Cvičenie: Všeobecné techniky a princípy prírodovedného výskumu. Fyzika – veda o prírode

Prednáška č.1

Téma: Úvod

Plán

1. Základné vedy o prírode (fyzika, chémia, biológia), ich podobnosti a rozdiely.

2. Prírodovedná metóda poznávania a jej zložky: pozorovanie, meranie, experiment, hypotéza, teória.

Základné vedy o prírode (fyzika, chémia, biológia), ich podobnosti a rozdiely.

Slovo „prírodná veda“ znamená poznatky o prírode. Keďže príroda je mimoriadne rozmanitá, v procese jej pochopenia sa formovali rôzne prírodné vedy: fyzika, chémia, biológia, astronómia, geografia, geológia a mnohé ďalšie. Každá z prírodných vied skúma niektoré špecifické vlastnosti prírody. Pri objavovaní nových vlastností hmoty sa objavujú nové prírodné vedy s cieľom ďalej študovať tieto vlastnosti, alebo aspoň nové úseky a smery v existujúcich prírodných vedách. Takto vznikol celý súbor prírodných vied. Na základe predmetov výskumu ich možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín: vedy o živej a neživej prírode. Najdôležitejšie prírodné vedy o neživej prírode sú: fyzika, chémia, astronómia.

fyzika– veda, ktorá študuje najvšeobecnejšie vlastnosti hmoty a formy jej pohybu (mechanický, tepelný, elektromagnetický, atómový, jadrový). Fyzika má mnoho druhov a sekcií (všeobecná fyzika, teoretická fyzika, experimentálna fyzika, mechanika, molekulová fyzika, atómová fyzika, jadrová fyzika, fyzika elektromagnetických javov atď.).

Chémia– náuka o látkach, ich zložení, štruktúre, vlastnostiach a vzájomných premenách. Chémia študuje chemickú formu pohybu hmoty a delí sa na anorganickú a organickú chémiu, fyzikálnu a analytickú chémiu, koloidnú chémiu atď.

Astronómia- veda o vesmíre. Astronómia študuje pohyb nebeských telies, ich povahu, pôvod a vývoj. Najdôležitejšie odvetvia astronómie, ktoré sa dnes v podstate zmenili na samostatné vedy, sú kozmológia a kozmogónia.

kozmológia– fyzikálna doktrína o vesmíre ako celku, jeho štruktúre a vývoji.

kozmogónia– veda, ktorá študuje vznik a vývoj nebeských telies (planét, Slnka, hviezd atď.). Najnovším smerom v prieskume vesmíru je astronautika.

Biológia- náuka o živej prírode. Predmetom biológie je život ako osobitná forma pohybu hmoty, zákonitosti vývoja živej prírody. Biológia sa javí ako najrozvetvenejšia veda (zoológia, botanika, morfológia, cytológia, histológia, anatómia a fyziológia, mikrobiológia, virológia, embryológia, ekológia, genetika atď.). Na priesečníku vied vznikajú príbuzné vedy ako fyzikálna chémia, fyzikálna biológia, chemická fyzika, biofyzika, astrofyzika atď.

Takže v procese porozumenia prírody sa vytvorili samostatné prírodné vedy. Ide o nevyhnutnú etapu poznania – etapu diferenciácie poznatkov, diferenciácie vied. Je to kvôli potrebe pokryť čoraz väčší a rozmanitejší počet skúmaných prírodných objektov a preniknúť hlbšie do ich detailov. Ale príroda je jediný, jedinečný, mnohostranný, komplexný, samosprávny organizmus. Ak je príroda jedna, potom by mala byť jedna aj jej myšlienka z hľadiska prírodných vied. Takouto vedou je prírodná veda.

Prírodná veda– veda o prírode ako o jedinej celistvosti alebo o celku vied o prírode, braných ako jeden celok. Posledné slová v tejto definícii ešte raz zdôrazňujú, že nejde len o súbor vied, ale o zovšeobecnenú, integrovanú vedu. To znamená, že dnes sa diferenciácia poznatkov o prírode nahrádza jej integráciou. Táto úloha je určená po prvé objektívnym priebehom poznania prírody a po druhé skutočnosťou, že ľudstvo sa učí zákony prírody nie pre obyčajnú zvedavosť, ale pre ich použitie v praktických činnostiach, pre vlastnú životnú podporu. .

2. Prírodovedná metóda poznávania a jej zložky: pozorovanie, meranie, experiment, hypotéza, teória.

Metóda- je súbor techník alebo operácií praktickej alebo teoretickej činnosti.

K metódam vedeckého poznania patrí tzv univerzálne metódy , t.j. univerzálne metódy myslenia, všeobecné vedecké metódy a metódy konkrétnych vied. Metódy možno klasifikovať aj podľa pomeru empirické poznatky (t. j. poznatky získané ako výsledok skúseností, experimentálnych poznatkov) a teoretické poznatky, ktorých podstatou je poznanie podstaty javov, ich vnútorných súvislostí.

Vlastnosti prírodnej vedeckej metódy poznávania:

1. Má objektívny charakter

2. Typický je predmet poznania

3. Historickosť sa nevyžaduje

4. Iba poznanie vytvára

5. Prírodovedec sa snaží byť vonkajším pozorovateľom.

6. Spolieha sa na jazyk výrazov a čísel

V dejinách poznania existujú dve univerzálne metódy: dialektická a metafyzická. Toto sú všeobecné filozofické metódy.

Dialektická metóda je metóda chápania reality v jej nejednotnosti, celistvosti a vývoji.

Metafyzická metóda je metóda protikladná k dialektickej, zvažujúca javy mimo ich vzájomného prepojenia a vývoja.

Od polovice 19. storočia bola metafyzická metóda čoraz viac vytláčaná z prírodných vied dialektickou metódou.

Vzťah medzi všeobecnými vedeckými metódami možno prezentovať aj vo forme diagramu (obr. 2).

Analýza je mentálny alebo skutočný rozklad objektu na jeho jednotlivé časti.

Syntéza je kombináciou prvkov naučených ako výsledok analýzy do jedného celku.

Zovšeobecnenie je proces mentálneho prechodu od individuálneho k všeobecnému, od menej všeobecného k všeobecnejšiemu, napr.: prechod od úsudku „tento kov vedie elektrinu“ k úsudku „všetky kovy vedú elektrinu“, od úsudku : „mechanická forma energie sa mení na tepelnú“ až po tvrdenie „každá forma energie sa mení na teplo“.

Abstrakcia (idealizácia) je mentálne zavádzanie určitých zmien do skúmaného objektu v súlade s cieľmi štúdia. V dôsledku idealizácie možno niektoré vlastnosti a atribúty objektov, ktoré nie sú pre túto štúdiu podstatné, vylúčiť z úvahy. Príkladom takejto idealizácie v mechanike je hmotný bod, t.j. bod s hmotnosťou, ale bez akýchkoľvek rozmerov. Ten istý abstraktný (ideálny) objekt je absolútne tuhé telo.

Indukcia je proces odvodzovania všeobecnej pozície z pozorovania množstva konkrétnych individuálnych faktov, t.j. vedomosti od konkrétneho po všeobecné. V praxi sa najčastejšie používa neúplná indukcia, pri ktorej sa robí záver o všetkých objektoch množiny na základe znalosti len časti objektov. Neúplná indukcia, založená na experimentálnom výskume a zahŕňajúca teoretické zdôvodnenie, sa nazýva vedecká indukcia. Závery takejto indukcie majú často pravdepodobnostný charakter. Je to riskantná, ale kreatívna metóda. S prísnym nastavením experimentu, logickou konzistentnosťou a prísnosťou záverov je schopný poskytnúť spoľahlivý záver. Podľa slávneho francúzskeho fyzika Louisa de Broglieho je vedecká indukcia skutočným zdrojom skutočne vedeckého pokroku.



Dedukcia je proces analytického uvažovania od všeobecného ku konkrétnemu alebo menej všeobecnému. Úzko súvisí so zovšeobecňovaním. Ak sú počiatočné všeobecné ustanovenia vedeckou pravdou, potom metóda dedukcie vždy prinesie pravdivý záver. Deduktívna metóda je dôležitá najmä v matematike. Matematici pracujú s matematickými abstrakciami a svoje úvahy zakladajú na všeobecných princípoch. Tieto všeobecné ustanovenia sa vzťahujú na riešenie súkromných, špecifických problémov.

V dejinách prírodných vied sa objavili pokusy absolutizovať význam induktívnej metódy (F. Bacon) alebo deduktívnej metódy (R. Descartes) vo vede, dať im univerzálny význam. Tieto metódy však nemožno použiť ako samostatné metódy, navzájom izolované. každý z nich sa používa v určitom štádiu procesu poznávania.

Analógia je pravdepodobný, pravdepodobný záver o podobnosti dvoch predmetov alebo javov v nejakej charakteristike na základe ich preukázanej podobnosti v iných charakteristikách. Analógia s jednoduchým nám umožňuje pochopiť zložitejšie. Tak, analogicky s umelým výberom najlepších plemien domácich zvierat, Charles Darwin objavil zákon prirodzeného výberu vo svete zvierat a rastlín.

Modelovanie je reprodukcia vlastností objektu poznania na jeho špeciálne navrhnutom analógu - modeli. Modely môžu byť skutočné (materiálové), napríklad modely lietadiel, modely stavieb. fotografie, protetika, bábiky atď. a ideálne (abstraktné) vytvorené pomocou jazyka (ako prirodzený ľudský jazyk, tak aj špeciálne jazyky, napr. jazyk matematiky. V tomto prípade máme matematický model. Zvyčajne ide o sústavu rovníc, ktorá popisuje vzťahy v skúmaný systém.

Historická metóda zahŕňa reprodukovanie histórie skúmaného objektu v celej jeho všestrannosti, berúc do úvahy všetky detaily a nehody. Logická metóda je v podstate logická reprodukcia histórie skúmaného objektu. Zároveň sú tieto dejiny oslobodené od všetkého náhodného a nedôležitého, t.j. je to akoby tá istá historická metóda, ale oslobodená od svojej historickej podoby.

Klasifikácia je rozdelenie určitých objektov do tried (oddelení, kategórií) v závislosti od ich všeobecných charakteristík, ktoré fixujú prirodzené spojenia medzi triedami objektov v jednotnom systéme konkrétneho odvetvia poznania. Formovanie každej vedy je spojené s vytvorením klasifikácií skúmaných objektov a javov.

Klasifikácia je proces organizácie informácií. V procese štúdia nových objektov sa vo vzťahu ku každému takému objektu urobí záver: či patrí do už zavedených klasifikačných skupín. V niektorých prípadoch to odhaľuje potrebu prebudovania klasifikačného systému. Existuje špeciálna teória klasifikácie - taxonómia. Skúma princípy klasifikácie a systematizácie komplexne organizovaných oblastí reality, ktoré majú spravidla hierarchickú štruktúru (organický svet, objekty geografie, geológie a pod.).

Jednou z prvých klasifikácií v prírodných vedách bola klasifikácia flóry a fauny od vynikajúceho švédskeho prírodovedca Carla Linného (1707-1778). Pre predstaviteľov živej prírody stanovil určitú gradáciu: triedu, poriadok, rod, druh, variáciu.

Pozorovanie je cieľavedomé, organizované vnímanie predmetov a javov. Vedecké pozorovania sa vykonávajú s cieľom zhromaždiť fakty, ktoré posilňujú alebo vyvracajú konkrétnu hypotézu a tvoria základ pre určité teoretické zovšeobecnenia.

Experiment je metóda výskumu, ktorá sa od pozorovania líši svojou aktívnou povahou. Ide o pozorovanie za špeciálnych kontrolovaných podmienok. Experiment umožňuje v prvom rade izolovať skúmaný objekt od vplyvu vedľajších javov, ktoré preň nie sú významné. Po druhé, počas experimentu sa priebeh procesu mnohokrát opakuje. Po tretie, experiment vám umožňuje systematicky meniť samotný priebeh skúmaného procesu a stav predmetu štúdia.

Meranie je materiálny proces porovnávania veličiny s etalónom, jednotkou merania. Číslo vyjadrujúce pomer meranej veličiny k norme sa nazýva číselná hodnota tejto veličiny.

Moderná veda berie do úvahy princíp relativity vlastností objektu k prostriedkom pozorovania, experimentu a merania. Takže napríklad, ak študujete vlastnosti svetla štúdiom jeho prechodu cez mriežku, bude vykazovať svoje vlnové vlastnosti. Ak je experiment a merania zamerané na štúdium fotoelektrického javu, prejaví sa korpuskulárny charakter svetla (ako prúd častíc – fotónov).

Vedecká hypotéza je taký dohadný poznatok, ktorého pravdivosť alebo nepravdivosť ešte nebola dokázaná, ale nepredkladá sa svojvoľne, ale podlieha viacerým požiadavkám, medzi ktoré patria nasledujúce.

1. Žiadne rozpory. Hlavné ustanovenia navrhovanej hypotézy by nemali byť v rozpore so známymi a overenými faktami. (Treba mať na pamäti, že existujú aj nepravdivé skutočnosti, ktoré je potrebné overiť).

2. Súlad novej hypotézy s dobre zavedenými teóriami. Po objavení zákona zachovania a premeny energie sa teda všetky nové návrhy na vytvorenie „večného stroja“ už neberú do úvahy.

3. Dostupnosť navrhovanej hypotézy na experimentálne overenie, aspoň v zásade

4. Maximálna jednoduchosť hypotézy.

Model (vo vede) je náhradný objekt za pôvodný objekt, nástroj na poznanie, ktorý bádateľ umiestni medzi seba a objekt a pomocou ktorého študuje niektoré vlastnosti originálu (napr. plyn, . .)

Vedecká teória je systematizované poznanie vo svojej celistvosti. Vedecké teórie vysvetľujú mnohé nahromadené vedecké fakty a opisujú určitý fragment reality (napríklad elektrické javy, mechanický pohyb, premenu látok, evolúciu druhov atď.) prostredníctvom systému zákonov.

Hlavným rozdielom medzi teóriou a hypotézou je spoľahlivosť, dôkaz.

Vedecká teória musí plniť dve dôležité funkcie, prvou je vysvetľovanie faktov a druhou predpovedanie nových, zatiaľ neznámych faktov a vzorcov, ktoré ich charakterizujú.

Vedecká teória je jednou z najstabilnejších foriem vedeckého poznania, no zároveň prechádza zmenami po nahromadení nových faktov. Keď zmeny ovplyvňujú základné princípy teórie, dochádza k prechodu k novým princípom a následne k novej teórii. Zmeny v najvšeobecnejších teóriách vedú ku kvalitatívnym zmenám v celom systéme teoretických poznatkov. V dôsledku toho dochádza k globálnym prírodovedným revolúciám a vedecký obraz sveta sa mení.

V rámci vedeckej teórie dostávajú niektoré empirické zovšeobecnenia svoje vysvetlenie, iné sú transformované do prírodných zákonov.

Prírodný zákon je nevyhnutné spojenie vyjadrené verbálne alebo matematicky medzi vlastnosťami hmotných predmetov a/alebo okolnosťami udalostí, ktoré sa s nimi vyskytujú.

Napríklad zákon univerzálnej gravitácie vyjadruje nevyhnutnú súvislosť medzi hmotnosťami telies a silou ich vzájomnej príťažlivosti; Mendelejevov periodický zákon je vzťah medzi atómovou hmotnosťou (presnejšie nábojom atómového jadra) chemického prvku a jeho chemickými vlastnosťami; Mendelove zákony – vzťah medzi vlastnosťami rodičovských organizmov a ich potomkov.

V ľudskej kultúre existuje okrem vedy aj pseudoveda alebo pseudoveda. Medzi pseudovedy patrí napríklad astrológia, alchýmia, ufológia, parapsychológia. Masové vedomie buď nevidí rozdiel medzi vedou a pseudovedou, alebo vidí, ale s veľkým záujmom a sympatiami vníma pseudovedcov, ktorí podľa ich slov zažívajú prenasledovanie a útlak zo strany skostnatenej „oficiálnej“ vedy.

3. Vzájomný vzťah prírodných vied. Redukcionizmus a holizmus.

Celý výskum prírody dnes možno vizuálne znázorniť ako veľkú sieť pozostávajúcu z vetiev a uzlov. Táto sieť spája početné odvetvia fyzikálnych, chemických a biologických vied vrátane syntetických vied, ktoré vznikli na križovatke hlavných smerov (biochémia, biofyzika atď.).

Aj pri štúdiu najjednoduchšieho organizmu musíme brať do úvahy, že ide o mechanickú jednotku, termodynamický systém a chemický reaktor s viacsmernými tokmi hmoty, tepla a elektrických impulzov; je to zároveň akýsi „elektrický stroj“, ktorý generuje a pohlcuje elektromagnetické žiarenie. A zároveň to nie je ani jedno, ani druhé, je to jeden celok.

Moderné prírodné vedy sa vyznačujú vzájomným prenikaním prírodných vied do seba, no má aj určitú usporiadanosť a hierarchiu.

V polovici 19. storočia nemecký chemik Kekule zostavil hierarchický sled vied podľa stupňa zvyšovania ich zložitosti (alebo skôr podľa stupňa zložitosti predmetov a javov, ktoré skúmajú).

Takáto hierarchia prírodných vied umožnila „odvodiť“ jednu vedu od druhej. Takže fyzika (správnejšie by bolo - časť fyziky, molekulárno-kinetická teória) sa nazývala mechanika molekúl, chémia, fyzika atómov, biológia - chémia bielkovín alebo proteínových telies. Táto schéma je celkom konvenčná. Ale umožňuje nám vysvetliť jeden z problémov vedy – problém redukcionizmu.

redukcionizmus (<лат. reductio уменьшение). Редукционизм в науке – это стремление описать более сложные явления языком науки, описывающей менее сложные явления

Druhom redukcionizmu je fyzikalizmus – pokus vysvetliť celú rozmanitosť sveta jazykom fyziky.

Redukcionizmus je nevyhnutný pri analýze zložitých objektov a javov. Tu si však musíme dobre uvedomiť nasledovné. Nemôžete zvážiť životné funkcie organizmu tým, že všetko zredukujete na fyziku alebo chémiu. Ale je dôležité vedieť, že zákony fyziky a chémie platia a musia byť splnené aj pre biologické objekty. Na správanie človeka v spoločnosti sa nemožno pozerať len ako na biologickú bytosť, ale je dôležité vedieť, že korene mnohých ľudských činov siahajú do hlbokej pravekej minulosti a sú výsledkom práce genetických programov zdedených po zvieracích predkoch.

V súčasnosti došlo k pochopeniu potreby holistického, holistického (<англ. whole целый) взгляда на мир. Холизм , или интегратизм можно рассматривать как противоположность редукционизма, как присущее современной науке стремление создать действительно обобщенное, интегрированное знание о природе

3. Základné a aplikované vedy. technológie

Zavedené chápanie základnej a aplikovanej vedy je nasledovné.

Problémy, ktoré sú vedcom kladené zvonku, sa nazývajú aplikované. Aplikované vedy majú teda za cieľ praktické využitie získaných poznatkov.

Problémy, ktoré vznikajú v samotnej vede, sa nazývajú zásadné. Fundamentálna veda je teda zameraná na získavanie poznatkov o svete ako takom. V skutočnosti je to základný výskum, ktorý je do tej či onej miery zameraný na riešenie svetových záhad.

Slovo „základný“ by sa tu nemalo zamieňať so slovom „veľký“, „dôležitý“. Aplikovaný výskum môže byť veľmi dôležitý tak pre praktickú činnosť, ako aj pre samotnú vedu, zatiaľ čo základný výskum môže byť triviálny. Tu je veľmi dôležité predvídať, aký význam môžu mať výsledky základného výskumu v budúcnosti. Takže ešte v polovici 19. storočia bol výskum elektromagnetizmu (základný výskum) považovaný za veľmi zaujímavý, ale nemal praktický význam. (Pri prideľovaní prostriedkov na vedecký výskum sa manažéri a ekonómovia nepochybne musia do určitej miery riadiť modernou prírodnou vedou, aby urobili správne rozhodnutie).

Technológia. Aplikovaná veda úzko súvisí s technológiou. Existujú dve definície technológie: v úzkom a širokom zmysle. „Technológia je súbor poznatkov o spôsoboch a prostriedkoch uskutočňovania výrobných procesov, napríklad technológia kovov, chemická technológia, stavebná technológia, biotechnológia a pod., ako aj samotné technologické procesy, pri ktorých dochádza ku kvalitatívnej zmene dôjde k spracovanému objektu.“

V širšom, filozofickom zmysle je technológia prostriedkom na dosiahnutie cieľov stanovených spoločnosťou, podmienených stavom poznania a spoločenskou efektívnosťou." Táto definícia je dosť priestranná, umožňuje nám pokryť biokonštrukciu aj vzdelávanie (vzdelávacie technológie). , atď. Tieto „metódy“ sa môžu líšiť od civilizácie k civilizácii, od éry k ére (Treba mať na pamäti, že v zahraničnej literatúre sa „technológia“ často chápe ako synonymum pre „technológiu“ vo všeobecnosti).

4. Téza o dvoch kultúrach.

V dôsledku svojej činnosti vytvára súbor materiálnych a duchovných hodnôt, t.j. kultúra. Svet materiálnych hodnôt (technika, technológia) tvorí materiálnu kultúru. Veda, umenie, literatúra, náboženstvo, morálka, mytológia patria do duchovnej kultúry. V procese porozumenia okolitému svetu a samotnému človeku sa formujú rôzne vedy.

Prírodné vedy - vedy o prírode - tvoria prírodovednú kultúru, humanitné vedy - umelecké (humanitná kultúra).

V počiatočných štádiách poznania (mytológia, prírodná filozofia) neboli tieto dva typy vied a kultúr oddelené. Postupne si však každý z nich vytvoril vlastné princípy a prístupy. Oddelenie týchto kultúr napomáhali aj odlišné ciele: prírodné vedy sa snažili študovať prírodu a podmaniť si ju; Humanitné vedy si dali za cieľ študovať človeka a jeho svet.

Predpokladá sa, že metódy prírodných a humanitných vied sú tiež prevažne odlišné: racionálne v prírodných vedách a emocionálne (intuitívne, imaginatívne) v humanitných vedách. Aby sme boli spravodliví, treba poznamenať, že tu neexistuje žiadna ostrá hranica, pretože prvky intuície a imaginatívneho myslenia sú integrálnymi prvkami prírodovedného chápania sveta a v humanitných vedách, najmä v histórii, ekonómii a sociológii, nemožno zaobísť sa bez racionálnej, logickej metódy. V staroveku prevládalo jednotné, nerozdelené poznanie sveta (prírodná filozofia). V stredoveku nebol problém oddeľovať prírodné a humanitné vedy (hoci v tom čase sa už začal proces diferenciácie vedeckých poznatkov a identifikácie samostatných vied). Príroda však pre stredovekého človeka predstavovala svet vecí, za ktorými sa treba snažiť vidieť symboly Boha, t.j. poznanie sveta bolo predovšetkým poznaním božskej múdrosti. Poznanie nebolo zamerané ani tak na identifikáciu objektívnych vlastností javov v okolitom svete, ale na pochopenie ich symbolických významov, t.j. ich vzťah k božstvu.

V ére novoveku (17-18 storočia) sa začal mimoriadne rýchly rozvoj prírodných vied sprevádzaný procesom diferenciácie vied. Úspechy prírodných vied boli také veľké, že v spoločnosti vznikla myšlienka ich všemohúcnosti. Názory a námietky predstaviteľov humanitárneho hnutia boli často ignorované. Rozhodujúca sa stala racionálna, logická metóda chápania sveta. Neskôr sa objavil akýsi rozkol medzi humanitnou a prírodovednou kultúrou.

Jednou z najznámejších kníh na túto tému bola novinársky prenikavá práca anglického vedca a spisovateľa Charlesa Percyho Snowa „Dve kultúry a vedecká revolúcia“, ktorá vyšla v 60. rokoch. Autor v ňom uvádza rozkol medzi humanitnou a prírodovednou kultúrou na dve časti, ktoré predstavujú akoby dva póly, dve „galaxie“. Snow píše: „...Na jednom póle sú umelecká inteligencia, na druhom vedci a ako najvýznamnejší predstavitelia tejto skupiny fyzici. Delí ich múr nepochopenia a niekedy (najmä medzi mladými ľuďmi) ​​antipatie a nevraživosti, ale hlavné je, samozrejme, nepochopenie. Majú zvláštne, prekrútené chápanie jeden druhého. Majú také odlišné postoje k tým istým veciam, že nedokážu nájsť spoločnú reč ani v oblasti pocitov.“ * U nás tento rozpor nikdy nenadobudol taký antagonistický charakter, v 60. a 70. rokoch sa však prejavil v početných diskusiách medzi „fyzikmi“ a „lyrikmi“ (o morálnej stránke biomedicínskeho výskumu na ľuďoch a zvieratách , o ideovej podstate niektorých objavov a pod.).

Často môžete počuť, že technika a exaktné vedy majú negatívny vplyv na morálku. Môžete počuť, že objav atómovej energie a vstup človeka do vesmíru sú predčasné. Tvrdí sa, že samotná technológia vedie k degradácii kultúry, poškodzuje kreativitu a produkuje iba kultúrnu lacnosť. Úspechy biológie dnes vyvolali búrlivé diskusie o prípustnosti výskumných prác na klonovaní vyšších zvierat a ľudí, v ktorých sa problém vedy a techniky posudzuje z hľadiska etiky a náboženskej morálky.

Slávny spisovateľ a filozof S. Lem vo svojej knihe „Súhrn technológie“ tieto názory vyvracia tvrdením, že technológiu treba uznávať ako „nástroj na dosiahnutie rôznych cieľov, ktorých výber závisí od úrovne rozvoja civilizácie, sociálny systém a ktoré podliehajú morálnemu hodnoteniu. Technika poskytuje prostriedky a nástroje; ich dobrý alebo zlý spôsob použitia je našou zásluhou alebo našou chybou.“

Environmentálna kríza, ktorá priviedla ľudstvo na pokraj katastrofy, teda nie je spôsobená ani tak vedecko-technickým pokrokom, ako nedostatočným šírením vedeckých poznatkov a kultúry v spoločnosti vo všeobecnom zmysle slova. Preto sa teraz veľká pozornosť venuje humanitárnej výchove a humanizácii spoločnosti. Rovnako dôležité sú pre človeka moderné vedomosti a tomu zodpovedajúca zodpovednosť a morálka.

Na druhej strane rýchlo rastie vplyv vedy na všetky sféry života. Musíme priznať, že naše životy, osud civilizácie a napokon aj objavy vedcov a s nimi spojené technické výdobytky ovplyvnili oveľa viac ako všetky politické osobnosti minulosti. Úroveň prírodovedného vzdelania väčšiny ľudí zároveň zostáva nízka. Zle alebo nesprávne asimilované vedecké informácie spôsobujú, že ľudia sú náchylní na protivedecké myšlienky, mystiku a povery. Ale iba „kultúrny človek“ môže zodpovedať modernej úrovni civilizácie, a tu máme na mysli jedinú kultúru: humanitnú aj prírodovednú. To vysvetľuje zavedenie disciplíny „Koncepcie moderných prírodných vied“ do učebných osnov humanitných odborov. V budúcnosti budeme uvažovať o vedeckých obrazoch sveta, problémoch, teóriách a hypotézach konkrétnych vied v súlade s globálnym evolucionizmom – ideou, ktorá preniká modernou prírodnou vedou a je spoločná pre celý materiálny svet.

Kontrolné otázky

1. Predmet a úlohy prírodovedy? Ako a kedy vznikol? Aké vedy možno klasifikovať ako prírodné vedy?

2. O akých „svetových záhadách“, ktoré tvoria predmet výskumu v prírodných vedách, diskutovali E. Haeckel a E.G. Dubois-Reymond?

3. Vysvetlite výraz „dve kultúry“.

4. Aké sú podobnosti a rozdiely medzi metódami humanitných a prírodných vied?

5. Čo charakterizuje rozvoj prírodných vied v ére Nového Času? Aké obdobie zahŕňa toto obdobie?

6. Vysvetlite slovo „technológia“.

7. Aký je dôvod negatívneho postoja k modernej vede a technike?

8. Čo sú základné a aplikované vedy?

9. Čo je redukcionizmus a holizmus v prírodných vedách?

Literatúra

1. Dubnischeva T.Ya. Pojmy moderných prírodných vied. - Novosibirsk: YuKEA, 1997. – 834 s.

2. Diaghilev F.M. Pojmy moderných prírodných vied. – M.: IMPE, 1998.

3. Pojmy moderných prírodných vied / Ed. S.I. Samygina. - Rostov n/d: Phoenix, 1999. – 576 s.

4. Lem S. Súčet technológií. – M. Mir, 1968. – 311 s.

5. Volkov G.N. Tri tváre kultúry. - M.: Mladá garda, 1986. – 335 s.

Haeckel, Ernst (1834-1919) – nemecký evolučný biológ, predstaviteľ prírodovedného materializmu, podporovateľ a propagátor učenia Charlesa Darwina. Navrhol prvý „rodokmeň“ sveta živých.

Dubois-Reymond, Emil Heinrich – nemecký fyziológ, zakladateľ vedeckej školy, filozof. Zakladateľ elektrofyziológie; vytvoril množstvo vzorov charakterizujúcich elektrické javy vo svaloch a nervoch. Autor molekulárnej teórie biopotenciálov, predstaviteľ mechanistického materializmu a agnosticizmu.

Hierarchia (<гр. hierarchia < hieros священный + archē власть) - расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Holizmus (<англ. holism <гр. holos -целое) – философское направление, рассматривающее природу как иерархию «целостностей», понимаемых как духовное единство; в современном естествознании – целостный взгляд на природу, стремление к построению единой научной картины мира.

*citované v súlade s, s.11.

Prírodná veda, ako bolo uvedené vyššie, je súbor vied o javoch a zákonoch prírody. Tvorené z dvoch slov: „príroda“ (príroda) a „znalosť“, čo doslova znamená poznanie prírody. Slovo „koncept“ (v preklade z latinčiny, porozumenie, systém) je určitým spôsobom chápania, interpretácie akýchkoľvek javov, hlavného hľadiska, vedúcej myšlienky na ich osvetlenie. Koncepčný prístup je užitočný nielen pre pochopenie histórie vývoja prírodných vied, ale aj pre oboznámenie odborníkov technických a spoločenských vied s najvýznamnejšími úspechmi prírodných vied. V procese získavania nových poznatkov výskumník vždy používa určitú metodológiu. V modernom zmysle metodiky– doktrína štruktúry, logickej organizácie, metód a prostriedkov činnosti. Metóda– je spôsob dosiahnutia cieľa vrátane súboru metód praktickej alebo teoretickej činnosti. Vedecké metódy sa delia na empirické a teoretické.

Smerom k vedeckým metódam empirickej úrovni výskum zahŕňa:

1) pozorovanie – cieľavedomé vnímanie javov objektívnej reality na zistenie podstatných vlastností predmetu poznania;

2) popis – zaznamenávanie informácií o objektoch pomocou prirodzeného alebo umelého jazyka;

3) meranie - porovnávanie objektov podľa akýchkoľvek podobných vlastností alebo hľadísk

4) experiment - pozorovanie za špeciálne vytvorených a kontrolovaných podmienok s cieľom stanoviť príčinnú súvislosť medzi danými podmienkami a charakteristikami skúmaného objektu;

5) modelovanie - reprodukovanie vlastností objektu na špeciálne vytvorenom analógu (modeli), ktorý umožňuje študovať procesy charakteristické pre originál v neprítomnosti samotného originálu.

Smerom k vedeckým metódam teoretickej úrovni výskum zahŕňa:

1) idealizácia - mentálny výber podstatných a abstrakcia od nepodstatných vlastností, znakov, aspektov atď. javov alebo predmetov;

2) formalizácia - konštrukcia abstraktných matematických modelov, ktoré odhaľujú podstatu procesov a javov skúmanej reality;

3) teoretizovanie - budovanie teórií založených na axiómach - tvrdenia, ktorých pravdivosť sa nevyžaduje dokazovať;

4) matematické modelovanie procesov alebo vlastností objektov založené na štúdiu sústavy rovníc opisujúcich originál, ktorý sa skúma;

5) hypoteticko-deduktívna (pojmovo-deduktívna) metóda - získanie potrebných informácií pomocou známych zákonitostí (hypotéz) a deduktívna metóda (presun od všeobecného ku konkrétnemu);

6) metóda testovania teórie na primeranosť (metóda konfirmácie) - porovnanie dôsledkov vyplývajúcich z teórie a výsledkov matematického modelovania na súlad s empirickými faktami.

2) Kultúra. Prírodovedná a humanitná kultúra.

Kultúra je historicky určená úroveň rozvoja spoločnosti, tvorivých síl a schopností človeka, vyjadrená v typoch a formách organizácie života a činností ľudí, ako aj v materiálnych a duchovných hodnotách, ktoré vytvárajú.

Je zvykom rozdeliť kultúru na dve vzájomne súvisiace oblasti: materiálnu kultúru a duchovnú kultúru.

V súčasnosti existujú dve hlavné vedecké kultúry: prírodné a humanitné vedy. Charles Snow napísal, že medzi prírodnými vedami a humanitnými a umeleckými kultúrami je obrovská priepasť, ktorá sa každým rokom zväčšuje.

Prírodovedná kultúra je založená na poznatkoch, ktoré človek získava v procese štúdia prírody a javov v nej vyskytujúcich sa a humanitná kultúra je založená na poznatkoch o konaní ľudí, ich hodnote a zmyslovom hodnotení a je zameraná na humanizmus, morálku, ľudské práva. , umenie, literatúra, mytológia, náboženstvo atď.

Charakteristiky a rozdiely

Prírodné vedy

Humanitné vedy

Predmet štúdia

Skúmané javy

Prirodzený fenomén

Ľudové činy

Vzťah medzi subjektom a objektom poznania

Prísne oddelené

Čiastočná zhoda

Základný teoretický koncept

Hodnota

Hlavná funkcia

Vysvetlenie (pravdy sú dokázané)

Pochopenie (pravdy sa interpretujú)

Povaha metodiky

Zovšeobecňovanie (zovšeobecňovanie)

Individualizácia

Základná vedecká metóda

Hypoteticko-deduktívne

Hypotetická hodnota

Experimentálne štúdie

Tvorí základ poznania

Prekážkou

Hlavné kritérium vedeckého charakteru

Potvrditeľnosť

Efektívnosť

Ideologická neutralita

Ideologické zaťaženie

Úvod

Veda je jednou z hlavných foriem ľudského poznania. V súčasnosti sa stáva čoraz výraznejšou a podstatnejšou súčasťou reality. Veda by však nebola produktívna, keby nemala takto rozvinutý systém metód a princípov poznania. Práve správne zvolená metóda spolu s talentom vedca mu pomáha pochopiť rôzne javy, zistiť ich podstatu, objaviť zákonitosti a zákonitosti. Existuje obrovské množstvo metód a ich počet sa neustále zvyšuje. V súčasnosti existuje asi 15 000 vied a každá z nich má svoje špecifické metódy a predmet skúmania.

Účel tejto práce- zvážiť metódy prírodovedného poznania a zistiť, čo je prírodovedná pravda. Na dosiahnutie tohto cieľa sa pokúsim zistiť:

1) Čo je to metóda.

2) Aké metódy poznania existujú.

3) Ako sú zoskupené a klasifikované.

4) Čo je pravda.

5) Vlastnosti absolútnej a relatívnej pravdy.

Metódy prírodovedného poznania

Vedecké poznatky sú riešením rôznych druhov problémov, ktoré vznikajú v priebehu praktickej činnosti. Problémy, ktoré v tomto prípade vznikajú, sa riešia pomocou špeciálnych techník. Tento systém techník sa zvyčajne nazýva metóda. Metóda je súbor techník a operácií praktického a teoretického poznania reality.

Každá veda používa iné metódy, ktoré závisia od povahy problémov, ktoré rieši. Jedinečnosť vedeckých metód však spočíva v tom, že v každom výskumnom procese sa mení kombinácia metód a ich štruktúra. Vďaka tomu vznikajú špeciálne formy (strany) vedeckého poznania, z ktorých najdôležitejšie sú empirické a teoretické.

Empirická (experimentálna) stránka je súhrn faktov a informácií (zisťovanie faktov, ich evidencia, hromadenie), ako aj ich popis (uvádzanie faktov a ich primárna systematizácia).

Teoretická stránka spojené s vysvetľovaním, zovšeobecňovaním, tvorbou nových teórií, predkladaním hypotéz, objavovaním nových zákonitostí, predpovedaním nových faktov v rámci týchto teórií. S ich pomocou sa rozvíja vedecký obraz sveta a tým sa vykonáva ideologická funkcia vedy.

Vyššie diskutované prostriedky a metódy poznania sú zároveň etapami rozvoja vedeckého poznania. Empirický, experimentálny výskum teda predpokladá celý systém experimentálnych a pozorovacích zariadení (prístrojov vrátane výpočtových zariadení, meracích inštalácií a prístrojov), pomocou ktorých sa zisťujú nové skutočnosti. Teoretický výskum zahŕňa prácu vedcov zameranú na vysvetľovanie faktov (predpokladané - pomocou hypotéz, testované a dokázané - pomocou teórií a zákonov vedy), na vytváranie pojmov, ktoré zovšeobecňujú údaje. Obaja spoločne testujú to, čo je známe v praxi.

Metódy prírodných vied sú založené na jednote jej empirickej a teoretickej stránky. Sú vzájomne prepojené a dopĺňajú sa. Ich medzera alebo nerovnomerný vývoj uzatvára cestu k správnemu poznaniu prírody – teória sa stáva bezpredmetnou a skúsenosť slepá.

Prírodovedné metódy možno rozdeliť do nasledujúcich skupín:

1. Všeobecné metódy týkajúci sa akéhokoľvek predmetu a akejkoľvek vedy. Sú to rôzne metódy, ktoré umožňujú spojiť všetky aspekty poznania, napríklad metóda vzostupu od abstraktného ku konkrétnemu, jednota logického a historického. Sú to skôr všeobecné filozofické metódy poznania.

2. Súkromné ​​metódy - Ide o špeciálne metódy, ktoré fungujú buď len v rámci určitého odvetvia vedy, alebo mimo odvetvia, kde vznikli. Ide o metódu krúžkovania vtákov používanú v zoológii. A metódy fyziky používané v iných odvetviach prírodných vied viedli k vytvoreniu astrofyziky, geofyziky, kryštálovej fyziky atď. Na štúdium jedného predmetu sa často používa komplex vzájomne prepojených konkrétnych metód. Napríklad molekulárna biológia súčasne využíva metódy fyziky, matematiky, chémie a kybernetiky.

3. Špeciálne metódy sa týkajú iba jednej stránky skúmaného predmetu alebo určitej výskumnej techniky: analýza, syntéza, indukcia, dedukcia. Medzi špeciálne metódy patrí aj pozorovanie, meranie, porovnávanie a experiment.

V prírodných vedách špeciálne metódy veda sa pripisuje mimoriadny význam. Pozrime sa na ich podstatu.

Pozorovanie - Ide o cieľavedomý proces vnímania objektov reality bez akéhokoľvek zásahu. Historicky sa metóda pozorovania vyvíja ako integrálna súčasť pracovnej operácie, ktorá zahŕňa stanovenie zhody produktu práce s jeho plánovaným modelom.

Pozorovanie ako metóda pochopenia reality sa používa buď tam, kde je experiment nemožný alebo veľmi ťažký (v astronómii, vulkanológii, hydrológii), alebo tam, kde je úlohou študovať prirodzené fungovanie alebo správanie objektu (v etológii, sociálnej psychológii atď.). ). Pozorovanie ako metóda predpokladá existenciu výskumného programu vytvoreného na základe minulých presvedčení, zistených faktov a prijatých konceptov. Špeciálnymi prípadmi pozorovacej metódy sú meranie a porovnávanie.

Experiment - metóda poznania, pomocou ktorej sa v kontrolovaných a kontrolovaných podmienkach skúmajú javy reality. Od pozorovania sa líši zásahom do skúmaného objektu. Pri realizácii experimentu sa výskumník neobmedzuje len na pasívne pozorovanie javov, ale vedome zasahuje do prirodzeného priebehu ich vzniku priamym ovplyvňovaním skúmaného procesu alebo zmenou podmienok, v ktorých tento proces prebieha.

Špecifickosť experimentu spočíva aj v tom, že za normálnych podmienok sú procesy v prírode mimoriadne zložité a spletité a nedajú sa úplne kontrolovať a kontrolovať. Preto vyvstáva úloha zorganizovať štúdiu, v ktorej by bolo možné sledovať priebeh procesu v „čistej“ forme. Pre tieto účely experiment oddeľuje podstatné faktory od nedôležitých a tým výrazne zjednodušuje situáciu. Výsledkom je, že takéto zjednodušenie prispieva k hlbšiemu pochopeniu javov a vytvára možnosť kontrolovať tých pár faktorov a veličín, ktoré sú pre daný proces podstatné.

Rozvoj prírodných vied nastoľuje problém prísnosti pozorovania a experimentu. Faktom je, že potrebujú špeciálne nástroje a zariadenia, ktoré sa v poslednom čase stali tak zložitými, že samy začnú ovplyvňovať objekt pozorovania a experimentu, čo by podľa podmienok nemalo byť. Týka sa to predovšetkým výskumu v oblasti fyziky mikrosveta (kvantová mechanika, kvantová elektrodynamika a pod.).

analógia - metóda poznávania, pri ktorej dochádza k prenosu poznatkov získaných pri posudzovaní akéhokoľvek jedného objektu na iný, menej skúmaný a v súčasnosti skúmaný. Analogická metóda je založená na podobnosti objektov podľa množstva charakteristík, čo umožňuje získať úplne spoľahlivé poznatky o skúmanom predmete.

Použitie metódy analógie vo vedeckom poznaní si vyžaduje určitú opatrnosť. Tu je mimoriadne dôležité jasne identifikovať podmienky, za ktorých funguje najefektívnejšie. Avšak v prípadoch, keď je možné vyvinúť systém jasne formulovaných pravidiel na prenos poznatkov z modelu do prototypu, získavajú výsledky a závery pomocou metódy analógie dôkaznú silu.

Modelovanie - metóda vedeckého poznania založená na štúdiu akýchkoľvek objektov prostredníctvom ich modelov. Vznik tejto metódy je spôsobený tým, že niekedy sa skúmaný objekt alebo jav ukáže ako neprístupný priamemu zásahu poznávajúceho subjektu, prípadne je takýto zásah z viacerých dôvodov nevhodný. Modelovanie zahŕňa prenos výskumných aktivít na iný objekt, ktorý pôsobí ako náhrada za objekt alebo fenomén, ktorý nás zaujíma. Náhradný objekt sa nazýva model a výskumný objekt sa nazýva originál alebo prototyp. V tomto prípade model funguje ako náhrada za prototyp, čo umožňuje získať o ňom určité znalosti.

Podstatou modelovania ako metódy poznávania je teda nahradenie predmetu skúmania modelom a ako model môžu byť použité predmety prírodného aj umelého pôvodu. Schopnosť modelovania je založená na skutočnosti, že model v určitom ohľade odráža nejaký aspekt prototypu. Pri modelovaní je veľmi dôležité mať vhodnú teóriu alebo hypotézu, ktorá striktne udáva hranice a hranice prípustných zjednodušení.

Moderná veda pozná niekoľko typov modelovania:

1) modelovanie predmetov, pri ktorom sa výskum vykonáva na modeli, ktorý reprodukuje určité geometrické, fyzikálne, dynamické alebo funkčné charakteristiky pôvodného objektu;

2) symbolické modelovanie, v ktorom diagramy, kresby a vzorce fungujú ako modely. Najdôležitejším typom takéhoto modelovania je matematické modelovanie vytvorené pomocou matematiky a logiky;

3) mentálne modelovanie, pri ktorom sa namiesto znakových modelov používajú mentálne vizuálne reprezentácie týchto znakov a operácie s nimi.

V poslednej dobe sa rozšíril modelový experiment využívajúci počítače, ktoré sú prostriedkom aj objektom experimentálneho výskumu, nahradzujúceho originál. V tomto prípade algoritmus (program) pre fungovanie objektu funguje ako model.

analýza - metóda vedeckého poznania, ktorá je založená na postupe mentálneho alebo reálneho rozdelenia objektu na jednotlivé časti. Účelom rozkúskovania je prechod od štúdia celku k štúdiu jeho častí.

Analýza je organickou súčasťou každého vedeckého výskumu, ktorý je zvyčajne jeho prvou fázou, keď výskumník prechádza od nediferencovaného opisu skúmaného objektu k identifikácii jeho štruktúry, zloženia, ako aj jeho vlastností a charakteristík.

Syntéza - Ide o metódu vedeckého poznania, ktorá je založená na postupe spájania rôznych prvkov predmetu do jedného celku, systému, bez ktorého nie je možné skutočne vedecké poznanie tohto predmetu. Syntéza nepôsobí ako metóda konštrukcie celku, ale ako metóda reprezentácie celku vo forme jednoty poznatkov získaných analýzou. V syntéze nedochádza len k zjednoteniu, ale k zovšeobecneniu vlastností objektu. Ustanovenia získané ako výsledok syntézy sú zahrnuté v teórii objektu, ktorá, obohatená a rafinovaná, určuje cestu nového vedeckého výskumu.

Indukcia - metóda vedeckého poznania, ktorá je formuláciou logického záveru zhrnutím pozorovacích a experimentálnych údajov (metóda konštrukcie od konkrétneho k všeobecnejšiemu).

Bezprostredným základom induktívnej inferencie je záver o všeobecných vlastnostiach všetkých objektov založený na pozorovaní dostatočne širokej palety jednotlivých faktov. Induktívne zovšeobecnenia sa zvyčajne považujú za empirické pravdy alebo empirické zákony.

Rozlišuje sa úplná a neúplná indukcia. Úplná indukcia vytvára všeobecný záver založený na štúdiu všetkých predmetov alebo javov danej triedy. V dôsledku úplnej indukcie má výsledný záver charakter spoľahlivého záveru. Podstatou neúplnej indukcie je, že vytvára všeobecný záver založený na pozorovaní obmedzeného počtu faktov, ak medzi nimi neexistujú žiadne, ktoré by odporovali induktívnemu záveru. Preto je prirodzené, že takto získaná pravda je neúplná, získavame tu pravdepodobnostné poznatky, ktoré si vyžadujú dodatočné potvrdenie.

Odpočet - metóda vedeckého poznania, ktorá spočíva v prechode od určitých všeobecných premís ku konkrétnym výsledkom a dôsledkom.

Dedukcia je konštruovaná podľa nasledujúcej schémy:

Všetky položky triedy "A" majú vlastnosť "B"; položka „a“ patrí do triedy „A“; To znamená, že „a“ má vlastnosť „B“. Vo všeobecnosti je dedukcia ako metóda poznania založená na už známych zákonitostiach a princípoch. Dedukčná metóda nám teda neumožňuje získať zmysluplné nové poznatky. Dedukcia je len spôsob identifikácie konkrétneho obsahu na základe prvotných poznatkov.

Riešenie akéhokoľvek vedeckého problému zahŕňa predloženie rôznych dohadov, domnienok a najčastejšie viac či menej podložených hypotéz, pomocou ktorých sa výskumník snaží vysvetliť skutočnosti, ktoré nezapadajú do starých teórií. Hypotézy vznikajú v neistých situáciách, ktorých vysvetlenie sa stáva pre vedu relevantné. Navyše na úrovni empirického poznania (ako aj na úrovni jeho vysvetlenia) sa často vyskytujú protichodné úsudky. Na vyriešenie týchto problémov sú potrebné hypotézy.

Sherlock Holmes použil podobné metódy výskumu. Vo svojich výskumoch používal induktívne aj deduktívne metódy. Induktívna metóda je teda založená na identifikácii dôkazov a najnepodstatnejších faktov, ktoré neskôr tvoria jeden neoddeliteľný obraz. Dedukcia je postavená na tomto princípe: keď už existuje všeobecný - obraz spáchaného trestného činu - potom sa hľadá konkrétne - zločinec, teda od všeobecného ku konkrétnemu.

Hypotéza je akýkoľvek predpoklad, odhad alebo predpoveď predložená na odstránenie situácie neistoty vo vedeckom výskume. Hypotéza teda nie je spoľahlivým poznaním, ale pravdepodobným poznaním, ktorého pravdivosť alebo nepravdivosť ešte nebola stanovená.

Akákoľvek hypotéza musí byť zdôvodnená buď dosiahnutými poznatkami danej vedy, alebo novými faktami (neisté poznatky sa na doloženie hypotézy nepoužívajú). Musí mať vlastnosť vysvetľovať všetky fakty, ktoré sa týkajú danej oblasti poznania, systematizovať ich, ako aj fakty mimo tejto oblasti, predpovedať vznik nových faktov (napr. kvantová hypotéza M. Plancka, predložená na r. začiatkom 20. storočia viedli k vytvoreniu kvantovej mechaniky, kvantovej elektrodynamiky a iných teórií). Okrem toho by hypotéza nemala byť v rozpore s existujúcimi faktami.

Hypotéza musí byť buď potvrdená alebo vyvrátená. Na to musí mať vlastnosti falzifikovateľnosti a overiteľnosti. Falšovanie - postup, ktorý stanoví nepravdivosť hypotézy ako výsledok experimentálneho alebo teoretického testovania. Požiadavka falzifikovateľnosti hypotéz znamená, že predmetom vedy môžu byť iba zásadne falzifikovateľné poznatky. Nevyvrátiteľné poznanie (napríklad pravdy náboženstva) nemá nič spoločné s vedou. Samotné experimentálne výsledky však nemôžu hypotézu vyvrátiť. To si vyžaduje alternatívnu hypotézu alebo teóriu, ktorá poskytuje ďalší rozvoj vedomostí. V opačnom prípade sa prvá hypotéza nezamietne. Overenie - proces stanovenia pravdivosti hypotézy alebo teórie prostredníctvom empirického testovania. Je možná aj nepriama overiteľnosť, založená na logických záveroch z priamo overených faktov.

Od nepamäti ľudia začali systematicky pozorovať prírodné javy, snažili sa všímať si sled javov a naučili sa predvídať priebeh mnohých udalostí v prírode. napríklad striedanie ročných období, čas riečnych záplav a mnoho iného. Tieto poznatky využili na určenie času sejby, zberu a pod. Postupne sa ľudia presvedčili, že štúdium prírodných javov prináša neoceniteľné výhody.

Potom sa objavili vedci, ktorí zasvätili svoj život štúdiu prírodných javov a zovšeobecnili skúsenosti predchádzajúcich generácií. Výsledky pozorovaní a pokusov zaznamenávali a svoje poznatky sprostredkúvali svojim žiakom. Vedci boli spočiatku kňazi, ktorých znalosti im umožňovali udržiavať ľud v podriadenosti. Vedci si preto robili poznámky v zašifrovanej forme a študenti boli starostlivo vyberaní a svoje poznatky museli utajiť.

Prvé knihy o prírodných javoch, ktoré sa stali majetkom ľudí, sa objavili v starovekom Grécku. To prispelo k rýchlemu rozvoju vedy v tejto krajine a vzniku mnohých vynikajúcich vedcov.

Grécke slovo "fuzis" prekladaný znamená prírody, tak sa veda o prírode začala nazývať fyzika.

Najväčší mysliteľ staroveku Aristoteles(384-322 pred Kristom) význam slova „fyzika“ (z gréčtiny - príroda) zahŕňal celý súbor informácií o prírode, všetko, čo bolo známe o pozemských a nebeských javoch. Termín „fyzika“ zaviedol do ruského jazyka veľký encyklopedický vedec, zakladateľ materialistickej filozofie v Rusku. M.V. Lomonosov (1711 - 1765).

Na dlhú dobu fyzika volal prírodná filozofia(filozofia prírody) a vlastne splynula s prírodnou vedou. Ako sa hromadí experimentálny materiál, rozvíja sa jeho vedecké zovšeobecnenie a výskumné metódy z prírodnej filozofie ako všeobecná doktrína prírody Vynikala astronómia, chémia, fyzika, biológia a iné vedy. To určuje organické prepojenie fyziky a iných prírodných vied.

Proces dlhodobého štúdia prírodných javov priviedol vedcov k myšlienke materiality sveta okolo nás.

Hmota je objektívna realita, ktorá existuje oddelene od nášho vedomia a je nám daná v pocitoch (V.I.Lenin)

Hmotazahŕňa všetko okolo nás a nás samých. To znamená, že všetko, čo skutočne existuje v prírode (a nie v našej fantázii), je materiálne.

Náuka o štruktúre hmoty je jednou z ústredných vo fyzike. Zahŕňa dva typy hmoty známe fyzike: hmotu a pole. Hmota existuje nielen vo forme hmoty – fyzických telies, ale aj vo forme polí, napríklad elektromagnetických, gravitačných. Napríklad rádiové vlny a svetlo nemožno nazvať hmotou. Predstavujú špeciálnu formu hmoty – elektromagnetické pole.

Látkacharakterizované diskrétnou formáciou a konečnou pokojovou hmotnosťou.

Lúkavyznačuje sa spojitosťou a nulovou pokojovou hmotnosťou.

Neodmysliteľnou vlastnosťou hmoty je pohyb. Vo filozofickom zmysle každá zmena, ktorá nastane v prírode, vo svete okolo nás, predstavuje pohyb hmoty. Pohyb je spôsob existencie hmoty.

Všetky hmotné predmety (telá) nezostávajú nezmenené. Časom sa mení ich relatívna poloha, tvar, veľkosť, stav agregácie, fyzikálne a chemické vlastnosti atď.

Pohyb zahŕňa všetky zmeny a procesy prebiehajúce vo vesmíre, počnúc jednoduchým pohybom a končiac myslením.

Štúdium fyziky najvšeobecnejšie formy pohybu hmoty a ich vzájomné premeny, akými sú mechanické, molekulovo-tepelné, elektromagnetické, atómové a jadrové procesy.

Takéto rozdelenie na formy pohybu je ľubovoľné, ale fyzika v procese štúdia je zvyčajne reprezentovaná práve takýmito sekciami.

Skúsenosti nahromadené počas storočí vedcov o tom presvedčili hmota sa môže zmeniť, ale nikdy sa neobjaví ani nezmizne. Pohyb hmoty môže tiež meniť svoj tvar (transformovať sa z jednej formy do druhej), ale samotný pohyb hmoty nie je vytvorený ani zničený. Tie. Svet okolo nás sa večne pohybuje a rozvíja hmotu.

Univerzálnym meradlom pohybu hmoty vo všetkých jej formách je energia, a nezničiteľnosť pohybu hmoty vyjadruje zákon zachovania energie.

Hmota existuje v priestore a čase.

Priestorurčuje vzájomnú polohu (súčasne existujúcich) objektov voči sebe a ich relatívnu veľkosť (vzdialenosť a orientáciu).

Tie. priestor charakterizuje rozsah hmotných predmetov. to spojitý, izotropný(vlastnosti sa pri otáčaní nemenia) a homogénne. Popísané euklidovskou geometriou, t.j. trojrozmerný (v klasickej fyzike). Jednotka priestor v SI je 1 meter.Meter - 1,6 milióna svetelných vlnových dĺžok atómov kryptónu, alebo dĺžka dráhy, ktorú prejde svetlo vo vákuu za 1/299 792 458 s.

časurčuje postupnosť prírodných javov(hmotné udalosti) a ich relatívne trvanie(trvanie).

V klasickej fyzike je čas charakterizovaný homogénnosť a kontinuitu. Nie je izotropný t.j. prúdi jedným smerom. Jednotkou merania SI je 1 sekunda. Po druhé- čas rovnajúci sa 9 192 631 770 periódam žiarenia zodpovedajúci prechodu medzi dvoma hyperjemnými úrovňami základného stavu atómu cézia-133.

Všetky prírodné javy sa vyskytujú v priestore v určitej postupnosti a majú obmedzené trvanie. V dôsledku toho priestor a čas neexistujú samy osebe, izolovane od hmoty, a hmota neexistuje mimo priestoru a času.

Všeobecnou mierou rôznych foriem pohybu hmoty je energia. Kvalitatívne odlišné fyzikálne formy pohybu hmoty sú schopné vzájomnej premeny, ale hmota samotná je nezničiteľná a nestvorená. K tomuto záveru dospeli starovekí materialistickí filozofi. takže, fyzika- veda, ktorá študuje najjednoduchšie a zároveň najvšeobecnejšie zákonitosti prírodných javov, vlastnosti a štruktúru hmoty a zákonitosti jej pohybu.

Základom prírodných vied je fyzika. Fyzika patrí medzi exaktné vedy a študuje kvantitatívne zákonitosti javov. Ona je veda experimentálne. Mnohé z jeho zákonov sú založené na faktoch zistených empiricky. Fakty zostávajú, ale ich interpretácia sa niekedy mení v priebehu historického vývoja vedy, v procese stále hlbšieho chápania základných prírodných zákonov.

Úloha prírodných vied v živote ľudí je veľká. Prírodoveda je základom podpory života – fyziologickej, technickej, energetickej. Prírodoveda je teoretickým základom priemyslu a poľnohospodárstva, všetkých technológií, rôznych druhov výroby vrátane výroby energie, potravín, odevov atď. Prírodné vedy sú najdôležitejším prvkom ľudskej kultúry, sú jedným z významných ukazovateľov úrovne civilizácie.

Vlastnosti prírodnej vedeckej metódy poznávania:

1. Má objektívny charakter

2. Typický je predmet poznania

3. Historickosť sa nevyžaduje

4. Iba poznanie vytvára

5. Prírodovedec sa snaží byť vonkajším pozorovateľom.

6. Spolieha sa na jazyk výrazov a čísel

Metóda- je súbor techník alebo operácií praktickej alebo teoretickej činnosti.

K metódam vedeckého poznania patrí tzv univerzálne metódy , t.j. univerzálne metódy myslenia, všeobecné vedecké metódy a metódy konkrétnych vied. Metódy možno klasifikovať aj podľa pomeru empirické poznatky (t. j. poznatky získané ako výsledok skúseností, experimentálnych poznatkov) a teoretické poznatky, ktorých podstatou je poznanie podstaty javov, ich vnútorných súvislostí.

Klasifikácia metód vedeckého poznania

Treba mať na pamäti, že každé odvetvie prírodných vied spolu so všeobecnými vedeckými používa svoje špecifické vedecké, špeciálne metódy, určené podstatou predmetu štúdia. Často sa však metódy charakteristické pre určitú vedu používajú v iných vedách. Deje sa tak preto, lebo predmety štúdia týchto vied tiež podliehajú zákonom tejto vedy. Napríklad fyzikálne a chemické výskumné metódy sa používajú v biológii na základe toho, že objekty biologického výskumu zahŕňajú v tej či onej forme fyzikálne a chemické formy pohybu hmoty, a preto podliehajú fyzikálnym a chemickým zákonom (pamätajte na „Kekule schodisko“, ktoré sme skúmali v prvej prednáške).

Univerzálne metódy v dejinách poznania sú dve: dialektické a metafyzické. Toto sú všeobecné filozofické metódy.

Dialektická metóda je metóda chápania reality v jej nejednotnosti, celistvosti a vývoji.

Metafyzická metóda je metóda protikladná k dialektickej, zvažujúca javy mimo ich vzájomného prepojenia a vývoja.

Od polovice 19. storočia bola metafyzická metóda čoraz viac vytláčaná z prírodných vied dialektickou metódou.

Korelácia všeobecných vedeckých metód



Analýza- mentálny alebo skutočný rozklad predmetu na jeho jednotlivé časti.

Syntéza- spájanie prvkov získaných v dôsledku analýzy do jedného celku.

Zovšeobecnenie- proces mentálneho prechodu od individuálneho k všeobecnému, od menej všeobecného k všeobecnejšiemu, napr.: prechod od úsudku „tento kov vedie elektrinu“ k úsudku „všetky kovy vedú elektrinu“, od úsudku: „mechanická forma energie sa mení na tepelnú“ k rozsudku „Každá forma energie sa premieňa na teplo“.

Abstrakcia (idealizácia)- mentálne zavedenie určitých zmien do skúmaného objektu v súlade s cieľmi štúdia. V dôsledku idealizácie možno niektoré vlastnosti a atribúty objektov, ktoré nie sú pre túto štúdiu podstatné, vylúčiť z úvahy. Príkladom takejto idealizácie v mechanike je hmotný bod , t.j. bod s hmotnosťou, ale bez akýchkoľvek rozmerov. Rovnaký abstraktný (ideálny) objekt je absolútne tuhé telo .

Indukcia- proces odvodzovania všeobecnej pozície z pozorovania množstva konkrétnych individuálnych skutočností, t.j. vedomosti od konkrétneho po všeobecné. V praxi sa najčastejšie používa neúplná indukcia, pri ktorej sa robí záver o všetkých objektoch množiny na základe znalosti len časti objektov. Neúplná indukcia, založená na experimentálnom výskume a zahŕňajúca teoretické zdôvodnenie, sa nazýva vedecká indukcia. Závery takejto indukcie majú často pravdepodobnostný charakter. Je to riskantná, ale kreatívna metóda. S prísnym nastavením experimentu, logickou konzistentnosťou a prísnosťou záverov je schopný poskytnúť spoľahlivý záver. Podľa slávneho francúzskeho fyzika Louisa de Broglieho je vedecká indukcia skutočným zdrojom skutočne vedeckého pokroku.

Odpočet- proces analytického uvažovania od všeobecného ku konkrétnemu alebo menej všeobecnému. Úzko súvisí so zovšeobecňovaním. Ak sú počiatočné všeobecné ustanovenia vedeckou pravdou, potom metóda dedukcie vždy prinesie pravdivý záver. Deduktívna metóda je dôležitá najmä v matematike. Matematici pracujú s matematickými abstrakciami a svoje úvahy zakladajú na všeobecných princípoch. Tieto všeobecné ustanovenia sa vzťahujú na riešenie súkromných, špecifických problémov.

Analógia- pravdepodobný, pravdepodobný záver o podobnosti dvoch predmetov alebo javov v niektorej charakteristike, založený na ich zistenej podobnosti v iných charakteristikách. Analógia s jednoduchým nám umožňuje pochopiť zložitejšie. Tak, analogicky s umelým výberom najlepších plemien domácich zvierat, Charles Darwin objavil zákon prirodzeného výberu vo svete zvierat a rastlín.

Modelovanie- reprodukcia vlastností predmetu poznania na jeho špeciálne navrhnutom analógu - modeli. Modely môžu byť skutočné (materiálové), napríklad modely lietadiel, modely stavieb. fotografie, protetika, bábiky atď. a ideálne (abstraktné) vytvorené pomocou jazyka (ako prirodzený ľudský jazyk, tak aj špeciálne jazyky, napr. jazyk matematiky. V tomto prípade máme matematický model . Typicky ide o systém rovníc, ktorý popisuje vzťahy v skúmanom systéme.

Historická metóda zahŕňa reprodukovanie histórie skúmaného objektu v celej jeho všestrannosti, berúc do úvahy všetky detaily a nehody.

Booleovská metóda- ide v podstate o logickú reprodukciu histórie skúmaného objektu. Zároveň sú tieto dejiny oslobodené od všetkého náhodného a nedôležitého, t.j. je to ako tá istá historická metóda, ale oslobodená od svojej historickej formulárov.

Klasifikácia- rozdelenie určitých objektov do tried (odborov, kategórií) v závislosti od ich všeobecných charakteristík, fixovanie prirodzených väzieb medzi triedami objektov v jednotnom systéme konkrétneho odvetvia poznania. Formovanie každej vedy je spojené s vytvorením klasifikácií skúmaných objektov a javov.

Klasifikácia je proces organizácie informácií. V procese štúdia nových objektov sa vo vzťahu ku každému takému objektu urobí záver: či patrí do už zavedených klasifikačných skupín.

Metódy empirického a teoretického poznania:


Pozorovanie- cieľavedomé, organizované vnímanie predmetov a javov. Vedecké pozorovania sa vykonávajú s cieľom zhromaždiť fakty, ktoré posilňujú alebo vyvracajú konkrétnu hypotézu a tvoria základ pre určité teoretické zovšeobecnenia.

Experimentujte- metóda skúmania, ktorá sa od pozorovania líši aktívnym charakterom. Ide o pozorovanie za špeciálnych kontrolovaných podmienok. Experiment umožňuje v prvom rade izolovať skúmaný objekt od vplyvu vedľajších javov, ktoré preň nie sú významné. Po druhé, počas experimentu sa priebeh procesu mnohokrát opakuje. Po tretie, experiment vám umožňuje systematicky meniť samotný priebeh skúmaného procesu a stav predmetu štúdia.

Meranie- je materiálny proces porovnávania akéhokoľvek množstvá so štandardnou, mernou jednotkou. Číslo vyjadrujúce pomer meranej veličiny k norme sa nazýva číselná hodnota túto hodnotu.

Intuícia.Špeciálnym spôsobom, ako pochopiť pravdu, je intuícia. Toto je typ poznania, ktoré vzniká akoby náhle, ako vhľad od človeka, ktorý sa snaží vyriešiť otázku, ktorá ho už dlho trápi. Intuitívne poznanie je priame – spôsob jeho realizácie si človek neuvedomuje. Po vyriešení problému je však možné realizovať a analyzovať priebeh jeho riešenia. Intuícia je teda kvalitatívne zvláštny typ poznania, v ktorom jednotlivé články logického reťazca poznania zostávajú na úrovni nevedomia.

Formy vedeckého poznania:


Fakt, ako fenomén reality sa stáva vedecký fakt, ak prešlo prísnym overením pravdivosti. Fakty sú najspoľahlivejšie argumenty na dokázanie aj vyvrátenie akýchkoľvek teoretických tvrdení.

Vedecké problémy- to sú vedomé otázky, na zodpovedanie ktorých nestačia existujúce znalosti. Dá sa to definovať aj ako „vedomosť o nevedomosti“.

Vedecká hypotéza- také predpokladané znalosti, ktorých pravdivosť alebo nepravdivosť ešte nebola dokázaná, ale ktoré nie sú predložené svojvoľne, ale podliehajú viacerým požiadavkám, medzi ktoré patria nasledujúce.

  1. Žiadne rozpory. Hlavné ustanovenia navrhovanej hypotézy by nemali byť v rozpore so známymi a overenými faktami. (Treba mať na pamäti, že existujú aj nepravdivé skutočnosti, ktoré je potrebné overiť).
  2. Súlad novej hypotézy s dobre zavedenými teóriami. Po objavení zákona zachovania a premeny energie sa teda všetky nové návrhy na vytvorenie „večného stroja“ už neberú do úvahy.
  3. Dostupnosť navrhovanej hypotézy na experimentálne testovanie , aspoň v zásade (pozri nižšie - princíp overiteľnosti).
  4. Maximálna jednoduchosť hypotézy.

Kategórie vedy- sú to najvšeobecnejšie pojmy teórie, charakterizujúce podstatné vlastnosti predmetu teórie, predmety a javy objektívneho sveta. Napríklad najdôležitejšie kategórie sú hmota, priestor, čas, pohyb, kauzalita, kvalita, kvantita, kauzalita atď.

Zákony vedy odrážajú podstatné súvislosti javov vo forme teoretických tvrdení. Princípy a zákony sú vyjadrené prostredníctvom vzťahu dvoch alebo viacerých kategórií.

Vedecké princípy- najvšeobecnejšie a najdôležitejšie základné ustanovenia teórie. Vedecké princípy zohrávajú úlohu počiatočných, primárnych predpokladov a sú položené v základoch vytváraných teórií. Obsah princípov je odhalený v súbore zákonov a kategórií.

Vedecké koncepty- najvšeobecnejšie a najdôležitejšie základné ustanovenia teórií.

Vedecká teória- ide o systematizované poznatky vo svojej celistvosti. Vedecké teórie vysvetľujú mnohé nahromadené vedecké fakty a opisujú určitý fragment reality (napríklad elektrické javy, mechanický pohyb, premenu látok, evolúciu druhov atď.) prostredníctvom systému zákonov.

Hlavným rozdielom medzi teóriou a hypotézou je spoľahlivosť, dôkaz. Samotný pojem teória má mnoho významov. teória v prísne vedeckom zmysle je systém už potvrdených poznatkov, ktorý komplexne odhaľuje štruktúru, fungovanie a vývoj skúmaného objektu, vzťah všetkých jeho prvkov, aspektov a teórií.

Nové teórie vznikajú podľa nejakého vzoru paradigma.

Vedecká teória musí plniť dve dôležité funkcie, z ktorých prvá je vysvetlenie faktov a druhý - predpovedanie nových, zatiaľ neznámych faktov a zákonitostí, ktoré ich charakterizujú .

Vedecká teória je jednou z najstabilnejších foriem vedeckého poznania, no zároveň prechádza zmenami po nahromadení nových faktov. Keď zmeny ovplyvňujú základné princípy teórie, dochádza k prechodu k novým princípom, a teda k nová teória . Zmeny v najvšeobecnejších teóriách vedú ku kvalitatívnym zmenám v celom systéme teoretických poznatkov. V dôsledku toho dochádza k globálnym prírodovedným revolúciám a vedecký obraz sveta sa mení.

Vedecký obraz sveta je systém vedeckých teórií, ktorý popisuje realitu. Viac podrobností o vedeckých obrazoch sveta a ich vývoji bude diskutované v nasledujúcej prednáške.

Proces vedeckého poznania

Po definovaní foriem vedeckého poznania a metód vedeckého poznania môžeme schematicky znázorniť celý proces vedeckého poznania vo forme diagramu: