm complet influențele externe asupra corpului în mișcare, atunci acesta se va mișca infinit și în același timp uniform și rectiliniu. Această concluzie a fost făcută de Galileo și a fost numită „principiul inerției” și cel mai clar formulată de Newton sub forma legii inerției.

O astfel de metodă specifică precum un experiment mental este asociată cu idealizarea, care implică operarea cu un obiect idealizat care înlocuiește un obiect real în abstracție.

Analiza este o metodă de cercetare constând în împărțirea întregului în părți, cu scopul de a le studia în mod independent.

Sinteza este combinarea părților identificate anterior într-un întreg pentru a identifica relația și interacțiunea lor. Legătura dintre analiză și sinteză decurge din însăși natura obiectelor reprezentând unitatea întregului și a părților sale. Analiza și sinteza se condiționează reciproc.

Inducția este o metodă logică bazată pe mișcarea gândirii de la individ sau particular la general. În raționamentul inductiv, adevărul premiselor (faptelor) nu garantează adevărul concluziei deduse, va fi doar probabilistic. Metoda de inducție științifică se bazează pe elucidarea relației cauzale (cauzale) a fenomenelor studiate. Cauzalitatea este o astfel de relație internă între două fenomene, atunci când unul dintre ele generează, provoacă pe celălalt. Această relație conține: fenomenul care se pretinde a fi cauza; fenomenul căruia îi atribuim caracterul acțiunii (efectului), și împrejurările în care se produce interacțiunea dintre cauză și efect.

Cauzalitatea se caracterizează prin:

Cauza își precede constant acțiunea în timp; aceasta înseamnă că cauza unui fenomen dat trebuie căutată printre împrejurările care îl preced în timp, ținând cont de faptul că există o anumită coexistență în timp de cauză și efect.

Cauza dă naștere acțiunii, provoacă apariția acesteia; aceasta înseamnă că o precedență în timp nu este suficientă pentru o legătură cauzală, un motiv este o condiție care precede apariția unui fenomen, dar nu o generează.

· Este necesară comunicarea cauzei și efectului; aceasta înseamnă că se poate dovedi absența unei legături de cauzalitate în cazul în care se produce acțiunea, iar cauza pretinsă nu a fost respectată.

· Legătura dintre cauză și efect este universală; aceasta înseamnă că fiecare fenomen are o cauză, prin urmare, de regulă, prezența unei relații cauzale nu poate fi stabilită pe baza unui singur fenomen, este necesar să se studieze un anumit set de fenomene, în cadrul căruia relația cauzală dorită în mod sistematic se manifestă.

Odată cu modificarea intensității cauzei, se modifică și intensitatea acțiunii. Acest lucru se observă atunci când cauza și efectul coexistă pentru un anumit timp.

Pe baza acestor proprietăți, metodele de descoperire a relațiilor cauzale dezvoltate de F. Bacon (1561-1626), iar apoi îmbunătățite de filozoful, logicianul, economistul englez John Stuart Mill (1806-1873). Aceste metode sunt numite metode de inducție științifică. Sunt cinci în total:

1. Metoda asemănării unice: dacă o împrejurare precede constant declanșarea fenomenului studiat, în timp ce alte circumstanțe se schimbă, atunci această condiție este probabil cauza acestui fenomen.

2. Metoda diferenței unice: dacă o anumită condiție există atunci când are loc fenomenul studiat și este absentă atunci când acest fenomen nu există și toate celelalte condiții rămân neschimbate, atunci această condiție este probabil cauza fenomenului studiat.

3. Metoda combinată a asemănării și diferenței: dacă două sau mai multe cazuri în care apare un anumit fenomen sunt similare într-o singură condiție, în timp ce două sau mai multe cazuri în care un anumit fenomen este absent diferă de primul doar prin faptul că această condiție este absentă , atunci această condiție este probabil cauza fenomenului observat.

4. Metoda modificărilor concomitente: dacă, odată cu schimbarea condițiilor, un fenomen se modifică în aceeași măsură, iar alte circumstanțe rămân neschimbate, atunci această condiție este probabil cauza fenomenului observat.

5. Metoda reziduurilor: dacă condițiile complexe produc o acțiune complexă și se știe că o parte din condiții provoacă o anumită parte a acestei acțiuni, atunci partea rămasă a condițiilor provoacă partea rămasă a acțiunii.

Deducția este mișcarea gândirii de la prevederile generale la cele particulare sau singulare. Deducția este o metodă științifică generală, dar metoda deductivă este deosebit de importantă în matematică. În știința timpurilor moderne, remarcabilul filozof și matematician R. Descartes a dezvoltat și promovat metoda deductiv-axiomatică a cunoașterii. Metodologia sa a fost în opoziție directă cu inductivismul empiric al lui Bacon.

Din poziția generală că toate metalele au conductivitate electrică, putem concluziona că conductivitatea electrică a unui anumit fir de cupru, știind că cuprul este un metal. Dacă propozițiile generale originale sunt adevărate, atunci deducția va produce întotdeauna o concluzie adevărată.

Cel mai comun tip de deducție este silogismul categoric simplu, care stabilește o relație între doi termeni extremi S și P pe baza relației lor cu termenul mediu M. De exemplu:

Toate metalele (M) conduc electricitatea (P).

Un loc important în teoria raționamentului deductiv îl ocupă și o inferență condițional categoric.

Mod de aprobare (modus ponens):

Dacă o persoană are febră (a), este bolnavă (b). Această persoană are febră (a). Deci este bolnav (b).

După cum puteți vedea, gândul de aici trece de la enunțul fundației la afirmația consecinței: (a -> b, a) -> b.

Modul negativ (modus tollens):

Dacă o persoană are febră (a), este bolnavă (b). Această persoană nu este bolnavă (non-b). Aceasta înseamnă că nu are o temperatură ridicată (nu-a).

După cum puteți vedea, aici gândul trece de la negația consecinței la negația fundamentului: (a -› b, not-b) -› not-a.

Logica deductivă joacă un rol crucial în fundamentarea cunoștințelor științifice și în demonstrarea propozițiilor teoretice.

Analogie și modelare. Ambele metode se bazează pe identificarea asemănărilor în obiecte sau a relațiilor dintre obiecte. Un model este un dispozitiv creat artificial de om, care într-o anumită privință reproduce obiecte din viața reală care fac obiectul cercetării științifice. Modelarea se bazează pe abstracția unor trăsături similare în diferite obiecte și pe stabilirea unei anumite relații între ele. Cu ajutorul modelării, este posibil să se studieze astfel de proprietăți și relații ale fenomenelor studiate care ar putea să nu fie disponibile pentru studiu direct.

În binecunoscutul model planetar al atomului, structura sa este asemănată cu cea a sistemului solar. În jurul nucleului masiv, la diferite distanțe de acesta, electronii de lumină se mișcă de-a lungul traiectoriilor închise, la fel cum planetele se învârt în jurul soarelui. În această analogie, ca de obicei, se stabilește asemănarea, dar nu a obiectelor în sine, ci a relațiilor dintre ele. Nucleul atomic nu este ca Soarele, iar electronii nu sunt ca planetele. Dar relația dintre nucleu și electroni seamănă mult cu relația dintre Soare și planete.

Analogia dintre organismele vii și dispozitivele tehnice stă la baza bionicii. Această direcție a ciberneticii studiază structurile și activitatea vitală a organismelor; regularitățile descoperite și proprietățile descoperite sunt apoi folosite pentru a rezolva probleme de inginerie și pentru a construi sisteme tehnice care se apropie în caracteristicile lor de sistemele vii.

Astfel, analogia nu numai că face posibilă explicarea multor fenomene și realizarea unor descoperiri neașteptate și importante, ba chiar duce la crearea de noi direcții științifice sau la o transformare radicală a celor vechi.

Tipuri de modelare.

Modelare mentală (ideală) - construirea diferitelor reprezentări mentale sub formă de modele imaginare. De exemplu, în modelul ideal al câmpului electromagnetic creat de Maxwell, liniile de forță erau reprezentate ca tuburi de diverse secțiuni, prin care curge un fluid imaginar, care nu are inerție și compresibilitate.

Modelarea fizică este reproducerea în model a proceselor inerente originalului, pe baza asemănării lor fizice. Este utilizat pe scară largă pentru dezvoltarea și studiul experimental a diferitelor structuri (baraje ale centralelor electrice etc.), mașini (calitățile aerodinamice ale aeronavelor, de exemplu, sunt studiate pe modelele lor suflate de fluxul de aer într-un tunel de vânt), pentru a studiază metode eficiente și sigure de minerit etc.

Modelarea simbolică (semnului) este asociată cu reprezentarea diferitelor scheme, grafice, desene, formule ca modele. Un tip special de modelare simbolică este modelarea matematică. Limbajul simbolic al matematicii face posibilă exprimarea proprietăților, laturilor, relațiilor obiectelor de cea mai diversă natură. Relația dintre diversele mărimi care descriu funcționarea obiectului studiat este exprimată prin ecuațiile corespunzătoare.

Simularea numerică pe calculator se bazează pe un model matematic al obiectului studiat și este utilizată în cazurile de cantități mari de calcule necesare studierii acestui model, pentru care este creat un program special. În acest caz, algoritmul (programul de calculator) al funcționării obiectului studiat acționează ca model.



Introducere ................................................ . ................................. 3

Metode de cunoaștere a științelor naturii............................................. ..... 5

Funcțiile laturii empirice, teoretice și aplicate

Stiintele Naturii ................................................ .. ................. zece

Metode generale, speciale și private ale științelor naturii ............... 13

Criterii de cunoaștere natural-științifică ................................. 15

Tendințele antiștiințifice în dezvoltarea științei ............................. 16

Concluzie................................................. ................... nouăsprezece

Bibliografie................................................ . ........ 20

Introducere

Știința a fost principalul motiv pentru o revoluție științifică și tehnologică atât de rapidă, tranziția la o societate post-industrială, introducerea pe scară largă a tehnologiilor informaționale, apariția unei „noi economii”, pentru care legile teoriei economice clasice nu o fac. se aplică, începutul transferului de cunoștințe umane într-o formă electronică, atât de convenabilă pentru stocare, sistematizare, căutare și procesare și multe altele.

Toate acestea demonstrează în mod convingător că principala formă de cunoaștere umană - știința din zilele noastre devine din ce în ce mai semnificativă și parte esențială a realității.

Cu toate acestea, știința nu ar fi atât de productivă dacă nu ar avea un sistem atât de dezvoltat de metode, principii și imperative de cunoaștere inerente în ea. Este metoda aleasă corect, alături de talentul unui om de știință, care îl ajută să înțeleagă legătura profundă a fenomenelor, să le dezvăluie esența, să descopere legi și tipare. Numărul de metode pe care știința le dezvoltă pentru a înțelege realitatea este în continuă creștere. Numărul lor exact este probabil dificil de determinat. La urma urmei, există aproximativ 15.000 de științe în lume și fiecare dintre ele are propriile metode specifice și subiectul de cercetare.

Scopul acestei lucrări este de a lua în considerare criteriile și metodele de cunoaștere a științelor naturale. Pentru a atinge acest obiectiv, vor fi rezolvate următoarele sarcini:

Luați în considerare structura și funcțiile științelor naturale;

Luați în considerare metodele generale, speciale și private de cunoaștere științifică;

Luați în considerare subiectul și principiile cunoașterii științifice;

Luați în considerare tendințele antiștiințifice în dezvoltarea științei și a viziunilor moderne asupra lumii.

Metode de cunoaștere a științelor naturale

Unitatea aspectelor sale empirice și teoretice stă la baza metodelor științelor naturale. Ele sunt interconectate și se condiționează reciproc. Ruperea lor, sau dezvoltarea predominantă a unuia în detrimentul celuilalt, închide calea către cunoaşterea corectă a naturii - teoria devine inutilă, experienţa -

Metodele științelor naturale pot fi împărțite în următoarele grupuri:

1. Metode generale, referitor la orice subiect, orice știință. Acestea sunt diverse forme ale unei metode care face posibilă legarea între toate aspectele procesului de cunoaștere, toate etapele sale, de exemplu, metoda ascensiunii de la abstract la concret, unitatea logicului și istoricului. Acestea sunt, mai degrabă, metode filozofice generale de cunoaștere.

2. Metode speciale privesc doar o latură a subiectului studiat sau o anumită metodă de cercetare:

analiză, sinteză, inducție, deducție. Metodele speciale includ, de asemenea, observarea, măsurarea, compararea și experimentul.

În știința naturii, metodele speciale ale științei sunt de cea mai mare importanță, prin urmare, în cadrul cursului nostru, este necesar să luăm în considerare esența lor mai detaliat.

Supraveghere - este un proces strict intenționat de percepție a obiectelor realității care nu ar trebui schimbat. Din punct de vedere istoric, metoda observației se dezvoltă ca parte integrantă a operațiunii de muncă, care include stabilirea conformității produsului muncii cu modelul său planificat.

Observația ca metodă de cunoaștere a realității este folosită fie acolo unde un experiment este imposibil sau foarte dificil (în astronomie, vulcanologie, hidrologie), fie când sarcina este de a studia funcționarea naturală sau comportamentul unui obiect (în etologie, psihologie socială etc. .). Observația ca metodă presupune prezența unui program de cercetare, format pe baza credințelor trecute, a faptelor stabilite, a conceptelor acceptate. Măsurarea și compararea sunt cazuri speciale ale metodei observației.

Experiment - metodă de cunoaștere, cu ajutorul căreia fenomenele realității sunt investigate în condiții controlate și controlate. Se deosebește de observație prin intervenția în obiectul studiat, adică prin activitatea în raport cu acesta. Atunci când efectuează un experiment, cercetătorul nu se limitează la observarea pasivă a fenomenelor, ci interferează în mod conștient în cursul natural al cursului lor, influențând direct procesul studiat sau modificând condițiile în care are loc acest proces.

Specificul experimentului constă și în faptul că, în condiții normale, procesele din natură sunt extrem de complexe și complicate, nu pot fi controlate și gestionate complet. Prin urmare, se pune sarcina de a organiza un astfel de studiu în care ar fi posibil să se urmărească cursul procesului într-o formă „pură”. În aceste scopuri, în experiment, factorii esențiali sunt separați de cei neesențiali și, prin urmare, simplifică foarte mult situația. Ca urmare, o astfel de simplificare contribuie la o înțelegere mai profundă a fenomenelor și face posibilă controlul celor câțiva factori și cantități esențiale pentru acest proces.

Dezvoltarea științei naturii pune în discuție problema rigurozității observației și experimentului. Cert este că au nevoie de instrumente și dispozitive speciale, care au devenit recent atât de complexe încât ei înșiși încep să influențeze obiectul de observație și experiment, care, în funcție de condiții, nu ar trebui să fie. Acest lucru se aplică în primul rând cercetării în domeniul fizicii microlumilor (mecanica cuantică, electrodinamică cuantică etc.).

analogie - o metodă de cunoaștere în care are loc transferul de cunoștințe obținute în timpul luării în considerare a unui obiect către altul, mai puțin studiat și în curs de studiu. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor într-un număr de semne, ceea ce vă permite să obțineți cunoștințe destul de fiabile despre subiectul studiat.

Utilizarea metodei analogiei în cunoștințele științifice necesită o anumită prudență. Aici este extrem de important să identificăm clar condițiile în care funcționează cel mai eficient. Cu toate acestea, în acele cazuri în care este posibil să se dezvolte un sistem de reguli clar formulate pentru transferul cunoștințelor de la un model la un prototip, rezultatele și concluziile prin metoda analogiei devin evidente.

Modelare - o metodă de cunoaștere științifică bazată pe studiul oricăror obiecte prin modelele lor. Apariția acestei metode se datorează faptului că uneori obiectul sau fenomenul studiat este inaccesibil intervenției directe a subiectului cunoaștere, sau o astfel de intervenție este inadecvată din mai multe motive. Modelarea presupune transferul activităților de cercetare către un alt obiect, acționând ca un substitut pentru obiectul sau fenomenul care ne interesează. Obiectul înlocuitor se numește model, iar obiectul de studiu este numit original sau prototip. În acest caz, modelul acționează ca un astfel de substitut pentru prototip, ceea ce vă permite să obțineți anumite cunoștințe despre acesta din urmă.

Astfel, esența modelării ca metodă de cunoaștere constă în înlocuirea obiectului de studiu cu un model, iar obiectele de origine naturală și artificială pot fi folosite ca model. Posibilitatea modelării se bazează pe faptul că modelul într-o anumită privință reflectă unele aspecte ale prototipului. La modelare, este foarte important să existe o teorie sau o ipoteză adecvată care să indice strict limitele și limitele simplificărilor permise.

Elementele principale ale științelor naturii sunt:

• fapte bine stabilite;
• regularități care generalizează grupuri de fapte;
• teorii, de regulă, care sunt sisteme de legi care descriu împreună un anumit fragment de realitate;
• imagini științifice ale lumii, desenând imagini generalizate ale întregii realități, în care toate teoriile care permit acordul reciproc sunt reunite într-un fel de unitate sistemică.

Problema diferenței dintre nivelurile teoretice și empirice ale cunoașterii științifice își are rădăcinile în diferența dintre modalitățile de reproducere ideală a realității obiective, abordări ale construcției cunoștințelor sistemice. De aici rezultă și alte diferențe, deja derivate, între aceste două niveluri. Pentru cunoștințele empirice, în special, funcția de colectare, acumulare și procesare rațională primară a datelor din experiență a fost stabilită istoric și logic. Sarcina lui principală este să consemneze faptele. Explicarea, interpretarea lor este o chestiune de teorie.

Programele metodologice și-au jucat rolul lor istoric important. În primul rând, au stimulat un număr mare de studii științifice specifice și, în al doilea rând, au „cioplit o scânteie” pentru o anumită înțelegere a structurii cunoștințelor științifice. S-a dovedit că era, parcă, „cu două etaje”. Și deși „etajul superior” ocupat de teorie pare să fie construit deasupra „inferior” (empiric) și fără ca acesta din urmă să se prăbușească, dar din anumite motive nu există o scară dreaptă și convenabilă între ele. De la etajul inferior la cel superior se poate ajunge doar printr-un „salt” în sens literal și figurat. În același timp, oricât de importantă ar fi baza, baza (nivelul empiric inferior al cunoștințelor noastre), deciziile care determină soarta clădirii, sunt încă luate la vârf, în domeniul teoriei.

În timpul nostru, modelul standard al structurii cunoștințelor științifice arată cam așa. Cunoașterea începe cu stabilirea prin observare sau experimentare a diferitelor fapte. Dacă printre aceste fapte se constată o anumită regularitate, recurență, atunci în principiu se poate susține că s-a găsit o lege empirică, o generalizare empirică primară. Și totul ar fi bine, dar, de regulă, mai devreme sau mai târziu se constată astfel de fapte care nu se încadrează în regularitatea descoperită. Aici este chemat să ajute intelectul creator al omului de știință, capacitatea sa de a reconstrui mental realitatea cunoscută, astfel încât faptele care se încadrează în seria generală să se încadreze, în cele din urmă, într-o anumită schemă unificată și să înceteze să contrazică tiparul empiric găsit.

Această nouă schemă nu se mai poate descoperi prin observație, ea trebuie inventată, creată speculativ, prezentând-o inițial sub forma unei ipoteze teoretice. Dacă ipoteza are succes și înlătură contradicția găsită între fapte, și chiar mai bine - vă permite să preziceți primirea unor fapte noi, non-triviale, aceasta înseamnă că s-a născut o nouă teorie, s-a găsit o lege teoretică.

Se știe, de exemplu, că teoria evoluționistă a lui Charles Darwin a fost supusă colapsului pentru o lungă perioadă de timp din cauza răspândirii pe scară largă în secolul al XIX-lea. idei despre ereditate. Se credea că transmiterea trăsăturilor ereditare are loc după principiul „amestecării”, adică. trăsăturile parentale trec la urmași într-o formă intermediară. Dacă încrucișați, să zicem, plante cu flori albe și roșii, atunci hibridul rezultat ar trebui să aibă flori roz. În cele mai multe cazuri, este. Aceasta este o generalizare stabilită empiric bazată pe un set de fapte empirice perfect valide.

Dar de aici, apropo, a rezultat că toate trăsăturile moștenite ar trebui să fie mediate la încrucișare. Aceasta înseamnă că orice trăsătură, chiar și cea mai benefică pentru organism, care a apărut ca urmare a unei mutații (o schimbare bruscă a structurilor ereditare), trebuie în cele din urmă să dispară, să se dizolve în populație. Și asta, la rândul său, a dovedit că selecția naturală nu ar trebui să funcționeze! Inginerul britanic F. Jenkin a dovedit acest lucru strict matematic. Acest „coșmar al lui Jenkin” a otrăvit viața lui C. Darwin din 1867, dar nu a găsit niciodată un răspuns convingător. (Deși răspunsul fusese deja găsit. Darwin pur și simplu nu știa despre el.)

Ideea este că din seria ordonată de fapte empirice care descriu o imagine general convingătoare a medierii trăsăturilor moștenite, fapte empirice nu mai puțin clar fixate de un ordin diferit au fost eliminate cu încăpățânare. La încrucișarea plantelor cu flori roșii și albe, deși nu des, vor apărea în continuare hibrizi cu flori albe sau roșii pure. Cu toate acestea, cu moștenirea medie a trăsăturilor, acest lucru pur și simplu nu poate fi - amestecând cafeaua cu lapte, nu puteți obține un lichid alb sau negru! Dacă C. Darwin ar fi acordat atenție acestei contradicții, cu siguranță, gloriei creatorului geneticii s-ar adăuga faimei sale. Dar nu a făcut-o. La fel ca, însă, și majoritatea contemporanilor săi, care au considerat această contradicție ca fiind nesemnificativă. Și degeaba.

La urma urmei, astfel de fapte „bombate” au stricat toată caracterul persuasiv al regulii empirice a naturii intermediare a moștenirii trăsăturilor. Pentru a încadra aceste fapte în imaginea de ansamblu, era nevoie de o altă schemă a mecanismului moștenirii. Nu a fost relevat prin generalizarea directă inductivă a faptelor, nu a fost dat observației directe. Trebuia „văzut cu mintea”, ghicit, imaginat și în consecință formulat sub forma unei ipoteze teoretice.

Această problemă, după cum se știe, a fost rezolvată cu brio de G. Mendel. Esenţa ipotezei propuse de el poate fi exprimată astfel: moştenirea nu este intermediară, ci discretă. Trăsăturile moștenite sunt transmise în particule discrete (azi le numim gene). Prin urmare, atunci când factorii de ereditate se transmit din generație în generație, ei sunt împărțiți și nu amestecați. Această schemă ingenios de simplă, care s-a dezvoltat ulterior într-o teorie coerentă, a explicat toate faptele empirice deodată. Moștenirea trăsăturilor se desfășoară într-un mod de divizare și, prin urmare, este posibilă apariția hibrizilor cu trăsături „imiscibile”. Iar „amestecarea” observată în cele mai multe cazuri se datorează faptului că, de regulă, nu una, ci multe gene sunt responsabile pentru moștenirea unei trăsături, care „lubrifiază” scindarea mendeliană. Principiul selecției naturale a fost salvat, „coșmarul lui Jenkin” s-a risipit.

Astfel, modelul tradițional al structurii cunoștințelor științifice presupune deplasarea de-a lungul lanțului: stabilirea faptelor empirice - generalizarea empirică primară - descoperirea unor fapte care se abat de la regulă - inventarea unei ipoteze teoretice cu o nouă schemă de explicație. - o concluzie logică (deducție) din ipoteza tuturor faptelor observate, care este verificarea adevărului acesteia. Confirmarea unei ipoteze o constituie o lege teoretică. Un astfel de model de cunoaștere științifică se numește ipotetic-deductiv. Se crede că o mare parte din cunoștințele științifice moderne sunt construite în acest fel.

Funcțiile aspectelor empirice, teoretice și aplicate ale științelor naturii

Suportul principal, fundamentul științei sunt, desigur, faptele stabilite. Dacă sunt stabilite corect (confirmate de numeroase dovezi de observații, experimente, teste etc.), atunci sunt considerate incontestabile și obligatorii. Acest lucru este empiric, adică baza experimentală a științei. Numărul de fapte acumulate de știință este în continuă creștere. În mod firesc, ele sunt supuse generalizării empirice primare, sunt aduse în diverse sisteme și clasificări. Generalitatea faptelor găsite în experiență, uniformitatea lor mărturisesc faptul că s-a găsit o anumită lege empirică, regulă generală la care sunt supuse fenomenele observate direct.

Dar asta înseamnă că știința și-a îndeplinit sarcina principală, care, după cum știți, este de a stabili legi? Din nefericire nu. La urma urmei, modelele fixate la nivel empiric, de regulă, explică puțin. De exemplu, observatorii antici au descoperit că majoritatea obiectelor luminoase de pe cerul nopții se mișcă pe traiectorii circulare clare, în timp ce altele fac un fel de mișcări asemănătoare buclei. Există, așadar, o regulă generală pentru ambele, dar cum să o explicăm? Și nu este ușor de explicat dacă nu știi că primele sunt stele, iar a doua sunt planete, iar comportamentul lor „greșit” pe cer este cauzat de rotația în jurul Soarelui împreună cu Pământul.

În plus, regularitățile empirice nu sunt de obicei foarte euristice, adică. nu deschide directii ulterioare de cercetare stiintifica. Aceste sarcini sunt deja rezolvate la un alt nivel de cunoștințe – cel teoretic.

Problema distincției între două niveluri de cunoaștere științifică - teoretică și empirică (experimentală) - decurge dintr-o trăsătură specifică a organizării acesteia. Esența acestei caracteristici constă în existența diferitelor tipuri de generalizare a materialului disponibil pentru studiu. Știința face legi. Iar legea este o legătură esenţială, necesară, stabilă, recurentă a fenomenelor, adică. ceva general, iar dacă este mai strict, atunci ceva general pentru cutare sau cutare fragment de realitate.

Generalul (sau generalul) în lucruri se stabilește prin abstracție, deturnând de la ele acele proprietăți, semne, caracteristici care se repetă, sunt asemănătoare, aceleași în multe lucruri din aceeași clasă. Esența generalizării formal-logice constă tocmai în abstracția de la obiecte a unei astfel de „asemănări”, invarianță. Această metodă de generalizare se numește „abstract-universal”. Acest lucru se datorează faptului că trăsătura comună distinsă poate fi luată destul de arbitrar, aleatoriu și nu poate exprima în niciun fel esența fenomenului studiat.

De exemplu, binecunoscuta definiție antică a ființei umane ca ființă „cu două picioare și fără pene” este în principiu aplicabilă oricărui individ și, prin urmare, este o caracteristică generală abstractă a acestuia. Dar oferă ceva pentru înțelegerea esenței omului și a istoriei sale? Definiția, care spune că o persoană este o creatură care produce unelte, dimpotrivă, este formal inaplicabilă pentru majoritatea oamenilor. Cu toate acestea, tocmai aceasta face posibilă construirea unei anumite structuri teoretice care, în general, explică în mod satisfăcător istoria formării și dezvoltării omului.

Aici avem deja de-a face cu un tip fundamental diferit de generalizare, care face posibilă evidențierea universalului în obiecte nu nominal, ci în esență. În acest caz, universalul este înțeles nu ca o simplă similitudine a obiectelor, repetarea repetată a aceleiași trăsături în ele, ci ca o conexiune naturală a multor obiecte, transformându-le în momente, laturi ale unei singure integrități, sistem. Și în cadrul acestui sistem, universalitatea, adică. apartenența la sistem include nu numai asemănarea, ci și diferențele și chiar contrariile. Comunitatea obiectelor se realizează aici nu în asemănarea exterioară, ci în unitatea genezei, principiul general al conexiunii și dezvoltării lor.

Este această diferență în modurile de a găsi lucruri comune în lucruri, de exemplu. stabilirea tiparelor și separă nivelurile empirice și teoretice de cunoaștere. La nivelul experienței senzoriale-practice (empirice), este posibil să se stabilească numai trăsături comune externe ale lucrurilor și fenomenelor. Semnele lor interne esențiale aici pot fi doar ghicite, înțelese întâmplător. Doar nivelul teoretic de cunoștințe permite explicarea și fundamentarea acestora.

În teorie, are loc o reorganizare sau restructurare a materialului empiric obţinut pe baza unor principii iniţiale. Este ca un joc de blocuri pentru copii cu fragmente din diferite imagini. Pentru ca cuburile împrăștiate aleatoriu să formeze o singură imagine, este nevoie de o anumită idee generală, principiul adunării lor. Într-un joc pentru copii, acest principiu este stabilit sub forma unei imagini șablon gata făcute. Dar modul în care astfel de principii inițiale de organizare a construcției cunoștințelor științifice se regăsesc în teorie este marele secret al creativității științifice.

Știința este considerată o chestiune complexă și creativă, deoarece nu există o tranziție directă de la empirism la teorie. Teoria nu este construită prin generalizarea directă inductivă a experienței. Acest lucru, desigur, nu înseamnă că teoria nu este deloc legată de experiență. Impulsul inițial pentru crearea oricărei construcții teoretice este dat doar de experiența practică. Iar adevărul concluziilor teoretice este verificat din nou de aplicațiile lor practice. Cu toate acestea, însuși procesul de construire a unei teorii și dezvoltarea ei ulterioară este relativ independent de practică.

Metode generale, speciale și private ale științelor naturii

Nivelurile de cunoaștere considerate diferă și în funcție de obiectele de studiu. Efectuând cercetări la nivel empiric, omul de știință se ocupă direct de obiectele naturale și sociale. Teoria operează exclusiv cu obiecte idealizate (punct material, gaz ideal, corp absolut rigid etc.). Toate acestea determină o diferență semnificativă în metodele de cercetare utilizate. Pentru nivelul empiric sunt comune metode precum observarea, descrierea, măsurarea, experimentul etc.. Teoria preferă să folosească metoda axiomatică, analiza sistemică, structural-funcțională, modelarea matematică etc.

Există, desigur, metode folosite la toate nivelurile de cunoaștere științifică: abstracție, generalizare, analogie, analiză și sinteză etc. Dar totuși, diferența dintre metodele utilizate la nivel teoretic și empiric nu este întâmplătoare.

Mai mult, problema metodei a fost punctul de plecare în procesul de înțelegere a trăsăturilor cunoștințelor teoretice. În secolul al XVII-lea, în epoca nașterii științei naturale clasice, F. Bacon și R. Descartes au formulat două programe metodologice direcționate diferit pentru dezvoltarea științei: empirice (inductionist) și raționalist (deductionist).

Prin inducție se obișnuiește să se înțeleagă o astfel de metodă de raționament în care se face o concluzie generală pe baza generalizării unor premise particulare. Mai simplu spus, aceasta este mișcarea cunoașterii de la particular la general. Mișcarea în sens invers, de la general la particular, se numește deducție.

Logica opoziției dintre empirism și raționalism în problema metodei conducătoare de obținere a noilor cunoștințe este în general simplă.

Empirism. Cunoștințe reale și cel puțin oarecum practice despre lume pot fi obținute numai din experiență, adică. bazate pe observatii si experimente. Și orice observație sau experiment este unică. Prin urmare, singura modalitate posibilă de a cunoaște natura este trecerea de la cazuri particulare la generalizări tot mai largi, adică. inducţie. Un alt mod de a găsi legile naturii, atunci când mai întâi construiesc cele mai generale baze, apoi se adaptează la ele și le folosesc pentru a verifica concluzii particulare, este, potrivit lui F. Bacon, „mama erorilor și dezastrul tuturor științelor”. ."

Raţionalism. Până acum, cele mai de încredere și de succes au fost științele matematice. Și au devenit astfel pentru că folosesc cele mai eficiente și de încredere metode de cercetare: intuiția intelectuală și deducția. Intuiția îți permite să vezi în realitate adevăruri atât de simple și evidente, încât este imposibil să te îndoiești de ele. Deducția, pe de altă parte, asigură derivarea unor cunoștințe mai complexe din aceste adevăruri simple. Și dacă se desfășoară după reguli stricte, va duce întotdeauna numai la adevăr și niciodată la eroare. Raționamentele inductive sunt, desigur, și bune, dar nu pot duce la judecăți universale în care se exprimă legile.

Aceste programe metodologice sunt acum considerate învechite și inadecvate. Empirismul este insuficient pentru că inducția nu va duce niciodată cu adevărat la judecăți universale, deoarece în majoritatea situațiilor este fundamental imposibil să se acopere tot numărul infinit de cazuri speciale pe baza cărora se trag concluzii generale. Și nicio teorie modernă majoră nu este construită prin generalizare inductivă directă. Raționalismul, pe de altă parte, s-a dovedit a fi epuizat, deoarece știința modernă a ocupat astfel de zone ale realității (în micro- și mega-lume) în care „evidența de sine” necesară a adevărurilor simple a dispărut complet. Și rolul metodelor experimentale de cunoaștere s-a dovedit a fi subestimat aici.

Criterii pentru cunoașterea științelor naturale

Pentru a determina criteriile de cunoaștere a științelor naturale, au fost formulate mai multe principii prin direcțiile metodologiei științei. Unul dintre ele se numește principiul verificării: orice concept sau judecată are o valoare dacă este reductibil la experiență directă sau afirmații despre acesta, adică. verificabile empiric. Dacă nu este posibil să găsim ceva ce poate fi fixat empiric pentru o astfel de judecată, atunci fie reprezintă o tautologie, fie este lipsită de sens. Deoarece conceptele unei teorii dezvoltate, de regulă, nu sunt reductibile la date experimentale, s-a făcut o relaxare pentru ele: este posibilă și verificarea indirectă. De exemplu, este imposibil să se indice un analog experimental al conceptului de „quarc”. Dar teoria cuarcilor prezice o serie de fenomene care pot fi deja fixate empiric, experimental. Și, prin urmare, verifică în mod indirect teoria în sine.

Principiul verificării face posibilă, ca primă aproximare, delimitarea cunoștințelor științifice de cunoștințele clar extraștiințifice. Cu toate acestea, el nu poate ajuta acolo unde sistemul de idei este adaptat în așa fel încât absolut toate faptele empirice posibile să fie capabile să interpreteze în favoarea lor - ideologie, religie, astrologie etc. În astfel de cazuri, este util să se recurgă la un alt principiu de distincție între știință și non-știință, propus de cel mai mare filozof al secolului XX. K. Popper, - principiul falsificării. Afirmă că criteriul pentru statutul științific al unei teorii este falsificarea sau infirmarea acesteia. Cu alte cuvinte, doar acea cunoaștere poate pretinde titlul de „științific”, ceea ce în principiu este infirmabil.

În ciuda formei exterioare paradoxale, și poate din cauza ei, acest principiu are o semnificație simplă și profundă. K. Popper a atras atenția asupra asimetriei semnificative a procedurilor de confirmare și infirmare în cunoaștere. Nicio cantitate de mere care cad nu este suficientă pentru a confirma în cele din urmă adevărul legii gravitației universale. Cu toate acestea, doar un măr care zboară departe de Pământ este suficient pentru a recunoaște această lege ca fiind falsă. Prin urmare, este vorba de încercări de falsificare, adică. infirmarea unei teorii ar trebui să fie cea mai eficientă în ceea ce privește confirmarea adevărului și caracterului științific al acesteia.

O teorie irefutabilă în principiu nu poate fi științifică. Ideea creației divine a lumii este, în principiu, de nerefuzat. Pentru orice încercare de a o respinge, poate fi prezentată ca rezultat al acțiunii aceluiași plan divin, a cărui complexitate și imprevizibilitate este pur și simplu prea grea pentru noi. Dar din moment ce această idee este de nerefuzat, înseamnă că este în afara științei.

Se poate observa însă că principiul consecvent al falsificării face ca orice cunoaștere să fie ipotetică, i.e. îl privează de completitudine, absolutitate, imuabilitate. Dar probabil că acest lucru nu este rău: este amenințarea constantă a falsificării care menține știința „în formă bună”, nu îi permite să stagneze, să se odihnească pe lauri. Critica este cea mai importantă sursă a creșterii științei și o trăsătură integrală a imaginii acesteia.

Tendințele antiștiințifice în dezvoltarea științei

Realizările metodei științifice sunt enorme și de netăgăduit. Cu ajutorul ei, omenirea, nu lipsită de confort, s-a așezat pe întreaga planetă, a pus în slujba sa energia apei, aburului, electricității, atomului, a început să exploreze spațiul cosmic apropiat de Pământ etc. Dacă, în plus, nu uităm că marea majoritate a tuturor realizărilor științei au fost obținute în ultimii o sută cincizeci de ani, atunci efectul este colosal - umanitatea își accelerează cel mai evident dezvoltarea cu ajutorul științei. Și acesta este poate doar începutul. Dacă știința continuă să se dezvolte cu o asemenea accelerație, ce perspective uimitoare așteaptă omenirea! Aproximativ astfel de sentimente au stăpânit lumea civilizată în anii 60-70. secolul nostru. Totuși, mai aproape de sfârșit, perspectivele strălucitoare s-au stins puțin, așteptările entuziaste s-au diminuat și chiar a apărut o oarecare dezamăgire: știința clar nu a putut face față asigurării bunăstării generale.

Astăzi, societatea privește știința mult mai sobru. Începe să realizeze treptat că metoda științifică are costurile, sfera de aplicare și limitele ei de aplicabilitate. Știința în sine a fost clară de mult timp. În metodologia științei, problema limitelor metodei științifice a fost dezbătută cel puțin încă de pe vremea lui I. Kant. Este firesc ca dezvoltarea științei să întâmpine continuu tot felul de obstacole și granițe. De aceea se dezvoltă metode științifice pentru a le depăși. Dar, din păcate, unele dintre aceste limite au trebuit să fie recunoscute ca fundamentale. Probabil că nu le vei putea depăși niciodată.

Una dintre aceste limite este conturată de experiența noastră. Indiferent de modul în care criticați empirismul pentru că este incomplet sau unilateral, premisa sa originală este încă adevărată: sursa supremă a tuturor cunoașterii umane este experiența (în toate formele posibile). Și experiența noastră, deși grozavă, este inevitabil limitată. Cel puțin vremea existenței omenirii. Zeci de mii de ani de practică socio-istorică este, desigur, multă, dar ce este în comparație cu eternitatea? Și modelele, confirmate doar de experiența umană limitată, pot fi extinse la întregul Univers nemărginit? Desigur, este posibil să se răspândească ceva, doar adevărul concluziilor finale în aplicare la ceea ce este dincolo de limitele experienței va rămâne întotdeauna nimic mai mult decât probabilistic.

Mai mult, cu adversarul empirismului - raționalism, care apără modelul deductiv al desfășurării cunoștințelor, situația nu este mai bună. Într-adevăr, în acest caz, toate enunțurile și legile particulare ale teoriei sunt derivate din ipoteze primare generale, postulate, axiome etc. Cu toate acestea, aceste postulate și axiome primare, care nu pot fi deduse și, prin urmare, nu pot fi dovedite în cadrul o anumită teorie, sunt întotdeauna pline de posibilitatea de respingere. Acest lucru este valabil și pentru toate elementele fundamentale, adică cele mai generale teorii. Acestea sunt, în special, postulatele infinitității lumii, materialitatea, simetria ei etc. Nu se poate spune că aceste afirmații sunt complet nedovedite. Ele sunt dovedite cel puțin de faptul că toate consecințele deduse din ele nu se contrazic între ele și realitatea. Dar la urma urmei, putem vorbi doar despre realitatea pe care am studiat-o. Dincolo de limitele sale, adevărul unor astfel de postulate din lipsă de ambiguitate se transformă din nou în probabilistic. Așadar, înseși bazele științei nu sunt absolute și, în principiu, pot fi zdruncinate în orice moment.

Astfel, este posibil să rezumam ceea ce s-a spus într-un mod deosebit: „aparatul nostru cognitiv” își pierde fiabilitatea în tranziția către zone ale realității care sunt departe de experiența cotidiană. Oamenii de știință par să fi găsit o cale de ieșire: pentru a descrie realitatea inaccesibilă experienței, au trecut la limbajul notației abstracte și al matematicii.

Concluzie

În această lucrare au fost luate în considerare criteriile pentru cunoașterea științelor naturale. În concluzie, se pot trage următoarele concluzii:

Modelul tradițional al structurii cunoștințelor științifice presupune mișcarea de-a lungul lanțului: stabilirea faptelor empirice - generalizarea empirică primară - descoperirea unor fapte care se abat de la regulă - inventarea unei ipoteze teoretice cu o nouă schemă de explicație - o concluzie logică (deducție) din ipoteza tuturor faptelor observate, care este testul său pentru adevăr.

Confirmarea unei ipoteze o constituie o lege teoretică. Un astfel de model de cunoaștere științifică se numește ipotetic-deductiv. Se crede că o mare parte din cunoștințele științifice moderne sunt construite în acest fel.

Teoria nu este construită prin generalizarea directă inductivă a experienței. Acest lucru, desigur, nu înseamnă că teoria nu este deloc legată de experiență. Impulsul inițial pentru crearea oricărei construcții teoretice este dat doar de experiența practică. Iar adevărul concluziilor teoretice este verificat din nou de aplicațiile lor practice. Cu toate acestea, însuși procesul de construire a unei teorii și dezvoltarea ei ulterioară se desfășoară relativ independent de practică.

Criteriile generale, sau normele cu caracter științific, sunt incluse constant în standardul cunoștințelor științifice. Norme mai specifice care determină schemele activității de cercetare depind de domeniile științei și de contextul socio-cultural al nașterii unei anumite teorii.

Se poate rezuma ceea ce s-a spus într-un mod deosebit: „aparatul nostru cognitiv” își pierde fiabilitatea în tranziția către zone ale realității care sunt departe de experiența cotidiană. Oamenii de știință par să fi găsit o cale de ieșire: pentru a descrie realitatea inaccesibilă experienței, au trecut la limbajul notației abstracte și al matematicii.

Bibliografie

1. Gorelov A.A. Concepte ale științelor naturale moderne. - M.: Centru, 2003. S. 36.
2. Kuznetsov V.I., Idlis G.M., Gutina V.N. Științele naturii. - M.: Agar, 1996. S. 61
3. Lakatos I. Metodologia programelor de cercetare ştiinţifică. – M.: Vlados, 1995.
4. Filosofia modernă a științei. - M.: Logos, 1996.
5. Stepin V. S., Gorokhov V. G., Rozov M. A. Filosofia științei și tehnologiei. - M.: Gardarika, 1996. P.97.
6. Knyazeva E.N., Kurdyumov S.P. Legile evoluției și auto-organizării sistemelor complexe. - M.: Nauka, 1994. S. 121.
7. Concepte ale științelor naturale moderne. / Sub redacția prof. V.N. Lavrinenko, V.P. Ratnikov. - M.: UNITA-DANA, 1999. P.68.

Cunoașterea științifică este altfel numită cercetare științifică. Știința nu este doar rezultatul cercetării științifice, ci și cercetarea în sine.

Complexitatea cunoștințelor științifice este determinată de prezența nivelurilor, metodelor și formelor de cunoaștere în ea.

Niveluri de cunoștințe:

1. empiric
2. teoretic.

Cercetarea empirică (din greaca empeiria - experiență) este o cunoaștere experimentală. Nivelul empiric al cunoștințelor științifice este caracterizat de un studiu direct al obiectelor din viața reală, percepute senzual. La nivel structural empiric cunoașterea este rezultatul contactului direct cu realitatea „vie” în observație și experiment.

Studiu teoretic(din grecescul theoria - examinez, explorez) este un sistem de enunțuri logice, inclusiv formule matematice, diagrame, grafice etc., format pentru a stabili legile fenomenelor naturale, tehnice și sociale. La nivel teoretic include toate acele forme și metode de cunoaștere care asigură crearea, construirea și dezvoltarea teoriei științifice.

La nivel teoretic, ei recurg la formarea de concepte, abstractizări, idealizări și modele mentale, construiesc ipoteze și teorii, descoperă legile științei.

Principalele forme de cunoaștere științifică

• fapte,
• Probleme,
• legi empirice,
• ipoteze
• teorii.

Sensul lor este de a dezvălui dinamica procesului de cunoaștere în cursul cercetării și studiului unui obiect.

Adică, de fapt, cunoașterea se realizează în trei etape:

1) căutarea, acumularea de fapte științifice în gama de fenomene studiate;

2) înțelegerea informațiilor acumulate, formularea ipotezelor științifice, construirea unei teorii;

3) verificarea experimentală a teoriei, observarea unor fenomene necunoscute anterior prezise de teorie și confirmarea validității acesteia.

La nivel empiric, cu ajutorul observației și experimentului, subiectul primește cunoștințe științifice în primul rând sub forma unor fapte empirice.

Fapt - cunoștințe de încredere care afirmă că un anumit eveniment a avut loc, a fost detectat un anumit fenomen etc., dar nu explică de ce s-a întâmplat acest lucru (un exemplu de fapt: accelerația unui corp în cădere liberă este de 9,81 m/s²)

Problemă apare atunci când faptele nou descoperite nu pot fi explicate și înțelese folosind teorii vechi

drept empiric(sustenabil, care se repetă în fenomen)- rezultatul generalizării, grupării, sistematizării faptelor.

Exemplu: toate metalele conduc bine electricitatea;

O ipoteză se formează pe baza generalizărilor empirice.

Ipoteză - aceasta este o presupunere care vă permite să explicați și să cuantificați fenomenul observat . Ipoteza se referă la nivelul teoretic al cunoștințelor .

Dacă ipoteza este confirmată, atunci devine de la cunoștințe probabilistice la fiabile, adică . în teorie.

Crearea unei teorii este scopul cel mai înalt și ultim al științei fundamentale

Teorie reprezintă un sistem de cunoștințe adevărate, deja dovedite, confirmate despre esența fenomenelor, cea mai înaltă formă de cunoaștere științifică.

Cele mai importante funcții ale teoriei: explicație și predicție.

Un experiment este un criteriu pentru adevărul ipotezelor și teoriilor științifice.

Metode de cunoaștere științifică.

Metoda științifică joacă un rol important în cunoașterea științifică.

Să ne gândim mai întâi ce este o metodă în general.

Metodă (greacă - „cale”, „cale”)

În sensul cel mai larg al cuvântului, o metodă este înțeleasă ca o modalitate, o modalitate de a atinge un scop.

O metodă este o formă de explorare practică și teoretică a realității, bazată pe legile comportamentului obiectului studiat.

Orice formă de activitate se bazează pe anumite metode, a căror alegere depinde în mod semnificativ de rezultatul său. Metoda optimizează activitatea umană, echipează o persoană cu cele mai raționale modalități de organizare a activității sale.

metodă științifică- este organizarea mijloacelor de cunoaștere (dispozitive, instrumente, tehnici, operații etc.) pentru a obține adevărul științific.

Clasificarea metodelor pe niveluri de cunoștințe:

Nivelul empiric de cunoștințe include metode: observare, experiment, modelare subiect, măsurare, descrierea rezultatelor obținute, comparație etc.

Observare este o reflectare senzuală a obiectelor și fenomenelor, în timpul căreia o persoană primește informații primare despre lumea din jurul său. Principalul lucru în observație este să nu faci nicio modificare în realitatea studiată în timpul studiului. .

Observarea presupune existența unui anumit plan de cercetare, o presupunere supusă analizei și verificării. Rezultatele observației sunt consemnate într-o descriere care indică acele caracteristici și proprietăți ale obiectului studiat care fac obiectul studiului. Descrierea trebuie să fie cât mai completă, exactă și obiectivă posibil. Pe baza acestora se creează generalizări empirice, sistematizare și clasificare.

Experiment– influența intenționată și strict controlată a cercetătorului asupra obiectului sau fenomenului de interes pentru a studia diferitele sale aspecte, conexiuni și relații. În acest caz, obiectul sau fenomenul este plasat în condiții speciale specifice și variabile. Specificul experimentului este, de asemenea, că vă permite să vedeți obiectul sau procesul în forma sa cea mai pură.

Nivelul teoretic de cunoștințe include metode: formalizare, abstractizare, idealizare, axiomatizare, ipotetico-deductivă etc.

Clasificarea metodelor după domeniu de aplicare:

1. universal - aplicare în toate ramurile activităţii umane

• metafizic
• dialectic

2. științific general- aplicare în toate domeniile științei:

• Inductie - un mod de raționament sau o metodă de obținere a cunoștințelor în care se face o concluzie generală pe baza unei generalizări a unor referințe particulare (Francis Bacon).

· Deducere - formă de inferență de la general la particular și la singular (Rene Descartes).

· Analiză- o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de împărțire mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive și studiul lor separat.

· Sinteză- o metodă de cunoaştere ştiinţifică, care se bazează pe combinarea elementelor identificate prin analiză.

· Comparaţie- o metodă de cunoaștere științifică care vă permite să stabiliți asemănarea și diferența dintre obiectele studiate

· Clasificare- o metodă de cunoaștere științifică care combină într-o singură clasă obiecte care sunt cât mai asemănătoare între ele în trăsături esențiale.

· Analogie- o metodă de cunoaștere, în care prezența asemănării, coincidența trăsăturilor obiectelor neidentice ne permite să ne asumăm asemănarea lor în alte trăsături.

· abstractizare- o metodă de gândire, care constă în abstracția de la proprietățile și relațiile obiectului studiat care sunt nesemnificative, nesemnificative pentru subiectul cunoașterii, evidențiind concomitent acele proprietăți ale acestuia care par importante și esențiale în contextul studiului.

· Modelare- o metodă de înlocuire a obiectului studiat cu unul similar în funcție de o serie de proprietăți și caracteristici de interes pentru cercetător. În cercetarea modernă se folosesc diverse tipuri de modelare: subiect, mental, simbolic, computer.

3. Metode științifice specifice - aplicare în secțiuni separate ale științei.

Varietatea metodelor de cunoaștere științifică creează dificultăți în aplicarea și înțelegerea rolului lor. Aceste probleme sunt rezolvate printr-o zonă specială de cunoaștere - metodologie.

Metodologie- Predarea metodelor. Sarcinile sale sunt de a studia originea, esența, eficacitatea și alte caracteristici ale metodelor cognitive.

Metodologia cunoasterii stiintifice - doctrina principiilor construcției, formelor și metodelor activității științifice și cognitive.

Caracterizează componentele cercetării științifice - obiectul acesteia, subiectul analizei, sarcina de cercetare (sau problema), totalitatea instrumentelor de cercetare necesare pentru a rezolva o problemă de acest tip și, de asemenea, formează o idee a secvenței de acțiuni ale cercetător în procesul de rezolvare a problemei.

Perioade evolutive și revoluționare în dezvoltarea științelor naturale. Definiția revoluției științifice, etapele și tipurile acesteia.

Dezvoltarea științei naturii nu este doar un proces monoton de acumulare cantitativă a cunoștințelor despre lumea naturală înconjurătoare (etapa evolutivă).

În dezvoltarea științei, există puncte de cotitură (revoluții științifice) care schimbă radical viziunea anterioară asupra lumii.

Însuși conceptul de „revoluție” mărturisește o ruptură radicală a ideilor existente despre natură în ansamblu; apariţia crizelor în explicarea faptelor.

Revoluția științifică este un proces natural și periodic repetat în istorie al unei tranziții calitative de la un mod de cunoaștere la altul, reflectând conexiunile și relațiile mai profunde ale naturii.

Revoluțiile științifice în semnificația lor pot depăși cu mult domeniul specific în care au avut loc.

Distinge revoluții științifice generale și științifice private.

științific general: sistemul heliocentric al lumii de N. Copernic, mecanica clasică a lui Newton, teoria evoluției lui Darwin, apariția mecanicii cuantice etc.

științific privat: - apariția microscopului în biologie, a telescopului în astronomie.

Revoluția științifică are o structură proprie, principalele etape de dezvoltare.

1. formarea unor premise imediate (empirice, teoretice, valorice) ale unui nou mod de cunoaștere în adâncul vechiului.
2. dezvoltarea directă a unui nou mod de a cunoaşte.
3. aprobarea unui mod calitativ nou de cunoaştere .

Imagine științifică a lumii (nkm) - unul dintre conceptele fundamentale în știința naturii.

În miezul ei imaginea științifică a lumii - este o formă specială de sistematizare a cunoștințelor, o generalizare calitativă și sinteză ideologică a diverselor teorii științifice. Acesta este un sistem integral de idei despre proprietățile generale și legile naturii.

Tabloul științific al lumii include cele mai importante realizări ale științei, creând o anumită înțelegere a lumii și a locului omului în ea.

Întrebări fundamentale la care se răspunde imaginea științifică a lumii:

Despre materie

Despre mișcare

Despre interacțiune

Despre spațiu și timp

Despre cauzalitate, regularitate și șansă

Despre cosmologie (structura generală și originea lumii

Fiind un sistem integral de idei despre proprietățile și regularitățile generale ale lumii obiective, tabloul științific al lumii există ca o structură complexă care include tabloul științific general al lumii, tabloul științific natural al lumii și imaginea lumii. lumea științelor individuale (fizice, biologice, geologice etc.) ).

La baza tabloului științific modern al lumii se află cunoștințele fundamentale obținute în primul rând în domeniul fizicii. Cu toate acestea, în ultimele decenii ale secolului trecut, s-a afirmat tot mai mult opinia că biologia ocupă o poziție de lider în tabloul științific modern al lumii. Ideile de biologie capătă treptat un caracter universal și devin principiile fundamentale ale altor științe. În special, în știința modernă, o astfel de idee universală este ideea de dezvoltare, a cărei pătrundere în cosmologie, fizică, chimie, antropologie, sociologie etc. a dus la o schimbare semnificativă a viziunilor omului asupra lumii.

ETAPE ISTORICE ALE CUNOAȘTERII NATURII

Potrivit istoricilor științei, există 4 etape în dezvoltarea științei naturale:

1. Naturfilosofic (preclasic) - secolul al VI-lea. î.Hr.-secolul II d.Hr

2. analitic (clasic) - secolele XVI-XIX)

3. sintetice (neclasice) - sfârșitul secolului al XIX-lea - secolului al XX-lea

4. integrală - diferenţială (post-non-clasică) - sfârşitul secolului al XX-lea - începutul secolului al XXI-lea.

În epoca primitivă, a existat o acumulare de cunoștințe empirice spontane despre natură.

Conștiința umană a acestei ere era pe două niveluri:

Nivelul cunoștințelor obișnuite de zi cu zi;

nivelul de creare a miturilor ca formă de sistematizare a cunoștințelor cotidiene .

Formarea primei imagini științifice a lumii are loc în cultura greacă antică - tabloul natural-filosofic al lumii.

Cele mai importante descoperiri ale Renașterii includ: studiul experimental al legilor mișcării planetare, crearea sistemului heliocentric al lumii de către N. Copernic, studiul legilor căderii corpurilor, legea inerției și principiul relativității lui Galileo.

A doua jumătate a secolului al XVII-lea- legile mecanicii și legea gravitației universale a lui Newton.

Idealul cunoașterii științifice în secolele XVII-XIX a fost mecanica.

În secolele 17-18.în matematică se dezvoltă teoria mărimilor infinitezimale (Newton, Leibniz), R. Descartes creează geometria analitică, M.V. Lomonosov - teoria molecular-cinetică. Teoria cosmogonică a lui Kant-Laplace câștigă o mare popularitate, ceea ce contribuie la introducerea ideii de dezvoltare în natură și apoi în științele sociale.

La sfârșitul secolelor XVIII - XIX. a clarificat parțial natura electricității (legea lui Coulomb).

La sfârșitul secolului al XVIII-lea - prima jumătate a secolului al XIX-lea.în geologie se naște teoria dezvoltării Pământului (C. Lyell), în biologie, teoria evoluționistă a lui J.B. Lamarck, se dezvoltă științe precum paleontologia (J. Cuvier) și embriologia (K. M. Béro).

În al 19-lea. teoria celulară a lui Schwann și Schleiden, doctrina evoluționistă a lui Darwin, Sistemul periodic de elemente din D.I. Mendeleev, teoria electromagnetică a lui Maxwell.

Descoperirile experimentale remarcabile în fizică la sfârșitul secolului al XIX-lea includ: descoperirea electronului, divizibilitatea atomului, descoperirea experimentală a undelor electromagnetice, descoperirea razelor X, a razelor catodice etc.

IMAGINEA FIZICĂ A LUMII

Cuvântul „fizică” a apărut în antichitate. Înseamnă „natura” în greacă.

Fizica este baza tuturor științelor naturii.

Fizică - știința naturii, care studiază cele mai simple și în același timp cele mai generale proprietăți ale lumii materiale.

În viziunea modernă:

• cele mai simple sunt așa-numitele elemente primare: particule elementare, câmpuri, atomi, molecule etc.
• cele mai generale proprietăți ale materiei - mișcare, spațiu și timp, masă, energie si etc.

Desigur, fizica studiază și fenomene și obiecte foarte complexe. Dar în studierea complexului se reduce la simplu, concretul la general.

Cele mai generale și importante concepte fundamentale ale descrierii fizice a naturii includ materia, mișcarea, spațiul și timpul.

materie(lat. Materia - substanță) este o categorie filosofică pentru desemnarea unei realități obiective care este afișată de senzațiile noastre, existând independent de acestea. (Lenin V.I. Opere complete. T.18. P.131.)

Una dintre definițiile moderne ale materiei:

materie- un set infinit de toate obiectele și sistemele care coexistă în lume, totalitatea proprietăților și conexiunilor, relațiilor și formelor de mișcare ale acestora.

În centrul ideilor științifice moderne despre structura materiei se află ideea organizării sale sistemice complexe.

În stadiul actual de dezvoltare a științelor naturale, cercetătorii disting următoarele

tipuri de materie: materie, câmp fizic și vid fizic.

Substanţă - tipul principal de materie care are o masă în repaus (particule elementare, atomi, molecule și ce se construiește din acestea);

câmp fizic - un tip special de materie care asigură interacțiunea fizică a obiectelor materiale și a sistemelor lor (electromagnetice, gravitaționale).

vid fizic - nu un gol, dar stare specială a materiei, este cea mai joasă stare de energie a câmpului cuantic. Acesta suferă în mod constant procese complexe asociate cu apariția și dispariția continuă a așa-numitelor particule „virtuale”.

Diferența dintre materie și câmp nu este absolută, iar în trecerea la micro-obiecte, relativitatea acesteia este clar dezvăluită.

Știința modernă evidențiază în lume trei niveluri structurale.

Microlume– acestea sunt molecule, atomi, particule elementare, lumea micro-obiectelor extrem de mici, neobservabile direct, a căror dimensiune spațială este calculată de la 10 -8 la 10 -16 cm, iar durata de viață - de la infinit la 10 -24 s. .

Macroworld - lumea macro-obiectelor, a căror dimensiune este comparabilă cu scara experienței umane, cantitățile spațiale sunt exprimate în milimetri, centimetri și kilometri, iar timpul - în secunde, minute, ore, ani.

Megaworld - acestea sunt planete, stele, galaxii, Univers, o lume cu scări și viteze cosmice uriașe, distanța în care se măsoară în ani lumină, iar durata de viață a obiectelor spațiale este de milioane și miliarde de ani.

Și deși aceste niveluri au propriile lor legi specifice, micro-, macro- și mega-lumile sunt strâns interconectate.

Imagine mecanică a lumii ( MKM)

Prima imagine a lumii în științe naturale a fost creată pe baza studiului celei mai simple forme mecanice a mișcării materiei. Acesta explorează legile mișcării corpurilor pământești și cerești în spațiu și timp. Mai târziu, când aceste legi și principii au fost transferate către alte fenomene și procese, ele au devenit baza unei imagini mecaniciste a lumii.
Analiza fenomenelor fizice ale macrolumii se bazează pe conceptul de mecanică clasică.

Știința îi datorează lui Newton crearea mecanicii clasice, dar Galileo și Kepler i-au pregătit terenul.

mecanica clasica descrie mișcarea macro-corpurilor la viteze mult mai mici decât viteza luminii.

Înainte de alte secțiuni de mecanică, a început să se dezvolte statica (doctrina echilibrului) (antichitate, Arhimede: „da-mi un punct de sprijin și voi întoarce Pământul”).

În secolul al XVII-lea au fost create bazele științifice ale dinamicii(doctrina forțelor și interacțiunea lor), și odată cu ea întreaga mecanică.

G. Galileo este considerat fondatorul dinamicii.

Galileo Galilei(1564-1642). Unul dintre fondatorii științei naturale moderne deține: dovada rotației Pământului, descoperirea principiului relativității mișcării și a legii inerției, legile căderii libere a corpurilor și mișcarea lor pe un plan înclinat, legile adunării mișcărilor și comportamentul unui pendul matematic. De asemenea, a inventat telescopul și cu ajutorul lui a explorat peisajul Lunii, a descoperit sateliții lui Jupiter, pete de pe Soare și fazele lui Venus.

În învățăturile lui G. Galileo s-au pus bazele unei noi științe naturale mecaniciste. El deține expresia „Cartea Naturii este scrisă în limbajul matematicii”. A introdus conceptul de „experiment de gândire” .

Principalul merit al lui Galileo este că a fost primul care a aplicat metoda experimentală la studiul naturii, împreună cu măsurătorile mărimilor studiate și prelucrarea matematică a rezultatelor măsurătorilor.

Cea mai fundamentală problemă care a rămas nerezolvată de mii de ani din cauza complexității este problema mișcării (A. Einstein).

Înainte de Galileo, înțelegerea mișcării dezvoltată de Aristotel și redusă la următorul principiu era considerată general acceptată în știință, corpul se mișcă numai atunci când există o influență externă asupra lui, iar dacă această influență încetează, corpul se oprește . Galileo a arătat că acest principiu al lui Aristotel este greșit. În schimb, Galileo a formulat un principiu complet diferit, care a primit mai târziu denumirea de principiu (legea) inerției.

Legea inerției (prima lege a mecanicii a lui Newton): un punct material, când nu acționează forțe asupra lui (sau forțe echilibrate reciproc), este în repaus sau mișcare rectilinie uniformă.

sistem inerțial- un cadru de referință în care legea inerției este valabilă.

Principiul relativității lui Galileo- În toate sistemele inerțiale se aplică aceleași legi ale mecanicii. Niciun experiment mecanic efectuat într-un cadru de referință inerțial nu poate determina dacă sistemul dat este în repaus sau se mișcă uniform și rectiliniu.

Galileo scria: „... în cabina unei nave care se mișcă uniform și fără tanar, nu vei afla din niciunul dintre fenomenele din jur, sau din nimic ce ți se va întâmpla chiar tu, dacă nava se mișcă sau stă nemișcată. "

Traducând în limba de astăzi, este clar că dacă dormi pe al 2-lea raft al unei mașini care se mișcă uniform, atunci îți este greu să înțelegi dacă mergi sau doar te scutură. Dar ... de îndată ce trenul încetinește (mișcare neuniformă cu accelerație negativă!) Și zburați de pe raft, ... atunci veți spune clar - conduceam.

Crearea bazelor mecanicii clasice este completată de lucrările lui I. Newton, care și-a formulat principalele legi și a descoperit legea gravitației universale în lucrarea „Principii matematice ale filosofiei naturale” (1687)

Printre descoperirile lui Newton (1643-1727): celebrele legi ale dinamicii, legea gravitației universale, crearea (concomitent cu Leibniz) de noi metode matematice - calculul diferențial și integral, care a devenit fundamentul matematicii superioare; invenția telescopului reflectorizant, descoperirea compoziției spectrale a luminii albe etc.

Legile mecanicii I. Newton

1. orice corp păstrează o stare de repaus sau o mișcare uniformă rectilinie până când este forțat să o schimbe sub acțiunea unor forțe(acesta este principiul inerției, formulat mai întâi de Galileo);
2. accelerația (a) dobândită de un corp sub acțiunea unei forțe (f) este direct proporțională cu această forță și invers proporțională cu masa corpului (m);

1. acțiunile a două corpuri unul asupra celuilalt sunt întotdeauna egale ca mărime și direcționate în direcții opuse. (aceasta este legea egalității de acțiune și reacție).

f 1 \u003d - f 2

Teoria gravitației a lui Newton este de mare importanță pentru înțelegerea fenomenelor macrolumii. Formularea finală a legii gravitației universale a fost făcută în 1687.

Legea gravitației lui Newton:

oricare două particule materiale sunt atrase una spre cealaltă cu o forță direct proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.

F=G.(m 1 .m 2 /r 2)

Toate corpurile cad pe suprafața Pământului sub influența câmpului său gravitațional cu aceeași accelerație de cădere liberă g=9,8 m/sec 2 .

Conceptele cheie din fizica lui Newton sunt conceptele de spațiu absolut și timp absolut, care sunt, parcă, containere de corpuri și procese materiale și nu depind nu numai de aceste corpuri și procese, ci și unele de altele.

Deci, ideile principale ale mecanicii clasice sunt următoarele:

1. există corpuri care ar trebui să fie înzestrate cu proprietatea masei;
2. masele sunt atrase unele de altele (legea gravitației universale);
3. corpurile își pot menține starea - repaus sau se mișcă uniform fără a-și schimba direcția de mișcare (legea inerției, este și principiul relativității);
4. atunci când forțele acționează asupra corpurilor, acestea își schimbă starea: fie accelerează, fie încetinesc (a doua lege a dinamicii lui Newton);
5. acţiunea forţelor provoacă o contraacţiune egală cu aceasta (a treia lege a lui Newton).

Rezultatul dezvoltării mecanicii clasice a fost crearea unui unificat imagine mecanică a lumii, care a dominat din a doua jumătate a secolului al XVII-lea până la revoluția științifică de la începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea.

Mecanica la acea vreme era considerată o metodă universală de înțelegere a fenomenelor din jur și standardul oricărei științe în general. Mecanica este liderul științelor naturale în această perioadă.

Mecanica clasică a reprezentat lumea sub forma unui mecanism gigantic, funcționând în mod clar pe baza legilor sale eterne și neschimbate.

Acest lucru a condus la dorința unui sistem complet de cunoaștere, fixând adevărul în forma sa finală.

În această lume absolut previzibilă, un organism viu a fost înțeles și ca un mecanism.

Principalele prevederi științifice ale tabloului mecanicist al lumii:

1. Singura formă de materie este o substanță formată din particule discrete (corpuscule) de volume finite, singura formă de mișcare este mișcarea mecanică într-un spațiu tridimensional gol;

2. spațiu absolut și timp absolut;

3. Cele trei legi ale dinamicii ale lui Newton guvernează mișcările corpurilor;

4. o relație cauzală clară a evenimentelor (așa-numitul determinism laplacian);

5. Ecuațiile dinamicii sunt reversibile în timp, adică nu are nicio diferență pentru ele unde se dezvoltă procesul din prezent - spre viitor sau trecut.

Mecanica clasică a oferit îndrumări clare în înțelegerea categoriilor fundamentale - spațiu, timp și mișcarea materiei.

Imagine electromagnetică a lumii ( EMCM)

În prefața celebrei sale lucrări „Principiile matematice ale filosofiei naturale”, I. Newton a exprimat următoarea atitudine față de viitor: Ar fi de dorit să derivăm din principiile mecanicii restul fenomenelor naturale...

Mulți naturaliști, după Newton, au încercat să explice cele mai diverse fenomene naturale pe baza principiilor mecanicii. În triumful legilor lui Newton, care erau considerate universale și universale, oamenii de știință care lucrau în astronomie, fizică și chimie și-au atras încrederea în succes.

Ca o altă confirmare a abordării newtoniene a problemei structurii lumii, fizicienii au perceput inițial descoperirea făcută de inginerul militar francez, Charles Auguste Coulomb(1736-1806). S-a dovedit că sarcinile electrice pozitive și negative sunt atrase unele de altele direct proporțional cu mărimea sarcinilor și invers proporțional cu pătratul distanței dintre ele.

Lucrările în domeniul electromagnetismului au marcat începutul prăbușirii tabloului mecanicist al lumii.

În secolul al XIX-lea, fizicienii au completat imaginea mecanicistă a lumii electromagnetice. Fenomenele electrice și magnetice le erau cunoscute de mult timp, dar erau studiate separat unul de celălalt. Studiul lor suplimentar a arătat că există o relație profundă între ei, ceea ce i-a forțat pe oamenii de știință să caute această conexiune și să creeze o teorie electromagnetică unificată.

chimist și fizician englez Michael Faraday(1791-1867) introdus în știință în 30 al secolului al XIX-lea. concept câmp fizic(câmp electromagnetic). El a reușit să arate empiric că există o relație dinamică directă între magnetism și electricitate. Astfel, pentru prima dată, el a unit electricitatea și magnetismul, le-a recunoscut ca una și aceeași forță a naturii. Ca urmare, în știința naturii, a început să prindă înțelegerea că, pe lângă materie, există și un domeniu în natură.

Potrivit lui Faraday, materia activă și în mișcare constantă nu poate fi reprezentată sub formă de atomi și vid, materia este continuă, atomii sunt doar aglomerații de linii de câmp.

Un câmp electromagnetic este o formă specială de materie prin care se realizează o interacțiune între particulele încărcate electric.

Dezvoltarea matematică a ideilor lui Faraday a fost întreprinsă de un remarcabil om de știință englez James Clerk Maxwell(1831-1879). Este în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Pe baza experimentelor lui Faraday, el a dezvoltat teoria câmpului electromagnetic.

Introducerea de către Faraday a conceptului de câmp „electromagnetic” și definirea matematică a legilor acestuia, date în ecuațiile lui Maxwell, au fost cele mai mari evenimente din fizică de pe vremea lui Galileo și Newton.

Dar au fost necesare rezultate noi pentru ca teoria lui Maxwell să devină proprietatea fizicii. Rolul decisiv în victoria teoriei Maxwelliene a fost jucat de un fizician german Heinrich Rudolf Hertz(1857-1894). În 1887, G. Hertz a descoperit experimental undele electromagnetice.

De asemenea, a putut dovedi identitatea fundamentală a câmpurilor electromagnetice alternante obținute de el și undele luminoase.

După experimentele lui Hertz în fizică, s-a stabilit conceptul de câmp ca realitate fizică existentă în mod obiectiv. Materia și câmpul diferă în ceea ce privește caracteristicile fizice: particulele de materie au o masă în repaus, în timp ce particulele de câmp nu. Substanța și câmpul diferă prin gradul de permeabilitate: substanța este ușor permeabilă, iar câmpul este complet permeabil. Viteza de propagare a câmpului este egală cu viteza luminii, iar viteza particulelor este cu câteva ordine de mărime mai mică.

Asa de, până la sfârșitul secolului al XIX-lea. fizica a ajuns la concluzia că materia există sub două forme: materie discretă și câmp continuu.

Mai târziu, în cursul studiului microcosmosului, a fost pusă în discuție poziția asupra materiei și câmpului ca tipuri independente de materie, independente unele de altele.

În stadiul de dezvoltare a mecanicii clasice, s-a presupus că interacțiunea corpurilor (de exemplu, gravitațională) are loc. imediat. S-a folosit principiul acțiunii pe distanță lungă.

raza lunga - interacțiunea corpurilor în fizică, care poate fi realizată instantaneu direct prin spațiul gol.

interacțiune strânsă - interacţiunea corpurilor fizice prin intermediul anumitor câmpuri distribuite continuu în spaţiu.

Teoria relativității de A. Einstein (1879-1955).

Din transformările lui Galileo rezultă că la trecerea de la un cadru inerțial la altul, cantități precum timpul, masa, accelerația, forța rămân neschimbate, acestea. invariant, care se reflectă în principiul relativității lui Galileo.

După crearea teoriei câmpului electromagnetic și demonstrarea experimentală a realității acestuia, fizica s-a confruntat cu sarcina de a afla dacă principiul relativității mișcării (formulat la un moment dat de Galileo) se extinde și asupra fenomenelor inerente câmpului electromagnetic.

Principiul relativității lui Galileo era valabil pentru fenomenele mecanice. În toate sistemele inerțiale (adică se mișcă rectiliniu și uniform unul față de celălalt), se aplică aceleași legi ale mecanicii. Dar este acest principiu, stabilit pentru mișcările mecanice ale obiectelor materiale, echitabil pentru fenomenele nemecanice, în special pentru cele care sunt reprezentate de forma câmpului materiei, în special fenomenele electromagnetice?

O mare contribuție la rezolvarea acestei probleme au avut-o studiile despre natura luminii și legile propagării acesteia. Ca rezultat al experimentelor lui Michelson la sfârşitul secolului al XIX-lea. a constatat că viteza luminii în vid este întotdeauna aceeași (300000 km/s) în toate cadrele de referințăși nu depinde de mișcarea sursei de lumină și a receptorului.

Teoria specială a relativității (SRT).

Noua teorie a spatiului si timpului. Dezvoltat de A. Einstein în 1905

Ideea principală a teoriei relativității este legătura inseparabilă dintre conceptele de „materie, spațiu și timp”.

SRT are în vedere mișcarea corpurilor la viteze foarte mari (aproape de viteza luminii, egală cu 300.000 km/s)

SRT se bazează pe două principii sau postulate.

1. Toate legile fizice trebuie să arate la fel în toate sistemele de coordonate inerțiale;

2. Viteza luminii în vid nu se modifică atunci când starea de mișcare a sursei de lumină se modifică.

Relativitatea decurge din postulatele SRT lungime, timp și masă, adică dependenţa lor de cadrul de referinţă.

Consecințele SRT

1. Există o rată limită de transmitere a oricăror interacțiuni și semnale dintr-un punct în spațiu în altul. Este egală cu viteza luminii în vid.

2. Este imposibil să considerăm spațiul și timpul ca fiind independente unul de celălalt proprietăți ale lumii fizice.

Spațiul și timpul sunt interconectate și formează o singură lume cu patru dimensiuni (continuumul spațiu-timp al lui Minkowski), fiind proiecțiile sale. Proprietățile continuumului spațiu-timp (metrica Lumii, geometria ei) sunt determinate de distribuția și mișcarea materiei.

3. Toate sistemele inerțiale sunt egale. Prin urmare, nu există un cadru de referință preferat, fie că este vorba de Pământ sau de eter.

Mișcarea corpurilor la viteze apropiate de viteza luminii duce la efecte relativiste: încetinirea trecerii timpului și scurtarea lungimii corpurilor în mișcare rapidă; existenta vitezei limitatoare a corpului (viteza luminii); relativitatea conceptului de simultaneitate (două evenimente au loc simultan în funcție de ceasul dintr-un cadru de referință, dar în momente diferite în timp în funcție de ceasul dintr-un alt cadru de referință).

Relativitatea generală (GR)

Schimbări și mai radicale în doctrina spațiului și timpului au avut loc în legătură cu crearea teoriei generale a relativității, care este adesea numită noua teorie a gravitației, care este fundamental diferită de teoria clasică newtoniană.

Conform relativității generale, care și-a primit forma completată în 1915 în lucrările lui A. Einstein, proprietățile spațiului-timp sunt determinate de câmpurile gravitaționale care acționează în el. Relativitatea generală descrie gravitația ca efectul materiei fizice asupra proprietăților geometrice ale spațiului-timp, iar aceste proprietăți afectează mișcarea materiei și alte proprietăți ale materiei.

Relativitatea generală se bazează pe două postulate ale SRT și formulează al treilea postulat -

principiul echivalenței maselor inerțiale și gravitaționale- o afirmație conform căreia câmpul gravitațional într-o regiune mică a spațiului și timpului este identic în manifestare cu un sistem de referință accelerat.

Cea mai importantă concluzie a relativității generale este poziția asupra schimbării caracteristicilor geometrice (spațiale) și temporale în câmpurile gravitaționale, și nu numai atunci când se deplasează la viteze mari.

Din punctul de vedere al relativității generale, spațiul nu are o curbură constantă (nulă). Curbura spațiului este determinată de câmpul gravitațional.

Einstein a găsit ecuația generală a câmpului gravitațional, care, în aproximarea clasică, s-a transformat în legea gravitației lui Newton.

Sunt luate în considerare confirmarea experimentală a teoriei generale a relativității: modificarea orbitei lui Mercur, curbura razelor de lumină în apropierea Soarelui.

În cadrul teoriei generale a relativității a lui Einstein, se crede că structura spațiu-timp este determinată de distribuția maselor de materie. Deci, în mecanica clasică se acceptă că, dacă dintr-o dată toate lucrurile materiale ar dispărea, atunci spațiul și timpul ar rămâne. Conform teoriei relativității, spațiul și timpul ar dispărea odată cu materia.

Concepte și principii de bază ale tabloului electromagnetic al lumii.

• Materia există sub două forme: materie și câmp. Sunt strict separați și transformarea lor unul în altul este imposibilă. Câmpul este cel principal, ceea ce înseamnă că principala proprietate a materiei este continuitatea (continuitatea) spre deosebire de discretitatea.
• Conceptele de materie și mișcare sunt inseparabile
• Spațiul și timpul sunt legate atât între ele, cât și cu materia în mișcare.

Principiile principale ale tabloului electromagnetic al lumii sunt Principiul relativității lui Einstein, acțiunea cu rază scurtă de acțiune, constanța și viteza limită a luminii, echivalența maselor inerțiale și gravitaționale, cauzalitatea. (Nu a existat o nouă înțelegere a cauzalității în comparație cu tabloul mecanicist al lumii. Relațiile cauzale și legile dinamice care le exprimă au fost considerate principale.) Stabilirea relației dintre masă și energie (E = mc 2) a fost de mare importanță. Masa a devenit nu numai o măsură a inerției și gravitației, ci și o măsură a conținutului de energie. Ca rezultat, două legi ale conservării - masa și energia - au fost combinate într-o singură lege generală a conservării masei și energiei.

Dezvoltarea ulterioară a fizicii a arătat că EMCM are un caracter limitat. Principala dificultate aici a fost că înțelegerea continuă a materiei nu a fost de acord cu faptele experimentale care confirmă caracterul discret al multor proprietăți ale acesteia - sarcină, radiație, acțiune. Nu a fost posibil să se explice relația dintre câmp și sarcină, stabilitatea atomilor, spectrele acestora, fenomenul efectului fotoelectric, radiația unui corp complet negru. Toate acestea au mărturisit natura relativă a EMCM și necesitatea înlocuirii lui cu o nouă imagine a lumii.

Curând, EMCM a fost înlocuit cu unul nou - o imagine cuantică a lumii, care se bazează pe o nouă teorie fizică - mecanica cuantică, unind discretitatea MKM și continuitatea EMCM.

Formarea mecanicii cuantice. particule elementare

Până la începutul secolului al XX-lea, au apărut rezultate experimentale greu de explicat în termeni de concepte clasice. În acest sens, a fost propusă o abordare complet nouă - cuantică, bazată pe un concept discret.

Se numesc mărimile fizice care pot lua doar anumite valori discrete cuantificat.

Mecanica cuantică (mecanica ondulatorie)- o teorie fizică care stabilește metoda de descriere și legile mișcării microparticulelor (particule elementare, atomi, molecule, nuclei atomici) și sistemele acestora.

O diferență esențială între mecanica cuantică și mecanica clasică este natura sa fundamental probabilistică.

Mecanica clasică se caracterizează prin descrierea particulelor prin stabilirea poziției lor în spațiu (coordonate) și a impulsului (momentum m.v). O astfel de descriere nu este aplicabilă microparticulelor.

Conceptele cuantice au fost introduse pentru prima dată în fizică de către fizicianul german M Planck în 1900.

El a sugerat că lumina nu este emisă continuu(după cum rezultă din teoria clasică a radiațiilor), și anumite porțiuni discrete de energie - cuante.

În 1905, A. Einstein a avansat o ipoteză conform căreia lumina nu este doar emisă și absorbită, ci și propagată prin cuante.

Un cuantum de lumină se numește foton. Acest termen a fost introdus de fizicianul american Lewis în 1929. Foton - o particulă fără masă de repaus. Un foton este întotdeauna în mișcare cu o viteză egală cu viteza luminii.

Efectul Compton. În 1922, fizicianul american Compton a descoperit un efect în care proprietățile corpusculare ale radiației electromagnetice (în special, lumina) s-au manifestat pentru prima dată în întregime. Sa demonstrat experimental că împrăștierea luminii de către electroni liberi are loc conform legilor ciocnirii elastice a două particule.

În 1913, N. Bohr a aplicat ideea de cuante modelului planetar al atomului.

Ipoteza universalității dualității undă-particulă a fost propusă de Louis de Broglie. Particulele elementare sunt atât corpusculi, cât și unde în același timp, sau mai degrabă, unitatea dialectică a proprietăților ambelor. Mișcarea microparticulelor în spațiu și timp nu poate fi identificată cu mișcarea mecanică a unui macroobiect. Mișcarea microparticulelor respectă legile mecanicii cuantice.

Formarea finală a mecanicii cuantice ca teorie consecventă este asociată cu lucrarea lui Heisenberg din 1927, în care a fost formulat principiul incertitudinii, afirmând că orice sistem fizic nu poate fi în stări în care coordonatele centrului său de inerție și impulsul iau simultan. pe valori exacte bine definite.

Înainte de descoperirea particulelor elementare și a interacțiunilor lor, știința a făcut distincția între două tipuri de materie - materie și câmp. Cu toate acestea, dezvoltarea fizicii cuantice a relevat relativitatea liniilor de divizare dintre materie și câmp.

În fizica modernă, câmpurile și particulele acționează ca două părți indisolubil legate ale microcosmosului, ca expresie a unității proprietăților corpusculare (discrete) și ondulatorii (continue, continue) ale microobiectelor. Ideile despre domeniu acționează și ca bază pentru explicarea proceselor de interacțiune, întruchipând principiul acțiunii pe rază scurtă.

La sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, câmpul a fost definit ca un mediu material continuu, iar materia ca fiind discontinuă, constând din particule discrete.

Particule elementare, în sensul exact al acestui termen, acestea sunt particulele primare, în continuare indecompuse, din care, prin presupunere, constă toată materia. Particulele elementare ale fizicii moderne nu satisfac definiția strictă a elementarității, deoarece majoritatea dintre ele, conform conceptelor moderne, sunt sisteme compozite.

Prima particulă elementară, electronul, a fost descoperită de J.J. Thomson în 1897

După electron, existenţa lui foton(1900)– cuantumul luminii.

Aceasta este urmată de descoperirea unui număr de alte particule: neutronul, mezonii, hiperonii și așa mai departe.

În 1928, Dirac a prezis existența unei particule având aceeași masă ca un electron, dar cu sarcina opusă. Această particulă se numește pozitron. Și ea într-adevăr

a fost găsit în 1932 ca parte a razelor cosmice de către fizicianul american Anderson.

Fizica modernă cunoaște mai mult de 400 de particule elementare, majoritatea instabile, iar numărul lor continuă să crească.

Există patru tipuri de interacțiuni fizice fundamentale de bază:

1. gravitațională - caracteristică tuturor obiectelor materiale, indiferent de natura lor.
2. electromagnetic oh - responsabil de legarea electronilor și nucleelor ​​din atomi și de legarea atomilor din molecule.
3. puternic - ține împreună nucleonii (protoni și neutroni) în nucleu și quarcii în interiorul nucleonilor.,
4. slab - guvernează procesele de dezintegrare radioactivă a particulelor.

În funcție de tipurile de interacțiune, particulele elementare sunt împărțite în

1. hadronii(particule grele - protoni, neutroni, mezoni etc.) participă la toate interacțiunile.
2. Leptoni(din grecescul leptos - lumină; de exemplu, un electron, un neutrin etc.) nu participă la interacțiuni puternice, ci doar la cele electromagnetice, slabe și gravitaționale.

În ciocnirile de particule elementare, au loc toate transformările posibile unele în altele (inclusiv nașterea multor particule suplimentare), care nu sunt interzise de legile de conservare.

Interacțiunile fundamentale care predomină între obiecte:

Microworld (puternic, slab și electromagnetic)

Macroworld (electromagnetic)

Megaworld (gravitațional)

Fizica modernă nu a creat încă o teorie unificată a particulelor elementare; doar primii, dar pași semnificativi au fost făcuți în acest sens.

Marea unificare - acest nume este folosit pentru modelele teoretice bazate pe conceptul naturii unificate a interacțiunilor puternice, slabe și electromagnetice

1. descoperire în secolul al XVII-lea. legile mecanicii au făcut posibilă crearea întregii tehnologii de mașini a civilizației;
2. descoperire în secolul al XIX-lea. câmp electromagnetic, a condus la dezvoltarea ingineriei electrice, a ingineriei radio și apoi a electronicii radio;
3. crearea în secolul al XX-lea în teoria nucleului atomic, a dus la utilizarea energiei nucleare;

În cadrul acestei imagini a lumii, toate Evenimentele și Schimbările au fost interconectate și interdependente prin mișcare mecanică.

Apariția tabloului electromagnetic al lumii caracterizează o nouă etapă calitativ în evoluția științei.

Compararea acestei imagini a lumii cu cea mecanicistă relevă câteva trăsături importante.

De exemplu,

O astfel de complementaritate a imaginilor nu este întâmplătoare. Este strict evolutiv.

Imaginea câmpului cuantic a lumii a fost rezultatul dezvoltării ulterioare a imaginii electromagnetice a lumii.

Această imagine a lumii reflectă deja unitatea celor două imagini anterioare ale lumii în unitate bazată pe principiul complementarității . În funcție de contextul experimentului, micro-obiectul își arată fie natura corpusculară, fie natura ondulatorie, dar nu ambele deodată. Aceste două naturi ale micro-obiectului se exclud reciproc și, în același timp, ar trebui considerate ca fiind complementare una cu cealaltă.

IMAGINEA ASTRONOMICA A LUMII

Spaţiu(din greacă. Cosmos - lumea), termen provenit din filosofia greacă antică pentru a se referi la lume ca un întreg organizat și ordonat structural, în contrast cu Haosul.

Acum Cosmosul este înțeles ca tot ceea ce se află în afara atmosferei Pământului. Altfel, Cosmosul se numește Univers.

Universul este un loc de așezare umană, întreaga lume materială existentă . Un concept înrudit (în limbile latine) „Universum”

Universul este cel mai mare sistem material, megalumea.

Cosmologie(ramură a astronomiei) - Aceasta este știința proprietăților, structurii, originii și evoluției Universului ca un singur întreg ordonat.

O metagalaxie este o parte a Universului accesibilă metodelor moderne de cercetare astronomică.

Cosmologia modernă se bazează pe teoria generală a relativității și postulatul cosmologic (idei despre omogenitatea și izotropia Universului).În univers, toate punctele și direcțiile sunt egale.

Principala metodă de obținere a cunoștințelor astronomice este observația, deoarece, cu rare excepții, un experiment în studiul Universului este imposibil.

Apariția și evoluția universului. model big bang

Problema evoluției Universului este centrală în știința naturii.

În știința clasică (cosmologia lui Newton) a existat o așa-numită teorie a stării staționare a Universului, conform căreia Universul a fost întotdeauna aproape la fel ca acum.

Astronomia a fost statică: au fost studiate mișcările planetelor și cometelor, au fost descrise stelele și au fost create clasificările lor. Problema evoluției Universului nu a fost pusă.

Apariția cosmologiei moderne este asociată cu crearea unei teorii relativiste a gravitației - teoria generală a relativității de Einstein (1916). Curbura spațiu-timp și legătura curburii cu densitatea masei (energiei) rezultă din ecuațiile relativității generale.
În 1917, Einstein a derivat ecuații fundamentale care relaționează distribuția materiei cu proprietățile geometrice ale spațiului și, pe baza acestora, a dezvoltat un model al universului.

Universul din modelul cosmologic al lui A. Einstein este staționar, infinit în timp și nelimitat, dar în același timp este închisă în spațiu, ca suprafața oricărei sfere.

Cu toate acestea, ca o consecință a teoriei generale a relativității, spațiul curbat nu poate fi staționar, trebuie să se extindă sau să se contracte. Prin urmare, Einstein a introdus un termen suplimentar în ecuațiile obținute, care asigură staționaritatea Universului.
În 1922, matematicianul sovietic A.A. Fridman a fost primul care a rezolvat ecuațiile relativității generale fără a impune condiții de staționaritate. El a creat un model al unui univers non-staționar, în expansiune.

Această concluzie a însemnat necesitatea unei restructurari radicale a imaginii lumii acceptate la acea vreme.

Modelul lui Friedman al universului a fost de natură evolutivă. A devenit clar că Universul are un început și proprietățile sale observate astăzi pot și trebuie explicate prin perioada anterioară de dezvoltare.

O confirmare observațională a modelului Universului în expansiune a fost descoperirea în 1929 de către astronomul american E. Hubble a efectului deplasării spre roșu..

Conform efectului Doppler, spectrele de emisie ale obiectelor în retragere ar trebui să fie mutate în regiunea roșie, iar spectrele obiectelor care se apropie la violet.

E. Hubble a descoperit că toate galaxiile îndepărtate se îndepărtează de noi și, odată cu creșterea distanței, acest lucru se întâmplă din ce în ce mai repede.

Legea recesiunii este legea lui Hubble V=H 0 r, unde H 0 este o constantă, numită acum constantă Hubble.

Dacă universul se extinde, atunci a apărut la un anumit moment în timp.

Când s-a întamplat?

Valoarea constantei Hubble determină vârsta universului. Conform datelor moderne, este de 13-15 miliarde de ani.

Cum s-a întâmplat?

Mai multe A.A. Friedman a ajuns la concluzia că, dintr-un motiv care nu este încă clar, Universul a apărut brusc într-un volum foarte mic, aproape punctual, de densitate și temperatură monstruoasă și a început să se extindă rapid.

Modelul cel mai general acceptat al Universului în cosmologia modernă este modelul unui Univers omogen izotrop, fierbinte, nestaționar în expansiune.

În prezent, majoritatea cosmologilor pornesc de la modelul Big Bang în versiunea sa modificată cu debut inflaționist.

În 1946, el a pus bazele unuia dintre conceptele fundamentale ale cosmologiei moderne - modelul „universului fierbinte”. ("Marea explozie"). El a fost primul care a sugerat că în stadiul inițial al evoluției Universul era „fierbinte” și în el ar putea avea loc procese termonucleare. .

Acest model explică comportamentul universului în primele trei minute de viață, care sunt cruciale pentru înțelegerea structurii actuale a universului.

Universul, conform modelului Big Bang, este limitat în spațiu și timp, cel puțin din partea trecutului. Înainte de explozie, nu exista materie, timp, spațiu.

Deci, conform concepțiilor moderne, Universul a apărut ca urmare a unei expansiuni rapide, a unei explozii de materie fierbinte superdensă cu temperatură foarte ridicată. Știința leagă însăși această explozie cu restructurarea structurii fizice a vidului, cu tranzițiile sale de fază de la o stare la alta, care au fost însoțite de eliberarea de energii uriașe.

În ultimele decenii, dezvoltarea cosmologiei și a fizicii particulelor elementare a făcut posibilă luarea în considerare și descrierea teoretică a schimbării parametrilor fizici ai Universului în timpul expansiunii sale.

Principalele etape ale originii universului.

O scurtă istorie a dezvoltării universului

O scurtă istorie a dezvoltării timpului universului	Temperatura	Starea Universului
10 -45 - 10 -37 sec	> 10 26 K	expansiune inflaționistă ( stadiu inflaționist)
10 -6 sec	> 10 13 K	Apariția quarcilor și a electronilor
10 -5 sec	10 12 K	Producția de protoni și neutroni
10 -4 sec - 3 min	10 11 -10 9 K	Apariția nucleelor ​​de deuteriu, heliu și litiu ( era nucleosintezei)
400 de mii de ani	4000 K	Formarea atomilor ( era recombinării)
15 milioane de ani	300K	Expansiunea continuă a norului de gaz
1 miliard de ani	20K	Nașterea primelor stele și galaxii
3 miliarde de ani	10K	Formarea nucleelor ​​grele în exploziile stelare
10 - 15 miliarde de ani	3K	Apariția planetelor și a vieții inteligente

Singularitate- o stare inițială specială a Universului, în care densitatea, curbura spațiului și temperatura capătă o valoare infinită.

stadiu inflaționist- etapa superdensă inițială a expansiunii Universului, finalizată până la 10 -36 sec.

Era nucleosintezei. La câteva secunde după începutul expansiunii Universului, a început o epocă în care s-au format nucleele de deuteriu, heliu, litiu și beriliu.

Această epocă a durat aproximativ 3 minute.

Până la sfârșitul acestui proces, materia Universului era formată din 75% din protoni (nuclee de hidrogen), aproximativ 25% erau nuclee de heliu, sutimi de procente erau nuclee de deuteriu, litiu, beriliu.

Apoi, timp de aproape 500 de mii de ani, nu au avut loc schimbări calitative - Universul s-a răcit și s-a extins încet. Universul, deși a rămas omogen, a devenit din ce în ce mai rarefiat.

Epoca recombinării este formarea atomilor neutri.

A venit la aproximativ un milion de ani de la începutul expansiunii. Când Universul s-a răcit la 3000 K, nucleele atomilor de hidrogen și heliu puteau deja să capteze electroni liberi și să se transforme în atomi neutri de hidrogen și heliu.

După era recombinării, materia din Univers a fost distribuită aproape uniform și a constat în principal din atomi. hidrogen 75% și heliu 25%, cele mai comune elemente din univers.

Din epoca recombinării, interacțiunea radiațiilor cu materia a încetat practic, spațiul a devenit practic transparent pentru radiații. Radiația care s-a păstrat din momentele inițiale ale evoluției (relicvă) umple uniform întregul Univers. Datorită expansiunii universului, temperatura acestei radiații continuă să scadă. În prezent, sunt 2,7 grade K.

Modelul Universului fierbinte (Big Bang) este confirmat de descoperirea radiației cosmice de fond cu microunde prezise de acesta, care umple Universul (1965).Oamenii de știință americani Penzias și Wilson Ei au primit Premiul Nobel în 1978 pentru descoperirea lor.

Determinarea compoziției chimice (în special a conținutului de heliu, deuteriu și litiu) a celor mai vechi stele și a mediului interstelar al galaxiilor tinere a confirmat și modelul unui Univers fierbinte.

Cantitatea principală de hidrogen și heliu nu este conținută în stele, ci este distribuită în spațiul interstelar și intergalactic.

După recombinarea atomilor, materia care umplea Universul a fost un gaz care, din cauza instabilității gravitaționale, a început să se adune în aglomerări.

Vedem rezultatele acestui proces sub formă de clustere de galaxii, galaxii și stele. Structura Universului este foarte complexă, iar studiul mecanismului de formare a acestuia este una dintre cele mai interesante sarcini ale timpului prezent. Destul de ciudat, este departe de a fi rezolvat - avem o idee mai clară despre ceea ce s-a întâmplat în primele secunde după „big bang” decât în ​​perioada de la un milion de ani până la vremea noastră.

Există modele alternative pentru originea universului.

În viața de zi cu zi și familiară, o persoană nu realizează întotdeauna ce structuri clare și bine dezvoltate se află în spatele datelor și informațiilor care formează câmpul informațional al societății umane. Chiar și fluxul haotic al informațiilor și datelor cotidiene de zi cu zi își are rădăcinile, spațiul de procesare și domeniul de aplicare.

Iar scopul și specificul obținerii de cunoștințe despre natura lumii în care trăiește o persoană este pur și simplu obligat să aibă o reglementare strictă. Una dintre aceste reglementări este structura cunoștințelor științelor naturale.

Cunoașterea științelor naturii este posibilă numai în cadrul științelor naturii. Cercetările care depășesc sfera subiectelor și metodelor acestor științe pot fi luate ca bază a ipotezelor științifice. Dar nu pot obține statutul de dezvoltări independente recunoscut de comunitatea științifică.

Pentru eficientizarea cunoștințelor dobândite, de la începutul secolului al XVII-lea a avut loc o împărțire a tuturor științelor în cele naturale și umanitare. Aceste niveluri de cunoștințe ale științelor naturii diferă atât în ​​ceea ce privește subiectul de studiu, cât și în metodele și domeniul de aplicare al cunoștințelor dobândite. Separarea se bazează pe relația dintre cunoscător (știința) cu obiectul (natura) și cu subiectul (omul).

Științele naturii studiază fenomenele, obiectele și lucrurile naturii, iar științele umaniste studiază evenimentele asociate cu subiectul (omul).

Structura științei moderne

După cum știți, sarcina principală a științei este dezvoltarea și sistematizarea cunoștințelor despre realitate pentru o persoană. Aceste cunoștințe sunt testate pentru validitate prin teste empirice și dovezi matematice.

Conceptul de sistematizare prevede existența unui anumit sistem, structură, pe baza căruia se formează întreaga gamă de cunoștințe umane.

Toată știința este împărțită în două categorii principale:

• fundamental;
• aplicat.

Prezentare: „Concepte ale științelor naturale moderne”

Știință aplicată

Ei sunt angajați în faptul că introduc cunoștințele dobândite ca urmare a dezvoltării altor domenii ale științei în activitățile umane practice. Principalele domenii ale științelor aplicate sunt medicale, tehnologice și sociale.

Științe de bază

Acestea sunt domenii ale științei care dezvoltă concepte teoretice și caută modele. Aceste tipare sunt responsabile pentru caracteristicile de bază ale universului, cum ar fi structura, compoziția, forma și condițiile proceselor din el. Științele fundamentale sunt foarte diverse. Pentru a simplifica orientarea unei persoane în subiectele de studiu ale anumitor studii, științele fundamentale sunt împărțite în trei subcategorii principale:

• Științe umaniste;
• natural;
• matematic.

Științele umaniste sunt, de asemenea, împărțite în două tipuri: despre societate și despre o persoană. În timp ce matematica și naturalul acoperă complet fiecare din gama sa de subiecte.

Una dintre sarcinile principale ale științei este dezvoltarea dovezilor matematice ale unui anumit proces care este inclus în subiectul cercetării științifice. În acest sens, științele matematice în sine nu studiază realitatea înconjurătoare. Ei dezvoltă instrumente matematice care permit tuturor celorlalte științe să folosească realizările matematicienilor pentru a confirma validitatea științifică a ipotezelor și teoriilor.

Principalele caracteristici ale cunoașterii științelor naturale

Cum poate o persoană să distingă știința de non-știință, care este specificul cunoașterii științelor naturale? Este ușor să răspundeți la aceste întrebări dacă este posibil să inspectați corpul de cunoștințe existent pentru prezența principalelor caracteristici pe care ar trebui să le aibă cunoștințele științelor naturale:

Disponibilitatea sistemului

Este destul de dificil să verifici cantitatea existentă de cunoștințe pentru consecvență. Cu toate acestea, structura internă devine întotdeauna evidentă de îndată ce se încearcă înțelegerea principalelor prevederi pe care se bazează informațiile prezentate de aceste evoluții. Întreaga structură ar trebui să se bazeze pe un sistem de obiecte de studiu. Adică prezența unor părți care sunt componente ale unui întreg. Biologia studiază organismele în ansamblu, chimia studiază în ansamblu procesele de interacțiune a elementelor chimice și așa mai departe.

criticitate

Testarea teoriilor pentru îndoială. Fiecare, chiar și cel mai fundamental concept al unei teorii, poate fi pus la îndoială de către o persoană pentru respectarea altor prevederi ale altor teorii.

Continuitate

Indiferent la ce nivel ajung noile cunoștințe, structura lor trebuie să mențină întotdeauna o legătură cu cunoștințele care au fost obținute de o persoană mai devreme. Da, cunoștințele noi le pot respinge, schimba sau extinde cele vechi, dar cunoștințele noi nu pot fi în afara cunoștințelor vechi.

Abilitatea de a face predicții

Cunoștințele științifice trebuie să conțină un element de previziune. Fiecare cercetare științifică are o prognoză a modului în care se vor desfășura evenimentele legate de evoluțiile științifice. De exemplu, fiecare chimist poate prevedea ce produse vor fi obținute ca urmare a unei reacții chimice de oxidare, fizicienii știu la ce presiune fierbe apa când este încălzită la 50 de grade Celsius. Și toate aceste previziuni se adeveresc cu o mare siguranță.

Dacă o persoană nu primește rezultate previzibile, atunci se vorbește despre intrarea în avioane neexplorate sau despre încălcarea procedurii de efectuare a experimentelor.

determinism

Acest semn are fundalul că toate manifestările realității obiective sunt legate de cauze. Legătura unor obiecte studiate cu altele poate fi caracterizată exclusiv printr-o relație cauzală (chiar absența acesteia, și nu doar prezența). Știința modernă crede că acum, când a ajuns într-un impas în multe probleme, este necesară o respingere a determinismului. Cel puțin în forma în care există astăzi în domeniul cercetării științifice. Dezvoltarea de noi abordări ale relațiilor cauzale este principala problemă a epistemologiei moderne.

Versatilitate

Cunoștințele dobândite de o persoană în cadrul unei științe pot fi utilizate de o altă știință în ceea ce privește studierea subiectului său.

Niciuna dintre prevederile diferitelor științe nu poate aduce confuzie sau poate da consecințe imprevizibile ale cercetării științifice ale dezvoltărilor fundamentale sau aplicate.

Tehnicile algebrice operează după aceleași legi în fizică, și în matematică, și în biologie și în sociologie. La fel, legile interacțiunii chimice au aceleași caracteristici atunci când sunt aplicate atât în ​​chimie, cât și în fizică, și în biologie, și în medicină, și în dezvoltările tehnologice.

Există o serie de alte semne, cum ar fi:

• sensibilitate (obținerea cunoștințelor de către o persoană pe baza informațiilor care provin din simțuri),
• impersonalitatea (indiferent de personalitatea omului de știință care a devenit descoperitorul acestei sau acelea cunoștințe, legile derivate funcționează la fel de previzibil),
• incompletitudine (oamenii de știință nu presupun că undeva există principii, teorii sau legi, cu studiul cu succes a căror activitate cognitivă se va încheia, deoarece nu va mai fi nimic de știut).

Structura și compoziția cunoștințelor

Deci, care este structura cunoștințelor științelor naturale? Obținerea de cunoștințe în domeniul științelor naturale de către o persoană este posibilă în două direcții, care sunt strâns legate între ele:

• cunoștințe teoretice;
• cunoștințe empirice.

Fiecare dintre aceste domenii ale științelor naturale lucrează pentru a obține un fapt științific. Diferența dintre ele este doar în metodele prin care aceste fapte științifice sunt obținute.

Metoda cunoașterii științelor naturale constă din mai multe metode.În funcție de direcția - teoretică sau empirică - o persoană intenționează să obțină un fapt științific, el folosește metode fundamental diferite de cunoaștere a științelor naturale.

Metodele de cunoaștere umană a adevărului sunt definite ca metode științifice - instrumente pentru obținerea de noi cunoștințe și rezolvarea problemelor din oricare dintre științe.

De la începutul și dezvoltarea revoluției științifice și tehnologice, societatea a fost întotdeauna critică față de metodele științifice. Un astfel de interes este legat de problema că, potrivit unor filozofi populari, rigiditatea și conservatorismul metodelor de cunoaștere este cea care împiedică dezvoltarea științei. Dacă analizăm ordinea în care o persoană folosește metoda științifică, atunci însăși aplicarea acesteia nu garantează dezvoltarea de noi cunoștințe științifice. Numai întâmpinând anomalii și fenomene inexplicabile, oamenii de știință pot merge mai departe.

Metode de cunoaștere empirică

Metodele de cunoaștere empirică includ modalități prin care o persoană poate obține cunoștințe din fenomene observate direct și procesate de simțurile umane. Există doar două modalități principale de a obține astfel de cunoștințe:

• observarea (obținerea de informații prin perceperea obiectelor de studiu prin intermediul simțurilor, în timp ce obiectele sunt observate în condițiile lor naturale, fără nicio intervenție a naturalistului);
• experiment (reproducerea experimentelor în condiții controlate).

Două moduri de prelucrare umană a informațiilor obținute în timpul pregătirii, efectuării și studiului observațiilor și experimentelor sunt, de asemenea, derivate în metode științifice separate:

• studiu;
• măsurare.

Construirea unui experiment științific

Experimentarea este una dintre cele mai interesante activități pentru o persoană. Efectuarea de experimente care vizează obținerea anumitor rezultate - această activitate în sine poartă o sarcină cognitivă progresivă.

Pentru ca experimentele să fie numite științifice, o persoană trebuie să le construiască conform unui anumit principiu:

• Pentru început, un om de știință natural colectează informații despre un anumit fenomen, al cărui studiu era necesar pentru a lua în considerare o problemă științifică specifică.
• După ce a primit informații despre fenomenul disponibil în sistemul de cunoștințe științifice (caracteristicile acestuia, condițiile de curgere, rezultatele posibile etc.), o persoană trebuie să organizeze observarea fenomenelor de interes în condițiile lor naturale de reproducere. Dacă un om de știință dorește să crească o plantă modificată în condiții experimentale, trebuie să observe, de mai multe ori, cum cresc și se dezvoltă plante similare în condiții normale.
• Analiza informatiilor si datelor primite. Dobândind experiență empirică prin observare și având informații despre un fenomen care se află deja în baza de cunoștințe științifice, o persoană este capabilă să analizeze ce judecăți-mesaje pot sta la baza unui viitor experiment pentru a obține concluziile necesare despre anumite fenomene sub control. studiu.

• Construirea unei ipoteze. În această parte a planului de experiment, metodele teoretice de cunoaștere sunt deja conectate, deoarece epistemologia referă construirea ipotezelor la metoda teoretică. Ipoteza dezvoltată construiește ipoteze care explică aspectele necesare ale fenomenului studiat.
• Dezvoltarea teoriei. O altă metodă folosită în studiile experimentale. Teoriile se construiesc după implementarea directă a experimentului, când se compară datele obținute la toate etapele anterioare, și se explică fenomenul care stă la baza unui sau altul fenomen. De exemplu, fenomenul consumului de dioxid de carbon de către plante se bazează pe fenomenul de fotosinteză. Și această persoană poate confirma experimental.

Metode teoretice

Metoda științifică teoretică stă la baza oricărei cercetări științifice. Fără ea, este imposibil să se obțină măcar unele cunoștințe din informațiile obținute empiric.

Fără prelucrare teoretică, datele empirice sunt doar un set de informații statistice despre proprietăți și procese.

Metoda teoretică conține componenta rațională a cunoașterii științelor naturale. Metoda teoretică este o modalitate de construire a raționamentului asupra subiectului de cercetare.

Principalele metode teoretice de cunoaștere științifică utilizate de om sunt:

1. Formalizarea (transferul de gânduri cu privire la fenomenul studiat, în termeni și concepte definite și recunoscute de comunitatea științifică). Ca urmare a formalizării, nu se afișează experiența subiectivă a unei persoane, ci se construiește un anumit model abstract al fenomenului studiat.
2. Axiomatizarea. Aplicarea în construcția de ipoteze și teorii ale enunțurilor care se numără printre adevărurile a priori. Cele care nu necesită dovezi suplimentare în cadrul cercetării în curs. De exemplu, atunci când se realizează experimente științifice, o persoană nu demonstrează că punctul de fierbere al apei depinde de presiune, chiar dacă aceste două fenomene sunt folosite în cercetările în curs.
3. Abstracția. Necesitatea cercetării de a elimina toate acele proprietăți ale unui obiect sau fenomen care nu sunt semnificative în acest studiu și nu pot afecta rezultatele acestuia. Omul este întotdeauna foarte precaut în abordarea acestei metode științifice, deoarece cu cercetările moderne în domenii foarte subtile, fiecare abatere neacceptată poate provoca o omisiune științifică majoră.
4. Analiză. Împărțirea subiectului cercetării în componente mai mici (trăsături, forme, proprietăți, conexiuni etc.). Studiind fiecare aspect individual al unui fenomen, o persoană primește informații detaliate despre fenomenul studiat și, combinând cunoștințele acumulate în timpul studiului, ajunge la concluzii utile. Această combinație se revarsă de fapt în următoarea metodă științifică - sinteza.
5. Inducția, deducția, analogia sunt trei moduri de a construi inferențe luate de știință din logică. Fiecare dintre aceste metode caracterizează relația dintre raționament-premise pentru a obține concluziile necesare. Astfel, deducția se caracterizează prin faptul că din parcelele de raționament referitoare la cunoștințele științifice generale, o persoană trage anumite concluzii pentru cazuri particulare. Inducția, pe de altă parte, derivă modele generale din cazuri particulare. Analogia prevede obținerea de concluzii privind studiul asemănărilor și diferențelor anumitor fenomene. Deci, dacă unele semne ale fenomenului studiat au anumite asemănări, atunci aceste fenomene pot fi verificate pentru prezența altor asemănări.