Презентация "Формирование научной картины мира" по физике – проект, доклад

ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

План: Научная картина мира История становления науки: от античности до Нового времени Классическая наука. Научные картины мира

1. Научная картина мира

Научная картина мира - целостная система представлений о мире, возникающая в результате обобщения основных естественно-научных понятий и принципов.

Общая научная картина мира - результат синтеза знаний различных наук. Включает представления о природе и обществе. Естественно-научная картина мира - часть общей картины мира, которая включает представления о природе.

Виды картин мира: общенаучная ; естественно-научная (картина природы); социально-историческая (картина общества); специальные (локальные) картины мира

2. История становления науки: от античности до Нового времени

Гераклит (544–483 гг. до н. э.) Первоначало - огонь. «Этот Космос единый из всего, не создан никем из богов и никем из людей, но он всегда был, есть и будет вечно живым огнем, в полную меру воспламеняющимся и в полную меру погасающим»

Фалес (625- 547 гг. до н.э.) - вода. Открытия: предсказал солнечное затмение; Луна светит не своим светом; способ измерения высоты пирамид по длине их тени; указал Полярную звезду и ряд созвездий; ввел календарь (360 дней в году: 12 месяцев по 30 дней).

Анаксимандр (610–546 г.г. до н.э.) - «апейрон» Первая попытка дать общекосмологическую картину мира: Земля – центр Вселенной, ее опоясывают три огненных кольца: солнечное, лунное и звездное. Эти кольца покрыты воздушной оболочкой, когда она разрывается – человек видит небесные светила.

Пифагор (582–500 гг.до н.э.) - число Земля - центр Вселенной Мир состоит из элементов: земля, огонь, воздух, вода и эфир. Земля состоит из частиц кубической формы, огонь из частиц, имеющих форму четырехгранной пирамиды (тетраэдр), воздух – октаэдр, вода – из двадцатигранников (икосаэдров), эфир – двенадцатигранников (додекаэдров).

Демокрит (около 460–370 гг. до н.э.) Основные положения атомистического учения: Вся Вселенная состоит из атомов и незаполненного пространства – пустоты. Атомы неуничтожимы, вечны, а потому и вся Вселенная, из них состоящая, существует вечно. Атомы представляют собой мельчайшие, неизменные, непроницаемые и абсолютно неделимые частицы. Атомы находятся в постоянном движении, изменяют свое положение в пространстве. Различаются атомы по форме и величине. Все предметы материального мира образуются из атомов различных форм и различного порядка их сочетаний. Из атомов образуются не только окружающие нас предметы, но и целые миры, которых во Вселенной великое множество.

Аристотель (384–322 гг. до н.э.) Аристотель описал и классифицировал животных. Многие факты из жизни животных, были «переоткрыты» в последующие века. Несомненной заслугой Аристотеля является стремление к собиранию и систематизации знаний, накопленных в древнем мире. Земля, имеющая форму шара, неподвижно пребывает в центре Вселенной. Мир разделен на две области: область Земли и область Неба. Область Земли имеет в своей основе четыре элемента: земля, вода, воздух и огонь. Область Неба – эфир, из которого состоят небесные тела.

Евклид В «Началах» систематизированы все математические достижения того времени. Созданный Евклидом метод аксиом позволил ему построить геометрию, носящую по сей, день его имя. Эпикур (324–270 гг. до н.э.) Дополнения к атомистическому учению Демокрита: атомы не могут превышать известной величины, число их форм ограничено, атомы обладают тяжестью.

Архимед (287–212 гг. до н.э.) Решил ряд задач: по вычислению площадей поверхностей и объемов, определил значение числа π; ввел понятие центра тяжести и определение его для различных тел; дал математический вывод законов рычага. «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Широчайшую известность получил закон Архимеда, касающийся плавучести тел. Многочисленные изобретения: - «архимедов винт»; - системы рычагов, блоков, винтов; - метательные военные машины и т.д.

Клавдий Птолемей (приблизительно 90–168 гг. н.э.) Главный труд – «Математическая система»: колоссальная работа Птолемея по созданию первой математической теории, описывающей движение Солнца и Луны, а также пяти известных тогда планет на видимом небосводе. Схема мироздания: в центре Вселенной находится неподвижная Земля. Ближе к Земле находится Луна, а затем следуют Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн. Объясняя такой порядок планет, Птолемей исходил из предположения, что чем быстрее движется планета, тем ближе к Земле она расположена. Геоцентрическая модель просуществовала 1375 лет.

Древнегреческая научная мысль получила известность в мусульманском мире. Мухаммед аль-Баттани (850–929 гг.), Ибн –Юнас (950–1009 гг.), Ибн -ль-Хайсам (965–1020 гг.), Ибн-Рушд (1126–1198 гг.).

3. Классическая наука. Научные картины мира

Механистическая картина мира Представители: Н.Коперник, Г.Галилей, Р.Декарт, И.Ньютон, П.Лаплас

Материальные тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном и хаотическом механическом движении. Материя – вещество, состоящее из неделимых частиц. Взаимодействие тел осуществляется согласно принципа дальнодействия. Пространство – пустое вместилище тел. Всё пространство заполняет невидимая невесомая «жидкость» - эфир.

Время – простая длительность процессов. Время абсолютно. Движение происходит на основе законов механики Ньютона, все явления и превращения сводятся к механическим перемещениям и столкновениям атомов и молекул. Мир выглядит как колоссальная машина с множеством деталей, рычагов, колёсиков. Механика описывает все процессы, происходящие в микромире и макромире. В механической картине мира господствует лапласовский детерминизм - учение о всеобщей закономерной связи и причинной обусловленности всех явлений в природе.

Электромагнитная картина мира Представители: М.Фарадей, Дж.Максвелл, Г.Герц В ЭМКМ весь мир заполнен электромагнитным эфиром, который может находиться в различных состояниях. Материя считается непрерывной. Вещество состоит из электрически заряженных частиц, взаимодействующих между собой посредством полей. Движение - распространение колебаний в поле, которые описываются законами электродинамики. Принцип близкодействия - взаимодействия любого характера передаются полем от точки к точке непрерывно с конечной скоростью. Пространство и время относительны. В ЭМКМ введено понятие вероятности.

Квантово-полевая картина мира Основоположники: Макс Планк, Нильс Бор, Луи де Бройль, Эрвин Шрёдингер, Поль Дирак, Вернер Гейзенберг В КПКМ материя обладает корпускулярными и волновыми свойствами. При описании объектов используется два класса понятий: пространсвенно-временные и энергетически-импульсные. Пространство-время и причинность относительны и зависимы. Движение понимается как частный случай физического взаимодействия. Выделяют четыре фундаментальных физических взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное. Взаимодействие передается соответствующими полями от точки к точке, скорость передачи конечна и не превышает скорости света.