У цей час спектр наукових досліджень у природознавстві незвичайно широкий. Крім основних наук, таких як фізика, хімія й біологія в систему природничих наук включається також і безліч інших - географія, геологія, астрономія, і навіть науки, що коштують на границі між природними й гуманітарними науками - наприклад, психологія. Метою психологів є вивчення поводження людини й тварин. З однієї сторони психологія опирається на наукові досягнення поводження біологів, що працюють у галузі фізіології вищої нервової діяльності й, що спостерігають за діяльністю мозку. З іншого боку, ця наука займається й соціальними, тобто суспільними явищами, залучаючи знання з області соціології. Економістам не обійтися без знання географії й математики, філософам - без основ натурфілософії , рестовратори стародавніх картин вдаються до допомоги сучасної хімії й т.д

Джерела складного миру, які нас оточують, полягають у гармонічному пристрої його Природи, постійно вступають у взаємини з нею

Сучасне природознавство - це єдина система, компоненти якої (природничі науки) є настільки тісно взаємозалежними, що випливають друг із друга, тобто представляють справжню єдність

На відміну від спеціальних наук природознавство досліджує ті самі природні явища відразу з позицій декількох наук, «вишукуючи» найбільш загальні закономірності й тенденції, розглядає Природу як би зверху

Визнаючи специфіку вхідних у нього наук (фізики, хімії, біології, географії й ін.), природознавство, у той же час має своєю метою дослідження Природи як єдиного цілого

Вивчення предметів окремо - фізики, хімії й біології, - є лише першим щаблем до пізнання Природи у всій її цілісності, тобто пізнанню її законів із загальної природничо-наукової позиції. Звідси випливають і мети природознавства, які являють собою подвійне завдання

Мети природознавства можна сформулювати в такий спосіб:

1) Виявлення схованих зв’язків, що створюють органічну єдність всіх фізичних, хімічних і біологічних явищ

2) Більше глибоке й точне пізнання самих цих явищ

Видатний італійський фізик і астроном, один із творців точного природознавства Галилео Галилей ( 1564-1642) сказав: «Той, хто хоче вирішувати питання природничих наук без допомоги математики, ставить недозволене завдання. Варто виміряти те, що таким не є»

Необхідна для такого природознавства математика починається з найпростіших вимірів. У міру свого розвитку точне природознавство використовує усе більше доконаний арсенал так званої вищої математики

Математика, як логічний висновок і засіб пізнання Природи - утвір стародавніх греків, яким вони почали всерйоз займатися за шість століть до нашої ери. Починаючи з 6 століття до н.е. у греків зложилося розуміння того, що Природа влаштована раціонально, а всі явища протікають за точним планом - «математичному». Платон (428/427 - 348/347 до н.е.) - один з основоположників натуральної філософії (філософії Природи) начертав як девіз своєї філософської школи слова : «Негеометр - так не ввійде»

Галилео Галилей в одному зі своїх добутків, зважуючи всі незначні філософські аргументи одного зі своїх опонентів, протиставляв їхню щиру філософію як відкриту книгу Природи, доступну лише тому, хто знає мову математики

Німецький філософ Иммануил Кант ( 1724-1804) затверджував у своїх «Метафізичних початках природознавства», що: «У будь-якому приватному вченні про природу можна знайти науки у власному змісті (тобто чистої, фундаментальної) лише стільки, скільки є в ній математики. Варто привести й висловлення Карла Маркса ( 1818-1883) про те, що : «Наука тільки тоді досягає досконалості, коли їй вдається користуватися математикою»

Із всіх висловлень великих людей, що математика - це «цемент», що зв’язує воєдино науки, що входять у природознавство й дозволяє глянути на нього як на цілісну науку. Не зрячи її називають «царицею всіх наук». Без логічного апарата математики не обійдеться жодна наука

Точне природознавство

Точне природознавство - це цілком оформлене, часто в математичних формулах, точне знання про усім, що дійсно існує й може існувати у Всесвіті. Але це знання не є остаточним підсумком знань про Природу, а лише тим, що відомо людству на даному етапі розвитку

У середині 19 століття поруч натуралістів і філософом були висунуті ідеї про ієрархію наук у формі чотирьох її послідовних щаблів : механіка, фізика, хімія, біологія

Такого роду ідеї про субординацію природничих наук широко обговорюється й сьогодні. При цьому виділяють одну дуже важливу проблему: чи можна зводити всі біологічні явища до хімічних, а хімічні - до фізичних ? Така відомість «вищого» до «нижчого» зветься редукционизма (від латинського reductio - повернення, відомість до колишнього)

Відповідно до цієї крапки зору, всі хімічні явища, будова речовин можна пояснити за допомогою фізичних знань

Глобальна природничо-наукова революція

Першою природничо-науковою революцією, що перетворила астрономію, космологію й фізику, було створення послідовного вчення про геоцентричну систему миру, почате ще в 6 столітті до н.е. Анаксимандром і Аристотелем. Цю наукову революцію природно назвати Аристотелевой. Завершив її Птолемей

У роботі «Про небо» він привів два вагомих доводи на користь того, що Земля не плоска тарілка (як уважали в той час), а кругла куля?

По-перше, Аристотель догадувався, що місячні затьмарення відбуваються тоді, коли Земля виявляється між Місяцем і Сонцем. Земля завжди відкидає на Місяць лише в тому випадку, якщо Земля має форму кулі

По-друге, з досвіду своїх подорожей греки знали, що в південних районах Полярна зірка на небі розташовується нижче, ніж у Північні. На Північному полюсі Полярна зірка перебуває прямо над головою спостерігача. Людині ж на екваторі здається, що вона розташовується на лінії обрію. Знаючи різницю в гаданому розташуванні Полярної зірки в Єгипті й Греції, Аристотель зумів обчислити довжину екватора. Правда ця довжина вийшла приблизно у два рази більше. Але в ті часи це було велике наукове відкриття

Аристотель думав, що Земля нерухлива, а Сонце, Місяць, планети й Зірки обертаються навколо її по кругових орбітах

Птолемей (біля 100-165 н.е.) перетворив ідею Аристотеля в повну космологічну модель геоцентричної системи миру

Земля коштує в центрі, оточена вісьма сферами, що несуть на собі Місяць, Сонце й планети. Що лежить за останньою сферою не пояснювалося

Коперником була запропонована ідея геліоцентричної Вселеної й Земли, що рухається,

Коперник ще студентом познайомився з ідеями про можливий рух Землі : її обертанням навколо своєї осі й звертанням разом з іншими планетами навколо Сонця, що перебуває в центрі миру

В 1916р. ейнштейн опублікував свою загальну теорію відносності, зробивши ще один переворот у фізичних поданнях цього разу про природу гравітаційної взаємодії. «Фундамент» цієї теорії був закладений в 1907р., коли енштейн сформував принцип еквівалентності. Пояснив сутність цього принципу. Термін «маса», що ставиться по другому законі Ньютона, має сенс інертної маси - міри опору тіла будь-якій зміні стану його руху. Але поняття «маса» у ньютоновском законі всесвітнього тяжіння має інший зміст - це маса, що тяжіє, або гравітаційна маса. Ще Галилей затверджував, що всі тіла незалежно від маси в гравітаційному полі здобувають однакові прискорення. Звідси випливає рівність інертної й гравітаційної мас. Сам факт їхньої рівності й те, що всі тіла падають у гравітаційному полі з однаковим прискоренням, називають іноді слабким принципом еквівалентності

Принцип еквівалентності: неинерциальная система відліку еквівалентна деякому гравітаційному полю

Іншим ключовим моментом у загальній теорії відносності було поняття кривизни простору - часу

Загальна теорія відносності в корені змінила наші подання про простір, час, про Всесвіт. Вона привела до відмови від якого б те не було центризму

Pages: 1 2

Збережи - » Математика як універсальна наука природознавства . З'явився готовий твір.