Математика и физика Г.Галилея

Свое первое открытие закон колебания маятника сделал еще в юности. С 1589 читает лекции в Пизанском университете. В 1590 Галилей пишет трактат О движении, в котором выступает с резкими возражениями против воззрений Аристотеля и открывает, что ускорение свободного падения тел не зависит от их массы. Важнейшим достижением Галилея в динамике было создание принципа относительности, ставшего основой современной теории относительности. Решительно отказавшись от представлений Аристотеля о движении, Галилей пришел к выводу, что движение (имеются в виду только механические процессы) относительно, то есть нельзя говорить о движении, не уточнив, по отношению к какому телу отсчета оно происходит; законы же движения безотносительны, и поэтому, находясь в закрытой кабине (он образно писал в закрытом помещении под палубой корабля), нельзя никакими опытами установить, покоится ли эта кабина или же движется равномерно и прямолинейно (без толчков, по выражению Галилея). В математику ученый внес вклад в теорию вероятностей. Кроме того ему удалось сделать основу множественной теории про натуральные числа с квадратами. В работе «Беседы и математические доказательства двух новых наук» Галилео описал несколько мыслей о простых числах. В первом говорилось о том, что некоторые из них — квадраты целых чисел, а иные вовсе не имеют подобное свойство. Во втором речь шла о том, что в каждом простом числе имеется точный квадрат и для него есть корень, поэтому чисел точного квадрата с простыми числами одинаковое количество.

17.Пон. научн. картины мира. НКМ (по Стёпину) – это целостная сис-ма представлений о мире, его структ-х харак-ах и законом-ях, вырабатыв-я в резул-те системат-ции и синтеза в фундамен-х достиж-х науки. Это особая форма научно-теорет-го знания, развивающаяся в процессе историч-й эволюции науки. НКМ является важным компонентом науч. мировоз-я, но не сводится к нему, в нем кроме знаний прису-ют убеж-я, ценности, идеалы и нормы деят-ти, эмоциональные отнош-я к объекту изучения и т. д.. Мировоз-е -это систем-й взгляд на мир в целом, как сложный сплав традиций, обычаев, норм установок, знаний и оценок. Стру-ра НКМ:1.Концептуальный уровень (философские категории, принципы), кот. конкрет-ся в НКМ ч/з систему общенауч. понятий, ч/з фундамен-е пон-я отдельных наук (поле, общество, энергия);

2. Чувственно-образный компон-т - наглядн. представ-я и образы, базиру-ся на культуре конкр-й эпохи. Образы выступ-т в виде системы и благодаря этому обеспечивается их понимание в НКМ шир. кругом ученых, независимо от их специал-и. НКМ выступает в следующих формах:                     1. Общенауч-я КМ т. е. форма система-ции знаний в гуманит-й сфере знаний;

2.Естественнонауч.КМ-основа НКМ и включает в себя механ. КМ, электродинамич. КМ, синергитич.КМ.

3.Специализ-я КМ-набор нек-х теор-х. элем-в образующих модель каж.обл.науки.

Фун-ции НКМ: систематизир-я-когда НКМ стремится упорядочить, организ-ть науч.теории, понятия, принципы своей структ-ры (принцип простоты), а также способ-ет расширен.НКМ за счет новых знаний; объяснител-я- опред-ся тем, что позн-е напр. не только на описание яв-я или процесса, но и на выяс-е его причин и условий существ-я, оно должно вых. на уровень практич-й деят-ти познающего субъекта, способствуя измен-ю мира;

информатив-я- НКМ опис-ет предпол-ую струк-ру материа-го мира, связи между его элем-ми, происходящие в природе процес. и их прич.; в ней содерж-ся инфор-я, создаваемая в ходе творч-го развития КМ;

эвристич-я- знание объект-х зак-в природы, содержащееся в ней, дает возмож-ть предвидеть существ-е еще не открытых естествознанием объектов, предсказывать их наиболее сущест-ые особенности.

18. Естественнонауч.картина мира НКМ (по Стёпину) – это целостная сис-ма представлений о мире, его структ-х харак-ах и законом-ях, вырабатыв-я в резул-те системат-ции и синтеза в фундамен-х достиж-х науки. Это особая форма научно-теорет-го знания, развивающаяся в процессе историч-й эволюции науки. Одной из форм НКМ явл-ся Естественнонауч.КМ и включает в себя механ. КМ, электродинамич. КМ, синергитич.КМ.

 Принципы Мех.КМ: Деизм- мир, природа представ-ся как гиган-я механ-я система, кот. привод-ся в движ-е божеств-м первотолчком. Деизм - это мировоз-е, согл. кот.бог или дух, дав миру, начал-й импульс движ-я, больше не вмешивается в законом-е течение событий. Атомизм- наличие в основе природы мелких материал-х неделимых частиц. Понятие "атом" стало ключевым в экспериментально-математич. физике и химии, кот. приобретает научность. В этой концепции материя отождеств-ся с веществом; неизменными свойст-ми материи считается: длина, делимость, твердость, вес, сила инерции. Редукционизм- методологический принцип, согласно кот. высшие свой-ва материи мог. быть полностью объяснены на основе закономерностей, свойст-х низшим формам. Наука и философия Нового времени пытается объяснить сущность мироздания и все, что в ней есть с позиции законов механики.

Детерминизм-принцип всеобщ-ти причинно-следственных связей. Трактуется также механистически, то есть признаются только однозначные, линейные закономерности.

Элетродинамич.КМ- Квантовая теория показала, что вещество постоянно находится в движении, не оставаясь в состоянии покоя ни на мгновение. Это говорит о фундаментальной подвижности материи, ее динамизме. Материя не мож. сущест-ть без движ-я и становления. Частицы субатомного мира активны не потому, что они очень быстро движутся, а потому, что они – процессы сами по себе. С одн.стор., они оказывают влияние на простран-во, с др. - яв-ся не самостоят-ми. Динамич-я природа мироздания проявляется не только на уровне бесконечно малого, но и при изучении астрономич-х явлений. Таким обр., вся Вселенная вовлечена в бесконечный процесс движения или, говоря словами восточных философов, в постоянный космический танец энергии. Синергетич-яКМ-создателем синерг-го направл-я и изобретателем термина «синергетика» яв-ся проф-р Штутгартского универ-та Герман Хакен, по его мнению термин«синергетика» происходит от греч-го «синергена» - содействие, сотрудничество. СКМ изучает сложноорганизующиеся сис-мы (пути хаоса). Ч/з хаос осуществ-ся связь разных уровней организации. СКМ демонст-ет нам, каким образом и почему хаос может выступ. в кач-ве созидающего начала, конструктивного механизма эволюции, как из хаоса собственными силами может развиться новая организация.

19.Осн.этапы эволюции физ.картины мира

Механическая КМ — (XVI-XVII вв.), возникла благодаря исследованиям Г.Галлилея, П.Гассендиди, Р. Декарта, И. Ньютона и др., в ходе кот. была создана первая фундамен-я естественнонауч-я теория — механика. Мироздание представлено как бесконечное число атомов, перемещающихся в пространстве и во времени по неизменным законам движения. Универсальным средством материальных тел выступает тяготение (гравитация) кот. проявляется в их взаимном притяжении. Пространство и время как две сущности, независящие ни от материи, ни др. от др.. Взаимод-е передается на любое расстояние мгновенно без участия к.-либо материального агента в абсолютной пространственно-временной среде. В Мех.КМ природа предстает как монолит, внутри которого исчезает различие между живым и неживым, механическим и телесным. Электромагнитная КМ (вт.пол. XIX в.) Ее фундамент образуют созданная Дж. К. Максвеллом и Ф. Фарадеем теория электромагнитного поля и классическая термодинамика, создание и развитие которой связано с именами С. Карно, Дж. Джоуля, Г. Гельмгольца, Р. Клаузиуса, У. Томпсона, В. Нернста и др. В ЭМ КМ общие научные представления о мире расширились: материю стали рассм-ть как единство двух взаимодополняющих друг друга видов вещества, характериз-ся прерывностью, и поля, которому свойственная непрерывность. Первичным по отнош-ю к механ-му движению стало колебательное движение в поле. Ньютоновский принцип дальнодействия был заменен фарадеевским принципом близкодействия, где все взаимодействия в материальных телах передаются полем от одн. точки к др. непрерывно и с конечной скоростью. Сформулированы новые фундаментальные законы природы (закон сохранения и превращения энергии), открытие кот. позволило более глубоко постичь систему законов мироздания. В новой картине мира стало возможным объяснение большего круга явлений. Тем не менее, сохранили свое место и значение ряд положений унаследованных из мех. картины: понимание детерминизма, ограниченное понимание качественной специфики жизни и разума, места и роли человека во Вселенной, стремление свести качественное многообразие универсума к одному виду реальности — физическому.

Квантово-полевая КМ на основе теории относительности (ОТО) Эйнштейна и квантовой теории, творцами которой являются М. Планк, Н. Бор, В. Гейзенберг, Э. Шредингер, М.. Борн, П. Дирак и др.. В ней нашли свое разрешение противоречия и парадоксы первых двух НКМ, что стало возможным на основе открытия нового уровня организации материального мира — микромира. Квантово-полевые представления о материи позволили свести воедино противоположные свойства материальных объектов — непрерывность (волна) и прерывность (дискретность). Установление единства противоположностей в строении материи позволило отказаться от постулата о неизменности материи (переход квантового поля из одного состояния в другое сопровождается взаимопревращением частиц друг в друга, аннигиляцией одних частиц и порождением других). Кардинально меняются представления о пространстве и времени (представление о едином пространственно-временном континууме)

Фундаментальными признаны статистич-е законы, частной формой кот. выступают динамические. Установлена закономерность взаимосвязи свойств изучаемых объектов и человека, как наблюдателя. Утверждается фундаментальная согласованность основных законов и свойств Вселенной с существованием в ней жизни и разума.