- •1. Естественно-научная и гуманитарная культура. Позитивизм и антипозитивизм в науке.
- •2. Объяснение, понимание и предсказание явлений как основные функции науки.
- •3. Эмпирическая и теоретическая стадии исследования.
- •4. Дифференциация знания. Развитие естествознания. Становление современной естественнонаучной картины мира.
- •5. Дисциплинарный и интегративный подходы к изучению мира. Кибернетика как пример междисциплинарного исследования.
- •6. Механическая картина мира. Законы Ньютона.
- •7. Пространство и время. Их свойства в классической механике.
- •8. Принцип относительности в классической механике. Закон всемирного тяготения Ньютона.
- •9. Преобразования Галилея и Лоренца. Пространство и время в теории относительности.
- •Четырехмерное пространство – время
- •10. Универсальные и статические законы. Вероятность события.
- •12. Термодинамика и статическая физика.
- •13. Открытые и замкнутые системы. Обратимы и необратимые процессы.
- •14. Самоорганизация в открытых системах. Условия, необходимые для возникновения процессов самоорганизации.
- •15. Примеры самоорганизующихся систем (ячейки Бенара, реакция Жаботинского-Белоусова, модель «хищник-жертва»)
- •16. Термодинамическая система. Понятие состояния. Равновесные и не равновесные состояния.
- •17. Первое и второе начало термодинамики. Энтропия как функция состояния. Первое начало термодинамики
- •Второе начало термодинамики
- •18. Вероятный смысл энтропии. Закон возрастания энтропии.
5. Дисциплинарный и интегративный подходы к изучению мира. Кибернетика как пример междисциплинарного исследования.
Интеграция научного знания осуществляется в различных формах, начиная от применения понятий, теорий и методов одной науки в другой и кончая возникшем в нашем столетии системным методом.
Когда биология начала использовать физические методы в своих исследованиях, возникла новая наука – биофизика. Аналогичным образом возникли биохимия, геофизика, геохимия и другие науки. Особое значение в наше время приобретает системный метод, который дает возможность рассматривать предметы и явления в их взаимосвязи и целостности.
Научный метод представляет собой яркое воплощение единства всех форм знаний о мире. Тот факт, что познание в естественных, технических, социальных и гуманитарных науках в целом совершается по некоторым общим принципам, правилам и способам деятельности, свидетельствует, с одной стороны, о взаимосвязи и единстве этих наук, а с другой – об общем, едином источнике их познания, которым служит окружающий нас объективный реальный мир - природа и общество.
Кибернетика, возникшая около полувека назад, является одним из замечательных примеров междисциплинарного исследования. Она изучает с единой, общей точки зрения процессы управления в технических, живых и социальных системах. Хотя конкретные процессы управления стали изучаться задолго до возникновения кибернетики, однако, каждая наука при этом применяла свои понятия и методы, вследствие чего трудно было выделить наиболее фундаментальные принципы и методы управления. Для этого потребовалось подойти к конкретным процессам управления с более общей, абстрактной точки зрения и применить современные математические методы исследования. Одним из результатов такого подхода явилось широкое использование математических моделей и применение новых эффективных вычислительных средств - компьютеров.
6. Механическая картина мира. Законы Ньютона.
Новые взгляды на окружающий мир стали основываться на результатах и выводах естествознания соответствующей эпохи и стали называться естественнонаучной картиной мира.
Одной из первых возникла механистическая картина мира, поскольку изучение природы началось с анализа простейшей формы движения материи – механического перемещения тел.
Заложивший основы механики И.Ньютон ввел понятия абсолютного или математического пространства и времени. Такая картина напоминает представления о мире древних атомистов, которые считали, что атомы движутся в пустом пространстве. Подобно этому в ньютоновской механике пространство оказывается простым вместилищем движущихся в нем тел.
Характерная особенность механистической картины мира – пространство и время никак не связаны с движением тел, они имеют абсолютный характер.
Первый закон Ньютона (закон инерции)
Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
Второй основной закон
Изменение количества движения пропорционально приложенной действующей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
Третий закон Ньютона
Действию всегда есть равное и противоположно направленное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.
Для классической механики и механистической картины мира в целом характерна симметрия пространства во времени, которая выражается в обратимости времени. Это означает, что задав уравнение движения тела, его координату и скорость в некоторый момент времени, называемый часто начальным, мы можем точно и однозначно определить его состояние в любой другой момент времени в будущем и прошлом.