Kemi- vetenskapen om ämnens struktur, egenskaper, deras omvandlingar och åtföljande fenomen.
Uppgifter:
1. Studie av materiens struktur, utveckling av teorin om molekylers och materials struktur och egenskaper. Det är viktigt att etablera ett samband mellan ämnens struktur och olika egenskaper och att utifrån detta konstruera teorier om ett ämnes reaktivitet, kinetiken och mekanismen för kemiska reaktioner och katalytiska fenomen.
2. Genomförande av riktad syntes av nya ämnen med specificerade egenskaper. Här är det också viktigt att hitta nya reaktioner och katalysatorer för effektivare syntes av redan kända och industriellt viktiga föreningar.
3. Kemins traditionella uppgift har fått särskild betydelse. Det är förknippat både med en ökning av antalet kemiska föremål och egenskaper som studeras, och med behovet av att fastställa och minska konsekvenserna av mänsklig påverkan på naturen.
Kemi är en allmän teoretisk disciplin. Den är utformad för att ge eleverna en modern vetenskaplig förståelse av materia som en av typerna av rörlig materia, om sätt, mekanismer och metoder för att omvandla vissa ämnen till andra. Kunskaper om grundläggande kemiska lagar, behärskning av kemiska beräkningstekniker, förståelse för de möjligheter som kemin ger med hjälp av andra specialister som arbetar inom dess individuella och smala områden gör det avsevärt snabbare att uppnå önskat resultat inom olika områden av ingenjörsvetenskap och vetenskaplig verksamhet.
Den kemiska industrin är en av de viktigaste industrierna i vårt land. De kemiska föreningarna, olika sammansättningar och material som den producerar används överallt: inom maskinteknik, metallurgi, jordbruk, konstruktion, elektriska och elektroniska industrier, kommunikationer, transport, rymdteknik, medicin, vardagsliv, etc. De viktigaste utvecklingsriktningarna för modern kemisk industri är: produktion av nya föreningar och material och öka effektiviteten i befintliga industrier.
På en läkarskola läser studenterna allmän, bioorganisk, biologisk kemi samt klinisk biokemi. Elevernas kunskaper om de kemiska vetenskapernas komplex i deras kontinuitet och sammankoppling ger större möjlighet, större utrymme för forskning och praktisk användning av olika fenomen, egenskaper och mönster samt bidrar till personlig utveckling.
Specifika egenskaper för att studera kemiska discipliner vid ett medicinskt universitet är:
· ömsesidigt beroende mellan målen för kemisk och medicinsk utbildning;
· universalitet och fundamentalitet för dessa kurser.
· egenheten i att konstruera deras innehåll beroende på arten och de allmänna målen för läkarens utbildning och hans specialisering;
· enheten i studiet av kemiska objekt på mikro- och makronivå med avslöjandet av olika former av deras kemiska organisation som ett enda system och de olika funktioner det uppvisar (kemiska, biologiska, biokemiska, fysiologiska, etc.) beroende på deras natur, miljö och förhållanden;
· beroende av kopplingen av kemisk kunskap och färdigheter med verklighet och praktik, inklusive medicinsk praxis, i systemet "samhälle - natur - produktion - människa", på grund av kemins obegränsade möjligheter vid skapandet av syntetiska material och deras betydelse i medicin , utvecklingen av nanokemi, såväl som att lösa miljöproblem och många andra globala problem för mänskligheten.
1. Sambandet mellan metaboliska processer och energi i kroppen
Livsprocesser på jorden bestäms till stor del av ackumuleringen av solenergi i biogena ämnen - proteiner, fetter, kolhydrater och de efterföljande omvandlingarna av dessa ämnen i levande organismer med frigörande av energi. Förståelsen av sambandet mellan kemiska omvandlingar och energiprocesser i kroppen insågs särskilt tydligt efter verk av A. Lavoisier (1743-1794) och P. Laplace (1749-1827). De visade genom direkta kalorimetriska mätningar att energin som frigörs i livets process bestäms av oxidation av mat med luftsyre som inandas av djur.
Metabolism och energi är en uppsättning processer för omvandling av ämnen och energi som sker i levande organismer, och utbyte av ämnen och energi mellan organismen och miljön. Metabolism av ämnen och energi är grunden för organismers livsaktivitet och är en av de viktigaste specifika egenskaperna hos levande materia, som skiljer levande från icke-levande. Metabolism, eller metabolism, som säkerställs av mycket komplex reglering på olika nivåer, involverar många enzymsystem. Under den metaboliska processen omvandlas ämnen som kommer in i kroppen till vävnadernas egna ämnen och till slutprodukter som utsöndras från kroppen. Under dessa omvandlingar frigörs och absorberas energi.
Med utvecklingen under XIX-XX-talen. termodynamik - vetenskapen om inbördes omvandling av värme och energi - blev det möjligt att kvantitativt beräkna omvandlingen av energi i biokemiska reaktioner och förutsäga deras riktning.
Energiutbyte kan utföras genom att överföra värme eller utföra arbete. Levande organismer är dock inte i jämvikt med sin miljö och kan därför kallas öppna system utan jämvikt. Men när det observeras under en viss tidsperiod, finns det inga synliga förändringar i kroppens kemiska sammansättning. Men det betyder inte att de kemiska ämnen som kroppen består av inte genomgår några omvandlingar. Tvärtom, de förnyas ständigt och ganska intensivt, vilket kan bedömas av den hastighet med vilken stabila isotoper och radionuklider som introduceras i cellen som en del av enklare prekursorämnen införlivas i komplexa ämnen i kroppen.
Det finns en sak mellan ämnesomsättning och energiomsättning grundläggande skillnad. Jorden förlorar eller vinner inte någon nämnvärd mängd materia. Materia i biosfären byts ut i ett slutet kretslopp osv. används upprepade gånger. Energiutbyte utförs på olika sätt. Det cirkulerar inte i en sluten cykel, utan är delvis spridd i yttre rymden. Därför, för att upprätthålla liv på jorden, är ett konstant flöde av energi från solen nödvändigt. Om 1 år, cirka 10 21 avföring solenergi. Även om det bara representerar 0,02 % av solens totala energi, är det oändligt mycket mer än den energi som används av alla konstgjorda maskiner. Mängden ämne som deltar i cirkulationen är lika stor.
2. Kemisk termodynamik som teoretisk grund för bioenergi. Ämne och metoder för kemisk termodynamik
Kemisk termodynamik studerar övergångarna av kemisk energi till andra former - termisk, elektrisk, etc., fastställer de kvantitativa lagarna för dessa övergångar, såväl som riktningen och gränserna för den spontana förekomsten av kemiska reaktioner under givna förhållanden.
Den termodynamiska metoden bygger på ett antal strikta begrepp: "system", "systemets tillstånd", "systemets inre energi", "systemets tillståndsfunktion".
Objekt att studera termodynamik är ett system
Samma system kan vara i olika tillstånd. Varje tillstånd i systemet kännetecknas av en viss uppsättning värden av termodynamiska parametrar. Termodynamiska parametrar inkluderar temperatur, tryck, densitet, koncentration, etc. En förändring av minst en termodynamisk parameter leder till en förändring av systemets tillstånd som helhet. Det termodynamiska tillståndet för ett system kallas jämvikt om det kännetecknas av konstanta termodynamiska parametrar på alla punkter i systemet och inte förändras spontant (utan att det krävs arbete).
Kemisk termodynamik studerar ett system i två jämviktstillstånd (slutligt och initialt) och bestämmer utifrån denna möjligheten (eller omöjligheten) av en spontan process under givna förhållanden i en specificerad riktning.
Termodynamik studierömsesidiga omvandlingar av olika energislag förknippade med överföring av energi mellan kroppar i form av värme och arbete. Termodynamiken bygger på två grundläggande lagar, som kallas termodynamikens första och andra lag. Studieämne inom termodynamik är energi och lagarna för ömsesidiga omvandlingar av energiformer under kemiska reaktioner, upplösningsprocesser, förångning, kristallisation.
Kemisk termodynamik är en gren av fysikalisk kemi som studerar ämnens interaktionsprocesser med termodynamiska metoder.
Huvudriktningarna för kemisk termodynamik är:
Klassisk kemisk termodynamik, som studerar termodynamisk jämvikt i allmänhet.
Termokemi, som studerar de termiska effekterna som följer med kemiska reaktioner.
Lösningsteorin, som modellerar ett ämnes termodynamiska egenskaper utifrån idéer om molekylstrukturen och data om intermolekylära interaktioner.
Kemisk termodynamik är nära besläktad med sådana grenar av kemi som analytisk kemi; elektrokemi; kolloidkemi; adsorption och kromatografi.
Utvecklingen av kemisk termodynamik fortgick samtidigt på två sätt: termokemisk och termodynamisk.
Uppkomsten av termokemi som en oberoende vetenskap bör betraktas som upptäckten av Herman Ivanovich Hess, professor vid St. Petersburg University, av förhållandet mellan de termiska effekterna av kemiska reaktioner - Hess lagar.
3. Termodynamiska system: isolerade, slutna, öppna, homogena, heterogena. Begreppet fas.
System- detta är en samling av interagerande ämnen, mentalt eller faktiskt isolerade från miljön (provrör, autoklav).
Kemisk termodynamik beaktar övergångar från ett tillstånd till ett annat, medan vissa kan förändras eller förbli konstanta. parametrar:
· isobarisk– vid konstant tryck;
· isokorisk– vid konstant volym;
· isotermisk– vid konstant temperatur;
· isobarisk - isotermisk– vid konstant tryck och temperatur osv.
De termodynamiska egenskaperna hos ett system kan uttryckas med hjälp av flera systemtillståndsfunktioner, ringde karaktäristiska funktioner: inre energiU , entalpi H , entropi S , Gibbs energi G , Helmholtz energi F . Karakteristiska funktioner har en egenskap: de beror inte på metoden (vägen) för att uppnå ett givet tillstånd i systemet. Deras värde bestäms av systemets parametrar (tryck, temperatur, etc.) och beror på mängden eller massan av ämnet, därför är det vanligt att hänvisa dem till en mol av ämnet.
Enligt metoden att överföra energi, materia och information mellan det aktuella systemet och miljön klassificeras termodynamiska system:
1. Slutet (isolerat) system- detta är ett system där det inte sker något utbyte av energi, materia (inklusive strålning) eller information med externa kroppar.
2. Stängt system- ett system där utbyte endast sker med energi.
3. Adiabatiskt isolerat system - Detta är ett system där det sker ett utbyte av energi endast i form av värme.
4. Öppet systemär ett system som utbyter energi, materia och information.
Systemklassificering:
1) om värme- och massöverföring är möjlig: isolerad, stängd, öppen. Ett isolerat system utbyter varken materia eller energi med miljön. Ett slutet system byter energi med miljön, men utbyter inte materia. Ett öppet system utbyter både materia och energi med sin omgivning. Begreppet ett isolerat system används i fysikalisk kemi som ett teoretiskt.
2) efter inre struktur och egenskaper: homogen och heterogen. Ett system kallas homogent om det inte finns några ytor inom det som delar upp systemet i delar som skiljer sig åt i egenskaper eller kemisk sammansättning. Exempel på homogena system är vattenlösningar av syror, baser och salter; gasblandningar; enskilda rena ämnen. Heterogena system innehåller naturliga ytor inom dem. Exempel på heterogena system är system som består av ämnen som skiljer sig åt i sitt aggregationstillstånd: en metall och en syra, en gas och ett fast ämne, två vätskor olösliga i varandra.
Fas- detta är en homogen del av ett heterogent system, med samma sammansättning, fysikaliska och kemiska egenskaper, separerad från andra delar av systemet av en yta, vid passage genom vilken systemets egenskaper abrupt förändras. Faserna är fasta, flytande och gasformiga. Ett homogent system består alltid av en fas, en heterogen - av flera. Baserat på antalet faser klassificeras systemen i enfas, tvåfas, trefas etc.
5. Termodynamikens första lag. Inre energi. Isobariska och isokoriska termiska effekter .
Termodynamikens första lag- en av termodynamikens tre grundläggande lagar, representerar lagen om energibevarande för termodynamiska system.
Termodynamikens första lag formulerades i mitten av 1800-talet som ett resultat av den tyske vetenskapsmannen J. R. Mayers arbete, den engelske fysikern J. P. Joule och den tyske fysikern G. Helmholtz.
Enligt termodynamikens första lag kan ett termodynamiskt system genomgå fungerar endast på grund av dess inre energi eller externa energikällor .
Termodynamikens första lag formuleras ofta som omöjligheten av existensen av en evighetsmaskin av det första slaget, som skulle utföra arbete utan att dra energi från någon källa. En process som sker vid en konstant temperatur kallas isotermisk, vid konstant tryck - isobarisk, vid konstant volym – isokorisk. Om systemet under en process är isolerat från den yttre miljön på ett sådant sätt att värmeväxling med omgivningen utesluts, kallas processen adiabatisk.
Systemets inre energi. När ett system övergår från ett tillstånd till ett annat förändras vissa av dess egenskaper, särskilt intern energi U.
Den inre energin i ett system är dess totala energi, som består av kinetiska och potentiella energier hos molekyler, atomer, atomkärnor och elektroner. Intern energi inkluderar energin från translations-, rotations- och vibrationsrörelser, såväl som potentiell energi på grund av attraktions- och repulsionskrafterna som verkar mellan molekyler, atomer och intraatomära partiklar. Den inkluderar inte den potentiella energin för systemets position i rymden och den kinetiska energin för systemets rörelse som helhet.
Intern energi är en termodynamisk funktion av systemets tillstånd. Detta betyder att närhelst systemet befinner sig i ett givet tillstånd, får dess inre energi ett visst värde som är inneboende i detta tillstånd.
∆U = U 2 - U 1
där U 1 och U 2 är den inre energin i systemet V slut- respektive initialtillstånd.
Termodynamikens första lag. Om ett system byter ut termisk energi Q och mekanisk energi (arbete) A med den yttre miljön, och samtidigt övergår från tillstånd 1 till tillstånd 2, den mängd energi som frigörs eller absorberas av systemet av värmeformer Q resp. arbete A är lika med systemets totala energi under övergången från ett tillstånd till ett annat och registreras.
I den antika världen kallades naturvetenskaperna på grekiska fysik, därav det moderna namnet på den grundläggande naturvetenskapen - fysik. Fysik uppfattades som en persons kunskap om världen omkring honom. I Europa brukade man kalla vetenskaplig kunskap naturfilosofi, eftersom de bildades i en tid då filosofin ansågs vara den huvudsakliga vetenskapen; i Tyskland på 1800-talet. Naturfilosofi var namnet på all naturvetenskap som helhet.
I den moderna världen förstås naturvetenskap som antingen eller: a) en enhetlig vetenskap om naturen som helhet; b) hela naturvetenskapen. I vilket fall som helst är ämnet för studier av naturvetenskap naturen, uppfattad som världen runt människan, inklusive människan själv.
Naturvetenskap inkluderar fysik, kemi, biologi, kosmologi, astronomi, geografi, geologi, psykologi (inte helt) och de så kallade gränssnittsvetenskaperna – astrofysik, biofysik, biokemi etc. och tillämpad vetenskap – geografi, geokemi, paleontologi m.m.
Naturvetenskapen stod till en början inför uppgiften att förstå omvärlden och dess objektiva lagar. I forna tider gjordes detta av matematik och filosofi, senare av matematik, kemi och fysik, och efter uppdelningen av den vetenskapliga kunskapen i smalare vetenskaper - av alla ovanstående och de smalare som inte är listade.
Relativt sett uppmanades naturvetenskapen att lösa ett antal mysterier eller så kallade eviga frågor: om världens och människans uppkomst, om nivåerna i världens struktur, om förvandlingen av döda till levande och , omvänt, om vektorn för tidsriktningen, om möjligheten till extremt långväga resor i rymden, etc. I varje skede av kunskapsutvecklingen visade det sig att problemen endast delvis var lösta. Och varje nytt kunskapsstadium förde lösningen närmare, men jag kunde fortfarande inte lösa problemen.
Inom modern naturvetenskap förstås en uppsättning uppgifter som kunskapen om de objektiva naturlagarna och främjandet av deras praktiska användning i människans intresse, medan det praktiska värdet av den förvärvade kunskapen visar sig vara en avgörande faktor, vilket avgör finansieringsfrågor: lovande vetenskapsgrenar får bra finansiering, föga lovande utvecklas långsammare på grund av svag finansiering.
2. Naturvetenskapernas inbördes samband
Alla fenomen i världen är förbundna med varandra, därför är nära kopplingar mellan naturvetenskaperna naturliga. Varje levande och livlöst föremål i den omgivande världen kan beskrivas matematiskt (storlek, vikt, volym, förhållandet mellan dessa kategorier), fysiskt (egenskaperna hos ämnet, vätska, gas som det består av), kemiskt (egenskaper hos de kemiska processerna som förekommer i det och reaktionerna av föremålets substans ) etc.
Med andra ord, föremål i den omgivande världen, vare sig de är levande eller livlösa, lyder lagarna för denna världs existens som upptäckts av människan - fysiska, matematiska, kemiska, biologiska, etc. Under lång tid fanns det en förenklad syn på komplexa levande föremål och fenomen; tillämpa samma lagar som finns i den livlösa naturen, eftersom forskare kunde förstå och beskriva processer i levande organismer endast från en mekanistisk synvinkel.
Det var en förenklad, om än för den tiden ganska vetenskaplig, uppfattning; vi ringer honom reduktionistisk.
I modern vetenskaplig kunskap, tvärtom, finns det ett annat tillvägagångssätt - hel eller holistisk. I komplexa föremål och fenomen gäller alla naturlagar som är kända för människan, men de verkar inte separat, utan i syntes, och därför är det ingen mening att betrakta dem isolerade från varandra. Reducerar tillvägagångssättet bestämde användningen av den analytiska metoden, det vill säga den antog nedbrytningen av ett komplext objekt i de minsta komponenterna, holistisk innebär att man studerar ett objekt som helheten av alla dess komponenter, vilket kräver att man studerar på en mycket mer komplex nivå alla existerande kopplingar. Det visade sig att även för att studera livlös materia räcker det inte att förlita sig på de kända fysik- och kemilagarna, utan det är nödvändigt att skapa nya teorier som betraktar sådana föremål från en ny synvinkel. Som ett resultat upphävdes inte välkända lagar, utan nya teorier öppnade nya kunskapshorisonter och bidrog till födelsen av nya grenar inom naturvetenskapen (till exempel kvantfysik).
3. Indelning av naturvetenskap i grundläggande och tillämpad
Naturvetenskap kan delas in i grundläggande och tillämpad. Yrkeskola lösa en viss samhällsordning, det vill säga deras existens syftar till att fullgöra en uppgift från samhället som efterfrågas i ett givet stadium av dess utveckling. Grundläggande vetenskaper de uppfyller inte någon order, de är upptagna med att skaffa kunskap om världen, eftersom att få sådan kunskap är deras direkta ansvar.
De kallas grundläggande eftersom de är grunden på vilken tillämpad vetenskap och vetenskaplig och teknisk forskning (eller teknologier) bygger. I samhället finns det alltid en skeptisk inställning till grundforskning, och detta är förståeligt: de ger inte den nödvändiga utdelningen omedelbart, eftersom de ligger före utvecklingen av tillämpade vetenskaper som finns i samhället, och denna fördröjning av "användbarhet" är vanligtvis uttryckt i årtionden och ibland århundraden. Keplers upptäckt av lagarna för förhållandet mellan de kosmiska kropparnas omloppsbana och deras massa gav ingen fördel för den samtida vetenskapen, men med utvecklingen av astronomi, och sedan rymdforskningen, blev det relevant.
Grundläggande upptäckter blir med tiden grunden för skapandet av nya vetenskaper eller grenar av befintliga vetenskaper och bidrar till mänsklighetens vetenskapliga och tekniska framsteg. Tillämpade vetenskaper är fast förbundna med utvecklingen av sådan kunskap de orsakar den snabba utvecklingen av ny teknik.
Tekniker i snäv bemärkelse förstås vanligtvis som kunskapsmassan om metoderna och medlen för att genomföra produktionsprocesser, såväl som själva de tekniska processerna, där en kvalitativ förändring av det bearbetade objektet sker; i vid bemärkelse är detta sätt att nå de mål som samhället ställt upp, bestämt av kunskapsläget och social effektivitet.
I vardagen avser teknik tekniska anordningar (en ännu snävare betydelse av ordet). Men i någon mening tillhandahålls teknik av tillämpad vetenskap, och tillämpad vetenskap tillhandahålls av grundläggande vetenskaper. Och du kan bygga ett trenivådiagram av relationer: de befallande höjderna kommer att upptas av grundläggande vetenskaper, tillämpade vetenskaper kommer att vara på våningen nedanför, och teknologier som inte kan existera utan vetenskaper kommer att vara i botten.
4. Naturvetenskap och humanitära kulturer
Den ursprungliga kunskapen om världen var inte uppdelad i naturvetenskap och konst i Grekland, naturfilosofi studerade världen i sin helhet, utan att försöka skilja det materiella från det andliga eller det andliga från det materiella. Denna process för att splittra kunskap i två delar började i det medeltida Europa (om än långsamt) och nådde sin höjdpunkt i den moderna eran, då de sociala revolutionerna som ägde rum ledde till de industriella revolutionerna och värdet av vetenskaplig kunskap ökade, eftersom det och bara det bidrog till framsteg.
Andlig kultur (konst, litteratur, religion, moral, mytologi) kunde inte bidra till materiella framsteg. Teknikfinansiärer var inte intresserade av det. En annan anledning var att den humanitära kulturen var mättad med religion och inte hjälpte utvecklingen av naturvetenskaplig kunskap (snarare hindrade den). Naturvetenskapen utvecklades snabbt och började mycket snabbt isolera fler och fler nya grenar inom sig själva och blev självständiga vetenskaper. Det enda sambandet som hindrade dem från att falla sönder i isolerade och fristående vetenskaper var filosofin.
Filosofi var en humanitär vetenskap per definition, men grundläggande för de naturliga disciplinerna. Med tiden blev vetenskaperna allt mindre filosofi och mer och mer beräkningar och tillämpade moment. Om universums lagar under medeltiden studerades med det globala målet att förstå den världsordning som Gud gav människorna för att förbättra människan för livet i världen byggd av Gud, så lämnade den humanitära komponenten i senare tider den naturliga vetenskaper började de bryta "ren" kunskap och upptäcka "rena" lagar, baserade på två principer: att svara på frågan "hur det fungerar" och att ge råd "hur man använder det för mänsklighetens framsteg."
Det fanns en uppdelning av den tänkande delen av mänskligheten i humanister och vetenskapsmän. Forskare började förakta humanistiska forskare för deras oförmåga att använda matematiska apparater, och humaniora forskare började se forskare som "knäckare" som inte hade något mänskligt kvar i sig. Processen nådde sin höjdpunkt under andra hälften av 1900-talet. Men sedan stod det klart att mänskligheten hade gått in i en ekologisk kris, och humanitär kunskap var nödvändig som ett element för naturvetenskapernas normala funktion.
5. Stadier av naturvetenskaplig kunskap om naturen
Historien om utvecklingen av vetenskaplig kunskap är en lång och komplex process som kan delas in i flera steg.
Första etappen omfattar perioden fr.o.m naturfilosofins födelse fram till 1400-talet. Under denna period utvecklades den vetenskapliga kunskapen synkret, det vill säga odifferentierad. Naturfilosofin representerade världen som en helhet; filosofin var vetenskapernas drottning. Naturfilosofins huvudsakliga metoder var observation och spekulation. Så småningom, runt 1200-talet, började högspecialiserade kunskapsområden växa fram ur naturfilosofin - matematik, fysik, kemi etc. På 1400-talet. dessa kunskapsområden tog form inom specifika vetenskaper.
Andra etappen – från XV till XVIII århundraden. Analys, ett försök att dela upp världen i mindre och mindre beståndsdelar och studera dem, kom i förgrunden inom vetenskapens metoder. Huvudproblemet för denna tid var sökandet efter världens ontologiska grund, strukturerad från urtidligt kaos. Den allt finare uppdelningen av världen i delar orsakade också en finare uppdelning av naturfilosofin i separata vetenskaper, och de i ännu mindre. (Från en enda filosofisk alkemi bildades vetenskapen om kemi, som sedan splittrades i oorganiskt och organiskt, fysikaliskt och analytiskt, etc.)
I det andra steget dök en ny vetenskapsmetod upp - experimentera. Kunskaper inhämtades huvudsakligen empiriskt, det vill säga genom experiment. Men uppmärksamheten riktades inte mot fenomen, utan mot objekt (objekt), på grund av vilka naturen uppfattades i statiska förhållanden och inte i förändring.
Tredje etappen täcker 1800–1900-talen. Det var en period av snabb tillväxt av vetenskaplig kunskap, snabba och korta vetenskapliga framsteg. Under denna period fick mänskligheten mer kunskap än i hela vetenskapens historia. Denna period brukar kallas syntetisk, eftersom huvudprincipen för denna tid är syntes.
Sedan slutet av 1900-talet. vetenskapen har flyttat till en ny integral-differentiella steg . Detta förklarar uppkomsten av universella teorier som kombinerar data från olika vetenskaper med en mycket stark humanitär komponent. Huvudmetoden är kombination av syntes och experiment.
6. Bildande av en vetenskaplig bild av världen
Den vetenskapliga synen på världen har precis som vetenskapen själv genomgått flera utvecklingsstadier. Till en början segrade det mekanistisk bild av världen, styrd av regeln: om det finns fysiska lagar i världen, så kan de tillämpas på vilket föremål som helst i världen och alla dess fenomen. Det kunde inte ske några olyckor i denna världsbild. Världen stod fast på den klassiska mekanikens principer och lydde den klassiska mekanikens lagar.
En mekanistisk syn på världen utvecklades under det religiösa medvetandets tid, även bland forskare själva: de fann världens grund i Gud, mekanikens lagar uppfattades som Skaparens lagar, världen betraktades bara som ett makrokosmos , rörelse - som mekanisk rörelse bestämdes alla mekaniska processer av principen om komplex determinism, vilket inom vetenskapen innebär en noggrann och entydig bestämning av tillståndet för alla mekaniska system.
Bilden av världen på den tiden såg ut som en perfekt och exakt mekanism, som en klocka. I denna världsbild fanns ingen fri vilja, det fanns öde, det fanns ingen valfrihet, det fanns determinism. Det här var Laplaces värld.
Den här bilden av världen har förändrats elektromagnetiska, som inte var baserad på makrokosmos, utan på fältet och egenskaperna hos fält som just upptäckts av människan - magnetiska, elektriska, gravitationella. Detta var Maxwells och Faradays värld. Han ersattes av bild av kvantvärlden, som betraktade de minsta komponenterna - en mikrovärld med partikelhastigheter nära ljusets hastighet och gigantiska rymdobjekt - en megavärld med enorma massor. Denna bild var föremål för relativistisk teori. Detta var Einsteins, Heisenbergs, Bohrs värld. Sedan slutet av 1900-talet. en modern bild av världen har vuxit fram - informativ, synergi, byggd på grundval av självorganiserande system (både levande och livlös natur) och sannolikhetsteorin. Detta är Stephen Hawkings och Bill Gates värld, världen av rymdveck och artificiell intelligens. Teknik och information avgör allt i denna värld.
7. Globala naturvetenskapliga revolutioner
Ett utmärkande drag för naturvetenskapens utveckling är att den, efter att ha utvecklats under lång tid evolutionärt inom naturfilosofins ramar, sedan utvecklats genom skarpa revolutionära förändringar - naturvetenskapliga revolutioner. De kännetecknas av följande egenskaper: 1) avfärda och förkasta gamla idéer som hindrar framsteg; 2) förbättring av den tekniska basen med snabb expansion av kunskap om världen och uppkomsten av nya idéer; 3) uppkomsten av nya teorier, begrepp, principer, vetenskapslagar (som kan förklara fakta som är oförklarliga ur gamla teoriers synvinkel) och deras snabba erkännande som grundläggande. Revolutionära konsekvenser kan komma från både en vetenskapsmans aktiviteter och ett team av vetenskapsmän eller hela samhället som helhet.
Revolutioner inom det naturvetenskapliga området kan relatera till en av tre typer:
1) global– påverkar inte bara ett fenomen eller kunskapsområde, utan hela vår kunskap om världen, bildar antingen nya vetenskapsgrenar eller nya vetenskaper, och ibland helt vänder samhällets idé om världens struktur och skapar en annan tankesätt och andra riktlinjer;
2) lokal– påverka ett kunskapsområde, en grundläggande vetenskap, där den grundläggande idén förändras radikalt, vilket förbättrar den grundläggande kunskapen om denna industri, men samtidigt utan att påverka inte bara grunderna utan också fakta i det närliggande området kunskap (till exempel, Darwins teori raderade biologins axiom om oföränderligheten hos arterna av levande varelser, men påverkade inte på något sätt fysik, kemi eller matematik);
3) privat– gäller enskilda icke-livskraftiga, men utbredda teorier och begrepp inom något kunskapsområde – de kollapsar under faktatrycket, men gamla teorier som inte motsäger nya fakta finns kvar och utvecklas fruktbart. Nya idéer kan ge upphov till inte bara en ny teori, utan också till en ny gren av vetenskapen. Grundtanken i den förkastar inte de gamla grundade teorierna, utan skapar en så revolutionerande att den inte finner en plats bredvid de gamla och blir grunden för en ny vetenskaplig gren.
8. Kosmologi och naturvetenskapliga revolutioner
Rivningen av den gamla visionen om världen inom naturvetenskapen har alltid varit nära förknippad med kosmologisk och astronomisk kunskap. Kosmologin, som behandlade frågor om världens ursprung och människan i den, baserades på existerande myter och religiösa idéer om människor. Himlen intog en ledande plats i deras världsbild, eftersom alla religioner förklarade att det var platsen där gudarna bor, och de synliga stjärnorna ansågs vara dessa gudars inkarnationer. Kosmologi och astronomi är fortfarande nära förbundna, även om vetenskaplig kunskap gjorde sig av med gudarna och slutade betrakta rymden som deras livsmiljö.
Människans första kosmologiska system var topocentrisk, det vill säga vem ansåg att livets huvudsakliga ursprung var den bosättning där myten om livets ursprung, människan och någon lokal gud föddes. Det topocentriska systemet placerade centrum för livets ursprung på planeten. Världen var platt.
Med expansionen av kultur- och handelsförbindelser fanns det för många platser och gudar för att ett topocentriskt system skulle existera. Dök upp geocentrisk system (Anaximander, Aristoteles och Ptolemaios), som övervägde frågan om livets ursprung i en global, planetarisk volym och placerade jorden i centrum av det planetsystem som människan känner till. Som ett resultat Aristotelisk revolution världen blev sfärisk och solen kretsade runt jorden.
ersatt geocentrisk heliocentrisk ett system där jorden fick en vanlig plats bland andra planeter, och solen, belägen i mitten av solsystemet, förklarades livets källa. Det var det Kopernsk revolution. Kopernikus idéer bidrog till att bli av med religionens dogmatism och framväxten av vetenskap i dess moderna form (klassisk mekanik, vetenskapliga verk av Kepler, Galileo, Newton).
En samtida med Copernicus, G. Bruno, lade fram en idé som inte uppskattades på hans tid polycentrism– det vill säga mångfalden av världar. Flera århundraden senare förkroppsligades denna idé i Einsteins verk och relativistisk teori (relativitetsteori), en kosmologisk modell av ett homogent och isotropiskt universum och kvantfysik dök upp.
Världen står på tröskeln till en ny global revolution inom naturvetenskapen, en teori måste födas som kopplar samman den allmänna relativitetsteorin med materiens struktur.
9. Nivåer av vetenskaplig kunskap
Modern naturvetenskap verkar på två nivåer av vetenskaplig kunskap – empirisk och teoretisk.
Den empiriska kunskapsnivån betyder experimentell inhämtning av faktamaterial. Empirisk kognition innefattar sensorisk-visuella metoder och kognitionsmetoder (systematisk observation, jämförelse, analogi, etc.), som ger många fakta som kräver bearbetning och systematisering (generalisering). På empirisk kunskapsstadium registreras fakta, beskrivs i detalj och systematiseras. För att få fakta utförs experiment med inspelningsinstrument.
Även om observation involverar en person som använder sina fem sinnen, litar forskare inte på en persons omedelbara känslor och förnimmelser och, för noggrannhetens skull, använder de instrument som är oförmögna att göra misstag. Men en person är fortfarande närvarande som en observatör. objektiviteten på den empiriska nivån kan inte stänga av den subjektiva faktorn - observatören. Experiment kännetecknas av metoder för kontroll och korskontroll av data.
Den teoretiska kunskapsnivån innebär bearbeta empiriska resultat och skapa teorier som kan förklara data. Det är på denna nivå som formuleringen av mönster och lagar som upptäckts av forskare sker, och inte bara upprepande sekvenser eller isolerade egenskaper hos vissa fenomen eller objekt. En vetenskapsmans uppgift är att hitta, förklara och vetenskapligt underbygga mönster i material som erhållits empiriskt, och att utifrån detta skapa ett tydligt och sammanhängande system av världsordning. Den teoretiska kunskapsnivån har två varianter: abstrakta grundläggande teorier (som ligger borta från existerande verklighet) och teorier som syftar till specifika områden av praktisk kunskap.
Empirisk och teoretisk kunskap hänger samman med varandra och det ena existerar inte utan det andra: experiment genomförs utifrån existerande teorier; teorier konstrueras utifrån det experimentella material som erhållits. Om det inte stämmer överens med befintliga teorier, så är det antingen felaktigt eller kräver skapandet av en ny teori.
10. Allmänna vetenskapliga kognitionsmetoder: analys, syntes, generalisering, abstraktion, induktion, deduktion
Allmänna vetenskapliga kognitionsmetoder inkluderar analys, syntes, generalisering, abstraktion, induktion, deduktion, analogi, modellering, historisk metod, klassificering.
Analys- mental eller verklig nedbrytning av ett föremål i dess minsta delar. Syntes - kombinera de studerade elementen som ett resultat av analys till en enda helhet. Analys och syntes används som kompletterande metoder. Kärnan i detta sätt att veta är viljan att ta isär något för att förstå varför och hur det fungerar, och sätta ihop det igen för att se till att det fungerar just för att det har en studerad struktur.
Generalisering- en tankeprocess som består av en övergång från individen till helheten, från det särskilda till det allmänna (i den formell logikens principer: Kai är en man, alla människor är dödliga, Kai är dödliga).
Abstraktion - en tankeprocess som går ut på att lägga till vissa förändringar i det föremål som studeras eller att från beaktande utesluta vissa egenskaper hos föremål som inte anses väsentliga. Abstraktioner är begrepp som t.ex
(i fysiken) en materiell punkt som har massa men saknar andra egenskaper, en oändlig rät linje (i matematik) osv. Induktion- en tankeprocess som består av att härleda en allmän ståndpunkt från observationen av ett antal särskilda individuella fakta. Induktion kan vara fullständig eller ofullständig. Full induktion innebär observation av hela uppsättningen objekt, från vilka allmänna slutsatser följer, men i experiment används det ofullständig induktion, som gör en slutsats om en uppsättning objekt baserat på studiet av en del av objekten. Ofullständig induktion förutsätter att liknande objekt utanför de experimentella parenteserna har samma egenskaper som de studerade, och detta tillåter användning av experimentella data för teoretisk motivering. Ofullständig induktion brukar kallas vetenskaplig. Avdrag- en tankeprocess som innebär att föra analytiska resonemang från det allmänna till det specifika. Avdrag bygger på en generalisering, men utförs från vissa initiala allmänna bestämmelser, som anses obestridliga, till ett särskilt fall för att få en verkligt korrekt slutsats. Den deduktiva metoden är mest utbredd inom matematiken.
Titel
Innehåll
3
6
8
4 Testuppgift
12
Referenser
13
1 Naturvetenskapernas samverkan. Vetenskaplig metod
Ett av naturvetenskapens utvecklingsmönster är växelverkan mellan naturvetenskap, sammankopplingen av alla grenar av naturvetenskap. Vetenskapen är därför en enda helhet.- De viktigaste sätten för interaktion är följande:
- studera ett ämne samtidigt av flera vetenskaper(t.ex. mänskliga studier);
en vetenskaps användning av kunskap erhållen av andra vetenskaper, till exempel är fysikens prestationer nära relaterade till utvecklingen av astronomi, kemi, mineralogi, matematik och använder kunskapen som erhålls av dessa vetenskaper;
använda en vetenskaps metoder för att studera föremål och processer i en annan. En rent fysisk metod, metoden "märkta atomer", används i stor utsträckning inom biologi, botanik, medicin, etc. Elektronmikroskopet används inte bara inom fysiken: det är också nödvändigt för att studera virus. Fenomenet paramagnetisk resonans används inom många vetenskapsgrenar. I många levande föremål innehåller naturen rent fysiska verktyg, till exempel har en skallerorm ett organ som kan uppfatta infraröd strålning och upptäcka temperaturförändringar på en tusendels grad; fladdermusen har en ultraljudslokalisering som gör att den kan navigera i rymden och inte stöta in i väggarna i grottorna där den vanligtvis bor; möss, fåglar och många djur plockar upp infraljudsvågor som fortplantar sig före en jordbävning, vilket får dem att lämna det farliga området; petreln, tvärtom, uppfattar vågor med låga infraljudsfrekvenser, "flyger stolt" över havets vidd, etc.;
interaktion genom teknik och produktion, utförs där data från flera vetenskaper används, till exempel inom instrumentteknik, skeppsbyggnad, rymd, automation, militär industri, etc.;
interaktion genom studiet av de allmänna egenskaperna hos olika typer av materia, Ett slående exempel på detta är cybernetik - vetenskapen om kontroll i komplexa dynamiska system av alla slag (tekniska, biologiska, ekonomiska, sociala, administrativa, etc.) som använder feedback. Ledningsprocessen i dem genomförs i enlighet med den tilldelade uppgiften och pågår tills förvaltningsmålet är uppnått.
Metoder för kognition
(enligt graden av giltighet)
Statistisk sannolikhet Induktiv Deduktiv
Metoder för kognition
(genom kommunikationsmekanismer)
- Analytisk - Modellering
- Syntetisk - Generalisering
- Idealisering - Typologisering
- Logisk - Klassificeringar
Vetenskapens utveckling har sina egna lagar. Från observation av omvärlden föds ett antagande om processernas och fenomenens natur och samband; en teori är byggd från fakta och rimliga antaganden; en teori testas genom experiment, och när den väl bekräftats fortsätter den att utvecklas och testas igen otaliga gånger. Denna utvecklingsgång är kärnan i den vetenskapliga metoden; det låter dig skilja fel från vetenskaplig sanning, kontrollera antaganden och undvika misstag. Det måste man alltid komma ihåg experiment är teorins högsta domare(sanningskriteriet).
2 Fältstrukturer - ett kontinuumkoncept för att beskriva naturen
En av de viktigaste och mest betydelsefulla frågorna inom både filosofi och naturvetenskap är materiens problem. Idéer om materiens struktur tar sig uttryck i kampen mellan två begrepp: diskontinuitet (diskretitet) - ett korpuskulärt begrepp, och kontinuitet (kontinuitet) - ett kontinuerligt begrepp.Etablerat i början av 1800-talet. idéer om materiens struktur var ensidiga och gjorde det inte möjligt att förklara ett antal experimentella faktorer. Utvecklad av M. Faraday och J. Maxwell på 1800-talet. Teorin om det elektromagnetiska fältet visade att det erkända konceptet inte kan vara det enda som förklarar materiens struktur. I sina verk visade M. Faraday och J. Maxwell att fältet är en oberoende fysisk verklighet.
Sålunda skedde inom vetenskapen en viss omvärdering av de grundläggande principerna, som ett resultat av vilket den långväga handlingen som underbyggdes av I. Newton ersattes med kortdistanshandling, och istället för idén om diskretitet, idén om kontinuitet lades fram, vilket uttrycktes i elektromagnetiska fält.
Hela situationen inom vetenskapen i början av 1900-talet. Den utvecklades på ett sådant sätt att idéerna om materiens diskrethet och kontinuitet fick sitt tydliga uttryck i två typer av materia: substans och fält, vars skillnad var tydligt registrerad på mikrovärldsfenomennivå. Men den vidare utvecklingen av vetenskapen på 20-talet. visade att ett sådant motstånd är mycket villkorat.
Sålunda, i den moderna naturvetenskapliga bilden av världen, är idén om två typer av materia fast förankrad - substans och fält, även om det på senare år har dykt upp en hypotes enligt vilken vissa författare lägger till en tredje typ - fysiskt vakuum. Skillnaderna mellan materia och fält fixeras ganska lätt bara på makrokosmos nivå, samtidigt blir gränsen mellan dessa typer transparent på nivån för mikroobjekt.
3 Allmänna drag av världens evolutionära process. V.I. Vernadskys doktrin om biosfären
Centralt i detta begrepp är begreppet levande materia, som V.I. Vernadsky definierar det som en samling av levande organismer. Förutom växter och djur har V.I. Vernadsky inkluderar här mänskligheten, vars inflytande på geokemiska processer skiljer sig från inflytandet från andra levande varelser, för det första i dess intensitet, som ökar med den geologiska tidens gång; för det andra genom den påverkan som mänsklig aktivitet har på resten av levande materia.Denna påverkan återspeglas främst i skapandet av många nya arter av odlade växter och husdjur. Sådana arter fanns inte tidigare, och utan mänsklig hjälp dör de antingen eller förvandlas till vilda raser. Därför betraktar Vernadsky det geokemiska arbetet med levande materia i den oupplösliga kopplingen mellan djur-, växtrikena och den kulturella mänskligheten som ett verk av en enda helhet.
Enligt V.I. Vernadsky, tidigare fäste de inte vikt vid två viktiga faktorer som kännetecknar levande kroppar och produkterna av deras vitala aktivitet:
– Pasteurs upptäckt av dominansen av optiskt aktiva föreningar förknippade med dissymmetrin i molekylers rumsliga struktur som en utmärkande egenskap hos levande kroppar;
– Levande organismers bidrag till biosfärens energi och deras inflytande på livlösa kroppar. När allt kommer omkring inkluderar biosfären inte bara levande materia, utan också olika livlösa kroppar, som V.I. Vernadsky kallar inerta (atmosfären, stenar, mineraler, etc.), såväl som bioinerta kroppar som bildas av heterogena levande och inerta kroppar (jordar, ytvatten, etc.). Även om levande materia utgör en obetydlig del av biosfären i volym och vikt, spelar den en stor roll i geologiska processer i samband med förändringar i vår planets utseende.
Eftersom levande materia är en avgörande komponent i biosfären, kan man hävda att den kan existera och utvecklas endast inom ramen för ett integrerat system av biosfären. Det är ingen slump att V.I. Vernadsky menar att levande organismer är en funktion av biosfären och är nära förbundna materiellt och energetiskt med den, och är en enorm geologisk kraft som bestämmer den.
Den ursprungliga grunden för existensen av biosfären och de biogeokemiska processer som förekommer i den är vår planets astronomiska position och först och främst dess avstånd från solen och lutningen av jordens axel till ekliptikan eller till planet för jordens omloppsbana.
Den avgörande skillnaden mellan levande materia och inert materia är följande:
– förändringar och processer i levande materia sker mycket snabbare än i inerta kroppar. Därför, för att karakterisera förändringar i levande materia, används begreppet historisk tid, och i inerta kroppar - geologisk tid. Som jämförelse noterar vi att en sekund av geologisk tid motsvarar ungefär hundra tusen år av historisk tid;
– under geologisk tid ökar kraften hos levande materia och dess påverkan på biosfärens inerta materia. Denna påverkan, påpekar V.I. Vernadsky, manifesterar sig främst "i det kontinuerliga biogena flödet av atomer från levande materia till biosfärens inerta materia och tillbaka";
– endast i levande materia sker kvalitativa förändringar i organismer under loppet av geologisk tid. Processen och mekanismerna för dessa förändringar förklarades först i teorin om arternas ursprung genom naturligt urval av Charles Darwin (1859);
– levande organismer förändras beroende på förändringar i miljön, anpassar sig till den, och enligt Darwins teori är det den gradvisa ackumuleringen av sådana förändringar som fungerar som källan till evolutionen.
V.I. Vernadsky föreslår att levande materia också kan ha sin egen utvecklingsprocess, manifesterad i förändringar med den geologiska tidens gång, oavsett förändringar i miljön.
För att bekräfta sin tanke hänvisar han till den kontinuerliga tillväxten av det centrala nervsystemet hos djur och dess betydelse i biosfären, såväl som till den speciella organisationen av själva biosfären. Enligt hans åsikt, i en förenklad modell, kan denna organisation uttryckas på ett sådant sätt att inte en enda punkt i biosfären "faller på samma plats, på samma punkt i biosfären som den någonsin har varit i tidigare." I moderna termer kan detta fenomen beskrivas som irreversibiliteten av förändringar som är inneboende i varje evolutions- och utvecklingsprocess.
Den kontinuerliga evolutionsprocessen, åtföljd av uppkomsten av nya arter av organismer, påverkar hela biosfären som helhet, inklusive naturliga bioinerta kroppar, till exempel jordar, mark- och underjordiska vatten, etc. Detta bekräftas av det faktum att jordarna och floderna i Devon är helt olika från tertiärens och i synnerhet vår tideräkning. Således sprider sig arternas utveckling gradvis och sprider sig till hela biosfären.
Trots vissa motsägelser representerar Vernadskijs lära om biosfären ett nytt stort steg i att förstå inte bara den levande naturen utan också dess oupplösliga samband med mänsklighetens historiska aktiviteter.
I allmänhet är det vetenskapliga tillvägagångssätt som V.I. Vernadsky föreslår för att studera alla naturfenomen inom biosfären - området där levande organismer finns - förmodligen korrekt. Frågan om biosfärens pågående (eller fullbordade) övergång till ett nytt tillstånd, noosfären, är emellertid en filosofisk fråga, och därför kan det inte ges ett strikt, entydigt svar på den.
Vernadskys idéer var långt före den tid då han arbetade. Detta gäller fullt ut läran om biosfären och dess övergång till noosfären. Först nu, under förhållanden av extraordinära förvärring av vår tids globala problem, blir Vernadskys profetiska ord om behovet av att tänka och handla i den planetariska - biosfär - aspekten tydliga. Först nu faller illusionerna av teknokratism och naturens erövring sönder och den väsentliga enheten mellan biosfären och mänskligheten blir tydlig. Vår planets öde och mänsklighetens öde är ett öde.
4 Testuppgift
1. A2. B, G
3. B
4. B
5. B
Referenser
- Guseinov_ Begreppen modern naturvetenskap Lärobok 6:e uppl. 2007.
etc.............
Redan under antikens tidevarv fanns det ett grundläggande samband mellan naturvetenskap och filosofi, eftersom de är sfärer av rationell och demonstrativ andlig verksamhet som syftar till att uppnå sanning, vilket i sin klassiska förståelse är en form av koordination av tanke med verkligheten. Från andra hälften av 1800-talet. relationen mellan filosofi och naturvetenskap och vetenskap som sådan blir tvetydig, vilket ger upphov till extrema positioner i tolkningen av deras förhållande. Detta problem kräver förtydligande av de grundläggande begreppen, som speglar både skillnader och likheter mellan filosofi och naturvetenskap. Det finns åtminstone två stora skillnader mellan filosofi och vetenskap.
För det första gäller skillnaden ämnesområdet. Vilken vetenskap som helst behandlar ett fast ämnesområde och formulerar inte universella existenslagar. Fysiken avslöjar lagarna för fysisk verklighet, kemi - kemisk, biologi - biologisk, etc. Fysiska lagar är alltså mycket indirekt relaterade till den mentala sfären, och mentallivets lagar är i sin tur inte tillämpliga på sfären av fysisk interaktion . Filosofins bedömningar är universella. Ty filosofin avslöjar hela världens metafysiska lagar. Om någon filosofisk skola vägrar uppdraget att konstruera universella världsplaner, då måste den ge en universell förklaring till detta.
För det andra ligger skillnaden i värdeorientering. Vetenskapen abstraherar från problem som är förknippade med värderingar, eftersom den söker sanning som det som finns i själva sakerna, och besvarar främst frågorna "varför?", "hur?" och "varifrån?", det vill säga, den undviker att ställa metafysiska frågor "varför?" och "för vad?". Men inom filosofin kan värdekomponenten i kunskap inte elimineras. Filosofin gör anspråk på att lösa tillvarons eviga problem. Det syftar till att söka efter sanning, vilket inte bara förstås som en form av samordning av tanke med vara. Filosofi är inriktat på kunskap och bekräftelse av värderingar som former av samordning av att vara med mänskligt tänkande.
Utöver skillnaderna finns det ett väsentligt förhållande mellan vetenskap och filosofi. Filosofi är ett teoretiskt medvetande, därför strävar den själv efter att vara en vetenskap. I många avseenden uppfyller filosofin allmänna vetenskapliga kriterier. Filosofi fungerar som en metadisciplin som utforskar kombinationen av komponenter i olika former av kunskap och förståelse av vara. I religionen är alltså värdets och trons ögonblick grundläggande, och rationaliteten tonar i bakgrunden. Inom naturvetenskapen är det tvärtom huvudsakligen rationalitet, uttryckt i form av vetenskaplighet, och värdeaspekter är sekundära. Inom filosofin genomförs en kombination av rationella och värdemässiga aspekter, eftersom filosofen försöker rationellt motivera detta eller det värdesystemet och utveckla rationella konstruktioner och bevis, med utgångspunkt från allmänna värdeidéer.
Filosofi är en integrerad utbildning som organiskt kombinerar rationella-teoretiska och värdeideologiska komponenter. Filosofins huvudmål är en holistisk förståelse av världen och människan. Detta bestämmer sammankopplingen av det filosofiska sökandet efter både tillvarons grundläggande principer och meningen med en individs liv. Därför strävar å ena sidan alltid filosofiska system efter att skapa en universell bild av tillvaron. Å andra sidan är filosofisk kunskap organiserad på ett sådant sätt att nyckelfrågorna är ideologiska. Grundläggande för filosofin är problemen med att fastställa ontologiska, epistemologiska, logiska, metodologiska, axiologiska, praxeologiska grunder. I den vetenskapliga kunskapens struktur fungerar dessa grunder som grundläggande och utgör en väsentlig del av den metateoretiska nivån. Låt oss notera att naturvetenskapliga teorier innehåller olika filosofiska grunder, vilket bestämmer originaliteten hos dessa teorier och återspeglar författarens filosofiska position. I detta avseende uppstår frågan om förhållandet mellan filosofi och naturvetenskap. Det finns olika tolkningar av förhållandet mellan vetenskap och filosofi. Lösningen på frågan om förhållandet mellan filosofi och specialvetenskaper kan reduceras till två huvudmodeller: 1) till absolutiseringen av en av dessa aspekter - det metafysiska förhållningssättet; 2) till förhållandet, interaktion mellan båda sidor - ett dialektiskt förhållningssätt.
Det finns åtminstone två ytterligheter i det absolutiserande tillvägagångssättet: för det första, försök från spekulativ naturfilosofi att konstruera universella bilder av världen utan att förlita sig på vetenskapliga data; för det andra positivismens uppmaningar att överge metafysisk problematik och uteslutande fokusera på att generalisera vetenskapens positiva fakta. Att övervinna dessa ytterligheter är möjligt, å ena sidan, med specifika vetenskapers uppmärksamhet på universella filosofiska modeller och scheman, och å andra sidan med filosofer som tar hänsyn till de teoretiska och experimentella resultat som erhållits i modern vetenskaplig forskning.
Frågan om förhållandet mellan filosofi och vetenskap löstes inte bara metafysiskt ensidigt, utan också dialektiskt. De mest karakteristiska här är F. Schellings och G. Hegels dialektiskt-idealistiska idéer, F. Engelss dialektiskt-materialistiska teorisyn och den antiinteraktionistiska ansatsen.
På 30-talet XX-talet Det var en ökning av historiografisk forskning, vilket ledde till uppkomsten av externistiska och internalistiska begrepp om vetenskapens tillkomst. Innan vi skisserar skillnaden mellan dessa riktningar, noterar vi att både de externalistiska och internalistiska begreppen om vetenskapens tillkomst bygger på förståelsen av vetenskapen som ett unikt fenomen i kulturhistorien, som framträder under övergången från medeltiden till vetenskapen. Modern Age, och den vetenskapliga metoden som ett sätt att uppfatta verkligheten, som bildas under påverkan av olika faktorer (d.v.s. inte naturligt, inte direkt givet till en person, som positivisterna trodde).
Det bör noteras att denna ökning på 30-talet. XX-talet orsakades 1931 av en rapport från den sovjetiske vetenskapsmannen B. M. Gessen vid den andra internationella kongressen för vetenskapshistoriker i London, tillägnad frågan om de socioekonomiska rötterna till I. Newtons mekanik. B. M. Hessens tillämpning av den dialektiska metoden på detta problem väckte stort intresse bland vetenskapsmän, vilket ledde till uppkomsten av en externistisk rörelse, vars ledare var den engelske fysikern och vetenskapsmannen D. Bernal (1901 - 1971). D. Bernal, E. Zilzel, R. Merton, J. Nydam, A. Crombie, G. Gerlak, S. Lilly och andra såg sin uppgift att identifiera samband mellan socioekonomiska förändringar i samhällets liv och vetenskapens utveckling som är förknippade med nedbrytningen av sociala barriärer mellan aktiviteterna hos de övre skikten av hantverkare och universitetsforskare i en tidevarv av kapitalismens födelse och utveckling, påverkan av protestantisk etik, etc.
I motsats till det externistiska begreppet vetenskapens tillkomst uppstår ett internalistiskt, eller immanent, begrepp. Så,
A. Koyre, J. Price, R. Hall, J. Randell, J. Agassi menar att vetenskapens utveckling inte sker på grund av yttre påverkan, från den sociala verkligheten, utan som ett resultat av dess interna evolution, den kreativa spänningen av självt vetenskapligt tänkande.
T. Kuhn (1922 - 1995) tar i sitt arbete "The Structure of Scientific Revolutions" en fristående ställning i förhållande till internalism och externalism och ger dem en originell bedömning. Således anser T. Kuhn att externistisk historieskrivning är nödvändig när man studerar vetenskapens initiala utveckling, bestämd av samhällets sociala behov. För att studera en mogen vetenskap krävs en intern historieskrivning. Således visar T. Kuhn en synvinkel som övervinner internalismens och externalismens ensidighet, eftersom de, med en viss autonomi, kompletterar varandra. T. Kuhn presenterade vetenskapens utveckling som en historisk förändring av paradigm. Ett paradigm är en formativ princip i en viss era i vetenskapens utveckling.
Principen om historicitet gjorde det möjligt för den amerikanske filosofen T. Kuhn att presentera vetenskapens utveckling som en historisk förändring av paradigm. Ett paradigm är en "modell", en uppsättning universellt erkända vetenskapliga landvinningar som i en given tid bestämmer modellen för att ställa vetenskapliga problem och deras lösning. Innehållet i begreppet "vetenskapligt paradigm" inkluderar en uppsättning förutsättningar som bestämmer en specifik studie, erkänd i detta skede av vetenskapens utveckling och förknippad med en allmän filosofisk orientering. Ett paradigm är alltså ett mönster för att skapa nya teorier i enlighet med vedertagna vetenskapliga konventioner vid en viss tidpunkt.
Inom ramen för paradigm formuleras de generella grundbestämmelser som används i teorin, och idealen om förklaring och organisering av vetenskaplig kunskap bestäms. Paradigm verkar inom ramen för vetenskapliga program, och vetenskapliga program bestäms av ramarna för den kulturella och historiska helheten. Det kulturella och historiska sammanhanget bestämmer värdet av ett visst problem, metoden för att lösa det och statens och samhällets ställning i förhållande till forskarnas verksamhet. Det finns stadier i utvecklingen av naturvetenskap som är förknippade med omstruktureringen av forskningsstrategier och vetenskapens grunder. Dessa stadier kallas vetenskapliga revolutioner.
Forskning om vetenskapsfilosofi tyder på att det har skett tre globala vetenskapliga revolutioner. Om vi associerar dem med namnen på vetenskapsmän vars verk är grundläggande i dessa revolutioner, så är dessa de aristoteliska, newtonska och einsteinska revolutionerna.
Ett antal vetenskapsmän som anser att 1600-talet är början på vetenskaplig kunskap om världen särskiljer två revolutioner: den första är vetenskaplig, förknippad med verk av N. Copernicus, R. Descartes, I. Kepler, G. Galileo, I. Newton, den andra är vetenskaplig och teknisk XX-talet, associerad med verk av A. Einstein, M. Planck, N. Bohr, E. Rutherford, N. Wiener och framväxten av atomenergi, genetik, cybernetik och astronautik.
Den omstrukturering av vetenskapens grunder som sker under vetenskapliga revolutioner leder till en förändring av typerna av vetenskaplig rationalitet. Och även om begreppet "historisk typ av rationalitet" är en abstrakt idealisering, identifierar historiker och vetenskapsfilosofer fortfarande flera sådana typer. En av huvudklassificeringarna är uppdelningen av vetenskap i klassiska, icke-klassiska och post-icke-klassiska typer. V. S. Stepin karakteriserar dem enligt följande:
- 1. Den klassiska typen av vetenskaplig rationalitet, som fokuserar uppmärksamheten på objektet, strävar i teoretisk förklaring och beskrivning för att eliminera allt som relaterar till ämnet, medlen och operationerna för dess aktivitet.
- 2. Den icke-klassiska typen av vetenskaplig rationalitet tar hänsyn till sambanden mellan kunskap om objektet och arten av verksamhetens medel och verksamhet. Förklaringen av dessa samband anses vara förutsättningar för en objektivt sann beskrivning och förklaring av världen. Men kopplingarna mellan intravetenskapliga och sociala värderingar och mål är fortfarande inte föremål för vetenskaplig reflektion.
- 3. Den post-icke-klassiska typen av vetenskaplig rationalitet vidgar fältet för reflektion över aktivitet. Det tar hänsyn till korrelationen av den förvärvade kunskapen om ett objekt, inte bara med egenskaperna hos verksamhetens medel och verksamhet, utan också med värde-målstrukturer. Dessutom görs kopplingen mellan intravetenskapliga mål och utomvetenskapliga, sociala värderingar och mål explicit.
- Se: Kuhn T. Structure of scientific revolutions. M.: ACT Publishing House LLC, 2001.
- Se: Stepin V.S. M.: Progress-Tradition, 2000.P. 633-634.
Naturvetenskapen, det vill säga naturvetenskapen, är traditionellt indelad i så mer eller mindre självständiga sektioner som fysik, kemi, biologi och psykologi.
Fysiken handlar inte bara om alla typer av materiella kroppar, utan om materia i allmänhet. Kemi - med alla typer av så kallade substantiell materia, d.v.s. med olika ämnen eller ämnen. Biologi - med alla slags levande organismer.
Ingen vetenskaplig disciplin är begränsad till att bara samla in observerade fakta. Vetenskapens uppgift är inte bara att beskriva, utan att förklara, och detta är inget annat än att hitta beroenden som gör att en uppsättning fenomen, ofta mycket breda, kan härledas på basis av teori från en annan, vanligtvis snävare uppsättning av fenomen.
”Den dialektiska logiken, i motsats till den gamla rent formella logiken”, säger Engels, ”nöjer sig inte med att lista och utan samband sida vid sida ställa tänkandets rörelseformer... Den härleder tvärtom dessa. bildar den ena från den andra, etablerar mellan dem ett underordnande förhållande, inte koordination det utvecklar högre former från lägre."
Den klassificering av vetenskaper som F. Engels föreslagit uppfyllde just dessa krav. Efter att ha fastställt ståndpunkten enligt vilken varje form av materiens rörelse motsvarar sin egen specifika "form av tänkandets rörelse", det vill säga en gren av vetenskapen, fann F. Engels att både mellan materiens rörelseformer och mellan deras reflektion i det mänskliga huvudet - vetenskapsgrenar, det finns underordningsförhållanden. Han uttryckte dessa relationer i form av en hierarki av naturvetenskap: biologi, kemi, fysik.
Och för att understryka att detta hierarkiska samband mellan naturvetenskaperna bestämmer deras enhet, det vill säga all naturvetenskaps integritet som ett system, tillgrep F. Engels sådana definitioner av naturvetenskapliga grenar som anger uppkomsten av högre former fr.o.m. lägre, "den ena från den andra." Han kallade fysiken "molekylernas mekanik", kemi "atomernas fysik" och biologin "proteinernas kemi." Samtidigt noterade F. Engels att denna typ av teknik inte har något att göra med ett mekanistiskt försök att reducera en form till en annan, att detta bara är en demonstration av det dialektiska sambandet mellan olika nivåer av både materiell organisation och dess kunskap, och samtidigt är detta en demonstration av hopp från en diskret nivå av vetenskaplig kunskap till en annan och de kvalitativa skillnaderna mellan dessa nivåer.
Man bör dock ha i åtanke den villkorliga (relativa) giltigheten av alla uppdelningar av naturvetenskap i enskilda naturvetenskapliga discipliner och dess ovillkorliga (grundläggande) integritet. Detta bevisas av den systematiska uppkomsten av tvärvetenskapliga problem och motsvarande syntetiska ämnen (såsom fysikalisk kemi eller kemisk fysik, biofysik, biokemi, fysikalisk-kemisk biologi).
Under bildandet av allmänna – naturfilosofiska – idéer om naturen uppfattades den till en början som något i grunden holistiskt, enhetligt, eller i alla fall på något sätt sammankopplat. Men med den nödvändiga detaljeringen av specifik kunskap om naturen, formades de till, så att säga, oberoende avdelningar av naturvetenskap, först och främst de grundläggande, nämligen såsom fysik, kemi, biologi. Men detta analytiska stadium av forskning om naturen, förknippat med detaljeringen av naturvetenskapen och dess uppdelning i separata delar, måste till slut ersättas eller kompletteras, som det faktiskt hände, av ett stadium av deras syntes som var motsatt till sin natur. Naturvetenskapens synliga differentiering, eller tillsammans med den, följs med nödvändighet av dess väsentliga integration, verkliga generalisering och grundläggande fördjupning.
Trender för enande eller integration av naturvetenskaplig kunskap började dyka upp för mycket länge sedan. Redan 1747-1752 underbyggde Mikhail Vasilyevich Lomonosov behovet av att involvera fysiken för att förklara kemiska fenomen och skapade på denna grund, som han själv uttryckte det, "den teoretiska delen av kemin", och kallade det fysikalisk kemi. Sedan dess har en mängd olika alternativ för att kombinera fysikalisk och kemisk kunskap dykt upp (som leder till sådana vetenskaper som kemisk kinetik, termokemi, kemisk termodynamik, elektrokemi, radiokemi, fotokemi, plasmakemi, kvantkemi). Idag kan all kemi kallas fysikalisk, eftersom sådana vetenskaper, som kallas "allmän kemi" och "fysikalisk kemi", har samma ämne och samma forskningsmetoder. Men "kemisk fysik" dök också upp, som ibland kallas högenergikemi eller kemin i extrema (långt ifrån normala) tillstånd.
Å ena sidan (utåt) dikteras en sådan förening av omöjligheten att förklara kemiska fenomen med "rent kemiska" medel och därför av behovet att vända sig till fysiken för att få hjälp. Å andra sidan (internt) är denna enande inget annat än en manifestation av naturens grundläggande enhet, som inte känner till någon absolut skarp uppdelning i kategorier och olika vetenskaper.
På samma sätt fanns det en gång i tiden ett behov av att syntetisera biologisk och kemisk kunskap. Under förra seklet blev fysiologisk kemi och sedan biokemi känd. Och på senare tid har en ny syntetisk vetenskap, fysikalisk-kemisk biologi, dykt upp och blivit allmänt känd, till och med på modet. Den gör i huvudsak anspråk på att vara varken mer eller mindre än "teoretisk biologi". För att förklara de mest komplexa fenomen som uppstår i en levande organism finns det inga andra sätt än att använda kunskap från kemi och fysik. Trots allt är även den enklaste levande organism en mekanisk enhet, ett termodynamiskt system och en kemisk reaktor med flerriktade flöden av materialmassor, värme och elektriska impulser. Och samtidigt är det varken det ena eller det andra separat, eftersom en levande organism är en enda helhet.
Samtidigt talar vi i princip inte bara och inte så mycket om reduktion, det vill säga om att reducera all biologi helt enkelt till en ren kemi, och all kemi helt enkelt till en ren fysik, utan om den faktiska interpenetrationen av alla tre av dessa grundläggande naturvetenskaper in i varandra vän, fast med naturvetenskapens övervägande utveckling just i riktning från fysik till kemi och biologi.
För närvarande, generellt sett, finns det inte ett enda område inom naturvetenskaplig forskning som uteslutande skulle relatera till fysik, kemi eller biologi i ett rent isolerat tillstånd. Biologi bygger på kemi och, tillsammans med den eller direkt, liksom kemin själv, på fysik. De är genomsyrade av de naturlagar som är gemensamma för dem.
Således kan hela studiet av naturen idag visuellt representeras som ett enormt nätverk som består av grenar och noder som förbinder många grenar av de fysikaliska, kemiska och biologiska vetenskaperna.
koncept modern naturvetenskaplig vetenskap