2) die Möglichkeit aufzeigen, die bekannten Gesetze, Kräfte und Stoffe der Natur in der Praxis anzuwenden.

Das Ziel der Naturwissenschaft ist letztlich der Versuch, die sogenannten „Weltgeheimnisse“ zu lösen, die Ende des 19. Jahrhunderts von E. Haeckel und E.G. formuliert wurden. Dubois-Reymond. Zwei dieser Rätsel beziehen sich auf die Physik, zwei auf die Biologie und drei auf die Psychologie. Das sind die Rätsel:

Essenz von Materie und Kraft

Ursprung der Bewegung

Ursprung des Lebens

die Zweckmäßigkeit der Natur

die Entstehung von Empfindung und Bewusstsein

die Entstehung von Denken und Sprechen

Freier Wille.

Die Aufgabe der Naturwissenschaft ist die Kenntnis der objektiven Naturgesetze und die Förderung ihrer praktischen Nutzung im Interesse des Menschen. Naturwissenschaftliche Erkenntnisse entstehen durch die Verallgemeinerung der dabei gewonnenen und gesammelten Beobachtungen praktische Tätigkeiten Menschen und selbst ist die theoretische Grundlage ihrer Aktivitäten.

Alle heutigen Naturforschungen lassen sich visuell als großes Netzwerk aus Zweigen und Knotenpunkten darstellen. Dieses Netzwerk verbindet zahlreiche Zweige der physikalischen, chemischen und biologischen Wissenschaften, einschließlich der synthetischen Wissenschaften, die an der Schnittstelle der Hauptrichtungen (Biochemie, Biophysik usw.) entstanden sind.

Selbst wenn wir den einfachsten Organismus untersuchen, müssen wir berücksichtigen, dass es sich um eine mechanische Einheit, ein thermodynamisches System und einen chemischen Reaktor mit multidirektionalen Massen-, Wärme- und elektrischen Impulsströmen handelt; das ist zugleich eine gewisse „ Elektroauto", die elektromagnetische Strahlung erzeugt und absorbiert. Und gleichzeitig ist es weder das eine noch das andere, es ist ein einziges Ganzes.

Naturwissenschaftliche Methoden

Der Prozess der wissenschaftlichen Erkenntnis in seiner allgemeinsten Form ist die Lösung verschiedener Arten von Problemen, die im Rahmen der praktischen Tätigkeit auftreten. Die Lösung der dabei auftretenden Probleme gelingt durch den Einsatz spezieller Techniken (Methoden), die den Übergang von bereits Bekanntem zu neuem Wissen ermöglichen. Dieses System von Techniken wird üblicherweise als Methode bezeichnet. Methode ist eine Reihe von Techniken und Operationen zur praktischen und theoretischen Kenntnis der Realität.

Die Methoden der Naturwissenschaft basieren auf der Einheit ihrer empirischen und theoretischen Seiten. Sie sind miteinander verbunden und bedingen sich gegenseitig. Ihr Bruch oder die bevorzugte Entwicklung des einen auf Kosten des anderen verschließt den Weg zur richtigen Naturerkenntnis – die Theorie wird sinnlos, die Erfahrung wird blind.

Empirische Seite setzt die Notwendigkeit voraus, Fakten und Informationen (Feststellung von Fakten, deren Registrierung, Akkumulation) sowie deren Beschreibung (Darstellung von Fakten und deren primäre Systematisierung) zu sammeln.

Theoretische Seite verbunden mit Erklärung, Verallgemeinerung, Schaffung neuer Theorien, Aufstellung von Hypothesen, Entdeckung neuer Gesetze, Vorhersage neuer Tatsachen im Rahmen dieser Theorien. Mit ihrer Hilfe wird ein wissenschaftliches Weltbild entwickelt und damit die ideologische Funktion der Wissenschaft wahrgenommen.

Naturwissenschaftliche Methoden lassen sich in Gruppen einteilen:

a) allgemeine Methoden in Bezug auf die gesamte Naturwissenschaft, jedes Thema der Natur, jede Wissenschaft. Das verschiedene Formen eine Methode, die es ermöglicht, alle Aspekte des Erkenntnisprozesses, alle seine Stufen miteinander zu verbinden, zum Beispiel die Methode des Aufstiegs vom Abstrakten zum Konkreten, die Einheit von Logischem und Historischem. Es handelt sich vielmehr um allgemeine philosophische Erkenntnismethoden.

b) spezielle Methoden- spezielle Methoden, die sich nicht auf das Fach Naturwissenschaft als Ganzes beziehen, sondern nur auf einen seiner Aspekte oder auf eine bestimmte Forschungsmethode: Analyse, Synthese, Induktion, Deduktion;

Zu den besonderen Methoden gehören auch Beobachtung, Messung, Vergleich und Experiment.

In der Naturwissenschaft kommt besonderen Methoden der Wissenschaft eine äußerst wichtige Bedeutung zu, daher ist es im Rahmen unseres Studiums erforderlich, deren Wesen näher zu betrachten.

Überwachung - Dies ist ein gezielter, strenger Prozess zur Wahrnehmung von Realitätsobjekten, die nicht verändert werden sollten. Historisch gesehen entwickelte sich die Beobachtungsmethode als Komponente Arbeitsvorgang, der die Feststellung der Übereinstimmung des Arbeitsprodukts mit seinem geplanten Muster umfasst.

Beobachtung als Methode setzt die Existenz eines Forschungsprogramms voraus, das auf der Grundlage früherer Überzeugungen, etablierter Fakten und akzeptierter Konzepte erstellt wurde. Sonderfälle der Beobachtungsmethode sind Messung und Vergleich.

Experimentieren - eine Erkenntnismethode, mit deren Hilfe Phänomene der Realität unter kontrollierten und kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Sie unterscheidet sich von der Beobachtung durch den Eingriff in das Untersuchungsobjekt, also durch Aktivität in Bezug auf dieses. Bei der Durchführung eines Experiments beschränkt sich der Forscher nicht auf die passive Beobachtung von Phänomenen, sondern greift bewusst in den natürlichen Ablauf ihres Auftretens ein, indem er den untersuchten Prozess direkt beeinflusst oder die Bedingungen verändert, unter denen dieser Prozess abläuft.

Die Entwicklung der Naturwissenschaften wirft das Problem der Genauigkeit von Beobachtungen und Experimenten auf. Der Punkt ist, dass sie es brauchen Spezialwerkzeug und Geräte, die in letzter Zeit so komplex geworden sind, dass sie selbst beginnen, den Beobachtungs- und Versuchsgegenstand zu beeinflussen, was den Bedingungen entsprechend nicht der Fall sein sollte. Dies gilt vor allem für die Forschung im Bereich der Mikroweltphysik (Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik etc.).

Analogie - eine Erkenntnismethode, bei der die Übertragung von Wissen, das bei der Betrachtung eines Objekts gewonnen wurde, auf ein anderes, weniger untersuchtes und derzeit untersuchtes Objekt erfolgt. Die Analogiemethode basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten nach einer Reihe von Merkmalen, die es ermöglicht, absolut zuverlässige Erkenntnisse über das untersuchte Thema zu erhalten.

Die Verwendung der Analogiemethode in der wissenschaftlichen Erkenntnis erfordert eine gewisse Vorsicht. Dabei ist es äußerst wichtig, klar zu identifizieren, unter welchen Bedingungen es am effektivsten funktioniert. In Fällen, in denen es jedoch möglich ist, ein System klar formulierter Regeln für die Wissensübertragung von einem Modell auf einen Prototyp zu entwickeln, erlangen die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Analogiemethode Beweiskraft.

Analyse - eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der mentalen oder realen Aufteilung eines Objekts in seine Bestandteile basiert. Die Zerstückelung zielt darauf ab, vom Studium des Ganzen zum Studium seiner Teile überzugehen und erfolgt durch Abstrahieren von der Verbindung der Teile untereinander.

Synthese - Dies ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren zur Kombination verschiedener Elemente eines Themas zu einem einzigen Ganzen, einem System, basiert, ohne das eine wirklich wissenschaftliche Erkenntnis dieses Themas unmöglich ist. Die Synthese fungiert nicht als Methode zur Konstruktion des Ganzen, sondern als Methode zur Darstellung des Ganzen in Form einer durch Analyse gewonnenen Wissenseinheit. Bei der Synthese kommt es nicht nur zu einer Vereinheitlichung, sondern zu einer Verallgemeinerung der analytisch identifizierten und untersuchten Merkmale des Objekts. Die durch die Synthese gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Theorie des Objekts ein, die angereichert und verfeinert den Weg neuer wissenschaftlicher Forschung bestimmt.

Induktion - eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, bei der es sich um die Formulierung einer logischen Schlussfolgerung durch Zusammenfassung von Beobachtungs- und experimentellen Daten handelt.

Abzug - eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die im Übergang von bestimmten allgemeinen Prämissen zu besonderen Ergebnissen und Konsequenzen besteht.

Die Lösung jedes wissenschaftlichen Problems besteht darin, verschiedene Vermutungen, Annahmen und meist mehr oder weniger begründete Hypothesen aufzustellen, mit deren Hilfe der Forscher versucht, Fakten zu erklären, die nicht in alte Theorien passen. In unsicheren Situationen entstehen Hypothesen, deren Erklärung für die Wissenschaft relevant wird. Darüber hinaus kommt es auf der Ebene des empirischen Wissens (wie auch auf der Ebene seiner Erklärung) häufig zu widersprüchlichen Urteilen. Um diese Probleme zu lösen, sind Hypothesen erforderlich.

Hypothese ist jede Annahme, Vermutung oder Vorhersage, die aufgestellt wird, um eine Situation der Unsicherheit zu beseitigen wissenschaftliche Forschung. Daher handelt es sich bei einer Hypothese nicht um verlässliches Wissen, sondern um wahrscheinliches Wissen, dessen Wahrheit oder Falschheit noch nicht festgestellt wurde.

Jede Hypothese muss entweder durch das erlangte Wissen einer bestimmten Wissenschaft oder durch neue Fakten gerechtfertigt sein (unsicheres Wissen wird nicht zur Untermauerung der Hypothese herangezogen). Es muss die Eigenschaft haben, alle Tatsachen zu erklären, die sich auf ein bestimmtes Wissensgebiet beziehen, sie zu systematisieren, sowie Tatsachen außerhalb dieses Gebiets, die Entstehung neuer Tatsachen vorherzusagen (zum Beispiel die Quantenhypothese von M. Planck, vorgeschlagen unter zu Beginn des 20. Jahrhunderts führte zur Entstehung einer Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik und anderer Theorien). Darüber hinaus sollte die Hypothese nicht im Widerspruch zu bestehenden Fakten stehen. Eine Hypothese muss entweder bestätigt oder widerlegt werden.

c) private Methoden- Hierbei handelt es sich um Methoden, die entweder nur innerhalb eines bestimmten Zweigs der Naturwissenschaften oder außerhalb des Zweigs der Naturwissenschaften, in dem sie entstanden sind, funktionieren. Dies ist die in der Zoologie verwendete Methode der Vogelberingung. Und die in anderen Zweigen der Naturwissenschaften verwendeten Methoden der Physik führten zur Entstehung der Astrophysik, Geophysik, Kristallphysik usw. Zum Studium eines Faches wird oft ein Komplex miteinander verbundener privater Methoden verwendet. Beispielsweise nutzt die Molekularbiologie gleichzeitig die Methoden der Physik, der Mathematik, der Chemie und der Kybernetik.

Modellierung ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf der Untersuchung realer Objekte durch die Untersuchung von Modellen dieser Objekte basiert, d.h. durch die Untersuchung von Ersatzobjekten natürlichen oder künstlichen Ursprungs, die für Forschung und (oder) Intervention besser zugänglich sind und die Eigenschaften realer Objekte aufweisen.

Die Eigenschaften eines Modells sollten und können nicht in allen Situationen genau und vollständig mit absolut allen Eigenschaften des entsprechenden realen Objekts übereinstimmen. In mathematischen Modellen kann jeder zusätzliche Parameter zu einer erheblichen Komplikation der Lösung des entsprechenden Gleichungssystems führen, dazu, dass zusätzliche Annahmen angewendet werden müssen, kleine Terme verworfen werden müssen usw. Bei der numerischen Modellierung kann die Bearbeitungszeit des Problems durch einen Computer unverhältnismäßig hoch sein steigt und der Berechnungsfehler nimmt zu.

Abschluss

Die Naturwissenschaft entstand vor mehr als 3000 Jahren. Damals gab es keine Unterteilung in Physik, Biologie, Geographie. Philosophen studierten Naturwissenschaften. Mit der Entwicklung des Handels und der Schifffahrt begann die Entwicklung der Geographie und mit der Entwicklung der Technologie die Entwicklung der Physik und Chemie.

Die Naturwissenschaften sind ein sehr weit verzweigtes Gebiet wissenschaftlicher Erkenntnisse, das ein breites Spektrum an Fragen zu verschiedenen Aspekten des Lebens in der Natur berührt. Die Natur als naturwissenschaftliches Untersuchungsobjekt ist komplex und vielfältig in ihren Erscheinungsformen: Sie verändert sich ständig und ist in ständiger Bewegung. Dementsprechend spiegelt sich diese Vielfalt in wider große Mengen Konzepte, die sich fast allen natürlichen Prozessen und Phänomenen widmen. Eine sorgfältige Untersuchung zeigt, dass das Universum regelmäßig und vorhersehbar ist; Materie besteht aus Atomen und Elementarteilchen; die Eigenschaften materieller Objekte hängen davon ab, welche Atome in ihrer Zusammensetzung enthalten sind und wie sie sich dort befinden; Atome bestehen aus Quarks und Leptonen; Sterne werden geboren und sterben wie alles andere auf der Welt; Das Universum entstand in der fernen Vergangenheit und dehnt sich seitdem aus; alle Lebewesen bestehen aus Zellen und alle Organismen sind das Ergebnis natürlicher Selektion; natürliche Prozesse auf der Erde laufen in Zyklen ab; Auf ihrer Oberfläche finden ständig Veränderungen statt und es gibt nichts Ewiges usw. Im Allgemeinen ist die Welt sowohl vereint als auch überraschend vielfältig, sie ist ewig und endlos im ständigen Prozess der gegenseitigen Transformation einiger Systeme in andere, während jeder Teil von Es ist relativ unabhängig und hängt zwangsläufig von den allgemeinen Gesetzen der Existenz ab.

Liste der verwendeten Literatur

Die Grundlage für die Entwicklung moderner Naturwissenschaften stellt eine spezifische wissenschaftliche Methodik dar. Die Basis wissenschaftliche Methodik gelegt Erfahrung- sensorisch-empirische Kenntnis der Realität aus der Praxis. Unter üben bezieht sich auf objektive menschliche Aktivitäten, die darauf abzielen, materielle Ergebnisse zu erzielen.

Im Laufe ihrer Entwicklung entwickelte die klassische Naturwissenschaft eine spezifische Art von Praxis, die als „wissenschaftliches Experiment“ bezeichnet wird. Wissenschaftliches Experiment- Dies ist ebenfalls eine inhaltliche Tätigkeit von Menschen, die jedoch auf die Prüfung wissenschaftlicher Aussagen abzielt. Eine wissenschaftliche Position gilt als wahr, wenn sie durch Erfahrung, Praxis oder wissenschaftliches Experiment bestätigt wird.

Neben der Interaktion mit Experimenten verwenden sie bei der Entwicklung wissenschaftlicher Theorien manchmal auch reine Experimente logische Kriterien: interne Konsistenz, Überlegungen zur Symmetrie und sogar so vage Überlegungen wie die „Schönheit“ einer Hypothese. Jedoch Die letzten Richter der wissenschaftlichen Theorie sind immer Praxis und Experiment.

Als Beispiel für eine „schöne“ Hypothese nenne ich die Hypothese des amerikanischen Physikers Feynman über die Identität von Elementarteilchen. Tatsache ist, dass sie ein absolut fantastisches Anwesen haben. Elementarteilchen derselben Art, zum Beispiel Elektronen, sind nicht unterscheidbar. Wenn in einem System zwei Elektronen vorhanden sind und eines davon entfernt wurde, können wir nie feststellen, welches entfernt wurde und welches übrig blieb. Um diese Ununterscheidbarkeit zu erklären, schlug Feynman vor, dass es nur ein Elektron auf der Welt gibt, das sich in der Zeit hin und her bewegen kann. Zu jedem Zeitpunkt nehmen wir dieses eine Elektron als viele Elektronen wahr, die von Natur aus nicht unterscheidbar sind. Schließlich handelt es sich tatsächlich um dasselbe Elektron. Ist das nicht eine schöne Hypothese? Es wäre schön, wenn Sie sich etwas Ähnliches einfallen lassen könnten, allerdings im Bereich der Wirtschaftswissenschaften.

Phasen der Lösung eines wissenschaftlichen Problems

Die Interaktion mit Erfahrungen erforderte von der Wissenschaft die Entwicklung eines spezifischen Mechanismus zur Interpretation experimenteller Daten. Es besteht darin, Idealisierung und Abstraktion auf diese Daten anzuwenden.

Das Wesen der Idealisierung besteht darin, Aspekte des untersuchten Phänomens zu verwerfen, die für seine Lösung nicht wesentlich sind.

Die Seite eines Phänomens oder Objekts ist eine ihm innewohnende Eigenschaft, die existieren kann oder auch nicht. Beispielsweise kann der Griff eines Feuerbeils rot lackiert sein oder auch nicht. Die übrigen Eigenschaften des Beils bleiben unverändert.

Die Aspekte des Phänomens können in dieser Hinsicht mehr oder weniger bedeutsam sein. Somit spielt die Farbe des Beilstiels keine Rolle in Bezug auf seinen Hauptzweck – das Schneiden von Holz. Gleichzeitig die Präsenz grelle Farbe Unverzichtbar bei der Suche nach einem Beil Extremsituation. Aus ästhetischer Sicht mag die Verwendung einer leuchtend roten Farbe zum Bemalen eines Instruments geschmacklos erscheinen. Aspekte eines Phänomens müssen daher im Prozess der Idealisierung immer in dieser spezifischen Hinsicht bewertet werden.

Im Prozess der Idealisierung werden Aspekte des Phänomens verworfen, die in der betrachteten Hinsicht unwichtig sind. Die verbleibenden bedeutenden Parteien durchlaufen einen Abstraktionsprozess.

Abstraktion besteht im Übergang von einer qualitativen zu einer quantitativen Bewertung der betrachteten Parteien.

In diesem Fall werden qualitative Beziehungen in das „Gewand“ mathematischer Beziehungen gekleidet. Üblicherweise werden quantitative Hilfsmerkmale herangezogen und die bekannten Gesetzmäßigkeiten, denen diese Merkmale unterliegen, angewendet. Der Abstraktionsprozess führt zur Erstellung eines mathematischen Modells des untersuchten Prozesses.

Beispielsweise fällt ein brauner Boxsack mit einem Gewicht von 80 kg und einem Preis von 55 herkömmlichen Einheiten aus einem Fenster im sechsten Stock eines Neubaus. Es ist erforderlich, die im Moment des Kontakts mit dem Asphalt freigesetzte Wärmemenge zu bestimmen.

Um das Problem zu lösen, muss man zunächst eine Idealisierung durchführen. Daher sind die Kosten der Tasche und ihre Farbe im Hinblick auf das zu lösende Problem unwichtige Aspekte. Bei Stürzen aus relativ geringer Höhe kann die Reibung mit der Luft ebenfalls vernachlässigt werden. Form und Größe des Beutels erweisen sich daher im Hinblick auf dieses Problem als unwichtig. Daher kann bei der Betrachtung des Fallvorgangs ein Materialpunktmodell auf den Beutel angewendet werden (ein Materialpunkt ist ein Körper, dessen Form und Abmessungen unter den Bedingungen dieses Problems vernachlässigt werden können).

Der Abstraktionsprozess ergibt die Höhe des Fensters im sechsten Stock eines neuen Gebäudes, die ungefähr 15 m entspricht. Wenn wir davon ausgehen, dass der Prozess der Wechselwirkung eines Beutels mit Asphalt den Grundgesetzen der Wärmetheorie gehorcht, dann ist dies zu bestimmen Die bei seinem Fall freigesetzte Wärmemenge reicht aus, um die kinetische Energie dieses Beutels im Moment des Kontakts mit Asphalt zu ermitteln. Abschließend kann das Problem formuliert werden auf die folgende Weise: Finden Sie die kinetische Energie, die ein materieller Punkt mit einer Masse von 80 kg erhält, wenn er aus einer Höhe von 15 m fällt. Zusätzlich zu den Gesetzen der Thermodynamik nutzt der Abstraktionsprozess auch das Gesetz der Erhaltung der gesamten mechanischen Energie. Eine Berechnung nach diesen Gesetzen führt zur Lösung des Problems.

Die Menge der mathematischen Beziehungen, die die Lösung des Problems ermöglichen, ist mathematisches Modell der Lösung.

Hierbei ist zu beachten, dass eine Idealisierung, die im Wesentlichen auf der Vernachlässigung unwichtiger Aspekte eines Phänomens beruht, unweigerlich zu einem gewissen Informationsverlust über den beschriebenen Prozess führt. Das Paradigma legitimiert die Idealisierung und lässt sie als selbstverständlich erscheinen. Daher wird die Idealisierung unter dem Einfluss des Paradigmas oft auch dann eingesetzt, wenn sie ungerechtfertigt ist, was natürlich zu Fehlern führt. Um solche Fehler zu vermeiden, schlug der Akademiemitglied A. S. Predvoditelev das Prinzip der Dualität vor. Das Prinzip der Dualität weist uns an, jedes Problem aus zwei alternativen Blickwinkeln zu betrachten und seine verschiedenen Aspekte im Prozess der Idealisierung zu verwerfen. Mit diesem Ansatz können Informationsverluste vermieden werden.

Phänomenologische und modellhafte Methoden

Es gibt zwei Arten der Wechselwirkung zwischen wissenschaftlicher Theorie und Erfahrung: phänomenologisch und modellhaft.

Der Name der phänomenologischen Methode leitet sich vom griechischen Wort „phänomen“ ab, was „Phänomen“ bedeutet. Dies ist eine empirische Methode, d. h. sie basiert auf Experimenten.

Die Aufgabe muss zunächst gestellt werden. Das bedeutet, dass die Ausgangsbedingungen und das Ziel des zu lösenden Problems genau formuliert werden müssen.

Danach schreibt die Methode die folgenden Schritte zur Lösung vor:

1. Ansammlung experimenteller Materialien.
2. Verarbeitung, Systematisierung und Verallgemeinerung dieser Materialien.
3. Beziehungen aufbauen und dadurch mögliche Verbindungen zwischen den durch die Verarbeitung erhaltenen Werten. Diese Beziehungen stellen empirische Gesetze dar.
4. Erhalten von Prognosen basierend auf empirischen Mustern, die Vorhersagen treffen mögliche Ergebnisse experimentelle Überprüfung.
5. Experimentelle Überprüfung und Vergleich der Ergebnisse mit den vorhergesagten.

Wenn die vorhergesagten Daten und Testergebnisse immer mit einem zufriedenstellenden Maß an Genauigkeit übereinstimmen, erhält das Muster den Status eines naturwissenschaftlichen Gesetzes.

Wird eine solche Übereinstimmung nicht erreicht, wird der Vorgang ab Schritt 1 wiederholt.

Eine phänomenologische Theorie ist normalerweise eine Verallgemeinerung experimenteller Ergebnisse. Das Erscheinen eines Experiments, das dieser Theorie widerspricht, führt zu einer Klärung des Umfangs ihrer Anwendbarkeit oder zur Einführung von Klarstellungen in die Theorie selbst. Je mehr Widerlegungen eine phänomenologische Theorie erhält, desto genauer wird sie.

Beispiele für phänomenologische Theorien sind die klassische Thermodynamik, phänomenologische Zusammenhänge im Bereich der physikalischen und chemischen Kinetik, die Gesetze der Diffusion, der Wärmeleitfähigkeit usw.

Modelltheorien verwenden eine deduktive Methode. Offenbar zum ersten Mal wissenschaftliche Begründung Diese Methode wurde vom berühmten französischen Philosophen Rene Descartes angegeben. Die Begründung für die deduktive Methode ist in seiner berühmten Abhandlung „Über die Methode“ enthalten.

Die Erstellung einer Modelltheorie beginnt mit der Formulierung einer wissenschaftlichen Hypothese – einer Annahme über das Wesen des untersuchten Phänomens. Basierend auf der Hypothese wird durch Abstraktion ein mathematisches Modell erstellt, das die Grundmuster des untersuchten Phänomens mithilfe mathematischer Beziehungen reproduziert. Die aus diesen Beziehungen gewonnenen Konsequenzen werden mit Experimenten verglichen. Bestätigt das Experiment die Ergebnisse theoretischer Berechnungen, die auf der Grundlage dieses Modells durchgeführt wurden, gilt es als korrekt. Das Erscheinen einer experimentellen Widerlegung führt zur Ablehnung der Hypothese und zur Aufstellung einer neuen.

Ein Beispiel für eine Modelltheorie ist die klassische Beschreibung der Lichtstreuung. Es basiert auf der von J. Thomson vertretenen Idee, dass ein Atom ein Bündel positiver Ladung ist, in das negative Elektronen eingestreut sind, wie Samen in einer Wassermelone. Die klassische Dispersionstheorie liefert eine gute qualitative Übereinstimmung mit dem Experiment. Rutherfords Experimente zur Bestimmung der Struktur des Atoms zeigten jedoch die Widersprüchlichkeit der Haupthypothese und führten zu deren völliger Ablehnung klassische Theorie Abweichungen.

Modelltheorien erscheinen auf den ersten Blick weniger attraktiv als phänomenologische. Dennoch sind es sie, die es uns ermöglichen, die inneren Mechanismen der betrachteten Phänomene besser zu verstehen. Oftmals werden Modelltheorien verfeinert und bestehen in neuer Form weiter. Um die Natur der Kernkräfte zu erklären, stellten die einheimischen Wissenschaftler Ivanenko und Tamm eine Hypothese auf, nach der die Wechselwirkung von Kernteilchen auf der Tatsache beruht, dass sie Elektronen austauschen. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Eigenschaften von Elektronen nicht dem erforderlichen Ausmaß der Wechselwirkung entsprechen. Etwas später schlug der Japaner Yukawa auf der Grundlage des Modells von Ivanenko und Tamm vor, dass die Kernwechselwirkung durch Teilchen mit ähnlichen Eigenschaften wie Elektronen und einer etwa zweihundertmal größeren Masse erfolgt. Anschließend wurden die von Yukawa beschriebenen Partikel experimentell entdeckt. Sie werden Mesonen genannt.

Messungen sind die Grundlage wissenschaftlicher Wahrheit

Für ein wissenschaftliches Experiment müssen genaue quantitative Ergebnisse erzielt werden. Zu diesem Zweck werden Messungen durchgeführt. Messungen werden von einem speziellen Wissenschaftszweig untersucht – der Metrologie.

Messungen können direkt oder indirekt erfolgen. Die Ergebnisse der direkten Messung werden direkt erhalten, normalerweise durch Ablesen der Skalen und Anzeigen von Messgeräten. Die Ergebnisse indirekter Messungen werden durch Berechnungen unter Verwendung der Ergebnisse direkter Messungen ermittelt.

Also, um die Lautstärke zu messen rechteckiges Parallelepiped, sollten Sie seine Länge, Breite und Höhe messen. Es handelt sich um direkte Messungen. Dann sollten die resultierenden Messungen multipliziert werden. Das resultierende Volumen ist bereits das Ergebnis einer indirekten Messung, da es als Ergebnis einer Berechnung auf Basis direkter Messungen ermittelt wurde.

Bei der Messung werden zwei oder mehr Objekte verglichen. Dazu müssen die Objekte hinsichtlich des Vergleichskriteriums homogen sein. Wenn Sie also die Anzahl der Studierenden messen möchten, die zum Jugendforum gekommen sind, müssen Sie aus der Gesamtheit alle Studierenden auswählen (Vergleichskriterium) und zählen. Ihre weiteren Eigenschaften (Geschlecht, Alter, Haarfarbe) können beliebig sein. Die Homogenität der Objekte bedeutet in diesem Fall, dass man Mechaniker nicht zählen sollte, es sei denn, es handelt sich um Studenten.

Die Messtechnik wird durch die zu messenden Objekte bestimmt. Es gibt viele Messobjekte des gleichen Typs. Wir können beispielsweise über eine Menge von Längen oder eine Menge von Massen sprechen.

Um Messungen durchzuführen, ist eine Messung an einer Reihe von Messobjekten und einem Messgerät erforderlich. Daher ist das Maß für viele Längen ein Meter, und als Hilfsmittel kann ein gewöhnliches Lineal dienen. Bei vielen Massen wird ein Kilogramm als Maß genommen. Masse wird am häufigsten mit Waagen gemessen.

Die Menge der gemessenen Objekte wird in kontinuierliche und diskrete Objekte unterteilt.

Eine Menge gilt als stetig, wenn es für zwei ihrer Elemente immer möglich ist, ein drittes dazwischen liegendes zu finden. Alle Punkte auf der Zahlengeraden bilden eine kontinuierliche Menge. Für eine diskrete Menge können Sie immer zwei Elemente ohne ein drittes dazwischen finden. Beispielsweise ist die Menge aller natürlichen Zahlen diskret.

Es gibt einen grundlegenden Unterschied zwischen kontinuierlichen und diskreten Mengen. Eine diskrete Menge enthält ihr internes Maß in sich. Um Messungen an einer diskreten Menge durchzuführen, reicht daher eine einfache Berechnung aus. Um beispielsweise den Abstand zwischen den Punkten 1 und 10 der natürlichen Reihe zu ermitteln, reicht es aus, einfach die Anzahl der Zahlen von eins bis zehn zu zählen.

Kontinuierliche Mengen haben kein internes Maß. Es muss von außen zugeführt werden. Zu diesem Zweck wird ein Maßnormal verwendet. Ein typisches Beispiel für eine Messung an einem kontinuierlichen Satz ist die Längenmessung. Zur Längenmessung wird eine Normgerade von einem Meter Länge verwendet, mit der die gemessene Länge verglichen wird.

An dieser Stelle ist anzumerken, dass fast während der gesamten Entwicklung der modernen Technik versucht wurde, die Messung verschiedener physikalischer Größen auf die Längenmessung zu reduzieren. Somit wurde die Zeitmessung auf die Messung der vom Zeiger einer Uhr zurückgelegten Strecke reduziert. Das Maß eines Winkels ist in der Technik das Verhältnis der Länge des durch den Winkel aufgespannten Bogens zur Länge des Radius dieses Bogens. Die von Zeigerinstrumenten gemessenen Größen werden durch die vom Zeiger des Instruments zurückgelegte Entfernung bestimmt. Studiert man die Technik physikalisch-chemischer Messungen, wundert man sich unwillkürlich über die Tricks, auf die Wissenschaftler zurückgreifen, um die Messung einer beliebigen Größe auf die Längenmessung zu reduzieren.

Etwa in der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde im Zusammenhang mit der Entwicklung elektronischer Umwandlungsgeräte ein grundlegend entwickeltes Verfahren entwickelt neue Technik Messung, genannt digital. Das Wesen der digitalen Technik besteht darin, dass ein kontinuierlicher Messwert mithilfe speziell ausgewählter Schwellenwertgeräte in einen diskreten Wert umgewandelt wird. Bei der resultierenden diskreten Menge wird die Messung auf eine einfache Zählung reduziert, die von einer Neuberechnungsschaltung durchgeführt wird.

Das digitale Messgerät enthält in sich einen Analog-Digital-Wandler (ADC), ein Zähl- und Logikgerät und einen Anzeiger. Die Basis eines Analog-Digital-Wandlers sind ein Sampler, ein Komparator und ein Addierer. Ein Sampler ist ein Gerät, das Signale mit festen Pegeln erzeugen kann. Der Unterschied zwischen diesen Niveaus ist immer gleich dem kleinsten von ihnen und wird als Abtastintervall bezeichnet. Der Komparator vergleicht das gemessene Signal mit dem ersten Abtastintervall. Wenn das Signal geringer ist, zeigt die Anzeige Null an. Wird der erste Abtastpegel überschritten, wird das Signal mit dem zweiten verglichen und eine Einheit an den Addierer gesendet. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Signalpegel den Abtastpegel überschreitet. In diesem Fall enthält der Addierer eine Anzahl von Abtastpegeln, die kleiner oder gleich dem Wert des gemessenen Signals sind. Der Indikator zeigt den Addiererwert multipliziert mit dem Wert des Abtastintervalls an.

So funktioniert zum Beispiel eine Digitaluhr. Ein spezieller Generator erzeugt Impulse mit streng stabilisierter Periode. Die Zählung dieser Impulse ergibt den Wert des gemessenen Zeitintervalls.

Beispiele für eine solche Diskretisierung sind im Alltag leicht zu finden. So konnte die zurückgelegte Strecke entlang der Straße durch Telegrafenmasten bestimmt werden. In der Sowjetunion wurden alle 25 m Telegrafenmasten aufgestellt. Durch Zählen der Masten und Multiplizieren mit 25 konnte die zurückgelegte Entfernung ermittelt werden. Der Fehler betrug 25 m (Abtastintervall).

Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messung

Die Hauptmerkmale der Messung sind ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Bei kontinuierlichen Sätzen wird die Genauigkeit durch die Herstellungsgenauigkeit des Standards und mögliche Fehler, die während des Messvorgangs auftreten, bestimmt. Bei der Längenmessung kann der Maßstab beispielsweise ein gewöhnliches Maßstabslineal oder vielleicht ein Spezialwerkzeug – ein Messschieber – sein. Die Längen verschiedener Lineale dürfen sich um maximal 1 mm unterscheiden. Messschieber werden so hergestellt, dass sich ihre Längen um nicht mehr als 0,1 mm unterscheiden dürfen. Dementsprechend überschreitet die Messgenauigkeit mit einem Maßstabslineal 1 mm nicht und die Genauigkeit eines Messschiebers ist zehnmal höher.

Der minimal mögliche Fehler, der bei der Messung mit diesem Gerät auftritt, ist seine Genauigkeitsklasse. Typischerweise wird die Genauigkeitsklasse eines Instruments auf seiner Skala angegeben. Liegt eine solche Angabe nicht vor, wird als Genauigkeitsklasse der minimale Teilungswert des Gerätes herangezogen. Messfehler bestimmt durch Genauigkeitsklasse Messinstrument werden als Instrumentierung bezeichnet.

Lassen Sie das Messergebnis anhand einer Formel anhand direkter Messungen verschiedener Instrumente berechnen, d. h. die Messung erfolgt indirekt. Der mit der begrenzten Genauigkeit dieser Instrumente verbundene Fehler wird als Methodenfehler bezeichnet. Der Methodenfehler ist der minimale Fehler, der bei der Messung mit einer bestimmten Technik gemacht werden kann.

Bei Messungen an diskreten Sätzen treten in der Regel keine durch die Genauigkeit des Geräts bedingten Fehler auf. Die Messung an solchen Mengen reduziert sich auf einfaches Zählen. Daher wird die Messgenauigkeit durch die Zählgenauigkeit bestimmt. Die Messung an einer diskreten Menge kann grundsätzlich absolut genau durchgeführt werden. In der Praxis werden für solche Messungen mechanische oder elektronische Zähler (Addierer) eingesetzt. Die Genauigkeit solcher Addierer wird durch ihr Bitraster bestimmt. Die Anzahl der Ziffern des Addierers bestimmt die maximale Anzahl, die von ihm angezeigt werden kann. Bei Überschreitung dieser Zahl „springt“ der Addierer über Null. Offensichtlich wird in diesem Fall ein fehlerhafter Wert zurückgegeben.

Bei digitalen Messungen wird die Genauigkeit durch die Abtastfehler und das Bitraster des bei dieser Messung verwendeten Addierers bestimmt.

Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse einer Messung zeigt, wie sehr wir den erzielten Ergebnissen vertrauen können. Zuverlässigkeit und Genauigkeit hängen in der Weise zusammen, dass mit zunehmender Genauigkeit die Zuverlässigkeit abnimmt und umgekehrt mit zunehmender Zuverlässigkeit die Genauigkeit abnimmt. Wenn Ihnen beispielsweise mitgeteilt wird, dass die Länge des gemessenen Segments zwischen Null und Unendlich liegt, ist diese Aussage absolut zuverlässig. Über Genauigkeit muss in diesem Fall überhaupt nicht gesprochen werden. Wenn ein bestimmter Längenwert genau angegeben wird, ist diese Aussage null zuverlässig. Aufgrund von Messfehlern kann nur angegeben werden, in welchem ​​Intervall der Messwert liegen darf.

In der Praxis streben sie danach, Messungen so durchzuführen, dass sowohl die Genauigkeit der Messung als auch ihre Zuverlässigkeit den Anforderungen des zu lösenden Problems entsprechen. In der Mathematik nennt man eine solche Koordination von Größen, die sich gegensätzlich verhalten, Optimierung. Optimierungsprobleme sind typisch für die Wirtschaftswissenschaften. Wenn Sie beispielsweise auf den Markt gehen, versuchen Sie, die größtmögliche Menge an Waren zu kaufen und gleichzeitig möglichst wenig Geld auszugeben.

Zusätzlich zu Fehlern, die mit der Genauigkeitsklasse des Messgeräts zusammenhängen, können aufgrund der begrenzten Fähigkeiten des Messgeräts weitere Fehler während des Messvorgangs auftreten. Ein Beispiel ist der Parallaxenfehler. Es tritt beim Messen mit einem Lineal auf, wenn die Sichtlinie in einem Winkel zur Linealskala ausgerichtet ist.

Neben instrumentellen und zufälligen Fehlern in der Messtechnik ist es üblich, systematische Fehler und grobe Fehler zu unterscheiden. Systematische Fehler äußern sich darin, dass dem Messwert ein regelmäßiger Offset hinzugefügt wird. Sie sind oft mit einer Verschiebung des Ursprungs verbunden. Um diese Fehler zu kompensieren, sind die meisten Zeigerinstrumente mit einem speziellen Nullpunktkorrektor ausgestattet. Grobe Fehler entstehen durch Unaufmerksamkeit des Messgerätes. Typischerweise heben sich Fehler deutlich aus dem Messwertbereich ab. Die allgemeine Theorie der Metrologie ermöglicht es, bis zu 30 % der Werte, die als grobe Fehler gelten, nicht zu berücksichtigen.

Naturwissenschaftliche Methodik

Wenn wir die Zusammenhänge zwischen den Prozessen der Naturwissenschaft verstehen, können wir uns ein Bild der modernen Naturwissenschaft machen. Die Naturwissenschaft hat mehrere Phasen durchlaufen: die Sammlung naturwissenschaftlicher Informationen und dann deren Analyse. Die Analysephase ist bereits ein bestimmter Bestandteil der Methodik. Je weiter sich die Wissenschaft weiterentwickelt, desto komplexer werden ihre Methoden.

Allgemeine methodische Probleme der Naturwissenschaften:
• Entdeckung des universellen Zusammenhangs zwischen Naturphänomenen (lebend und unbelebt), Feststellung des Wesens des Lebens, seines Ursprungs, der physikalisch-chemischen Grundlagen der Vererbung.
• Offenlegung des Wesens von Phänomenen sowohl bis in die Tiefen der Materie (Bereich der Elementarteilchen) als auch hin zu Makro- (erdnahen) und Mega-Objekten (ferner).
• Offenlegung realer Widersprüche natürlicher Objekte, wie zum Beispiel Welle-Teilchen-Dualismus (wer würde uns Juristen sagen, was das ist?), Teilchen und Antiteilchen, die Beziehung zwischen dynamischen und statistischen Gesetzen (dynamische Gesetze spiegeln eine starre deterministische Verbindung zwischen Objekten wider, dieser Zusammenhang ist eindeutig und vorhersehbar, wenn wir eine Kraft auf einen bestimmten Punkt ausüben, dann wissen wir, in welchem ​​Moment und an welchem ​​Ort er sein wird); statistische Gesetze (manchmal auch Wahrscheinlichkeitsgesetze genannt; sie werden verwendet, um Analysen in Systemen zu beschreiben, in denen es viele Komponenten gibt und in denen es unmöglich ist, alles genau vorherzusagen), Zufall und Notwendigkeit.
• Identifizierung des Wesens der qualitativen Transformation in der Natur (in der Naturwissenschaft ist nicht der Übergang selbst wichtig, sondern die Bedingungen für den Übergang in der Realität und die Art des Sprungs, also der Mechanismus), Identifizierung der Beziehung zwischen Materie und Bewusstsein . Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind völlig neue Ansätze erforderlich.

Die Methodik der Naturwissenschaften konzentriert sich auf die Lösung des Hauptproblems, des Problems der kontrollierten Entwicklung wissenschaftlicher Erkenntnisse.

Eine Methode ist eine Reihe von Techniken und Operationen zur praktischen und theoretischen Entwicklung der Realität. Die Methode stattet den Forscher mit einem System von Prinzipien, Anforderungen und Regeln aus, anhand derer er das angestrebte Ziel erreichen kann. Die Beherrschung einer Methode bedeutet zu wissen, wie und in welcher Reihenfolge bestimmte Aktionen ausgeführt werden müssen. Methodik ist ein Wissensgebiet, das sich mit dem Studium von Methoden, der Bewertung ihrer Wirksamkeit, ihres Wesens und ihrer Anwendbarkeit befasst; Methoden wissenschaftlicher Erkenntnisse werden üblicherweise nach dem Grad ihrer Allgemeingültigkeit unterteilt, d.h. Breite der Anwendbarkeit im Prozess der wissenschaftlichen Forschung:

• Die erste Gruppe sind universelle Methoden: dialektische und metaphysische, sie werden auch allgemeine philosophische Methoden genannt.
• Die zweite Methodengruppe besteht aus allgemeinen wissenschaftlichen Methoden, die in den unterschiedlichsten Wissenschaftsbereichen Anwendung finden, z.B. haben ein breites Spektrum an interdisziplinären Anwendungen.
• Die dritte Gruppe von Methoden: private wissenschaftliche Methoden, die nur im Rahmen der Erforschung einer bestimmten Wissenschaft oder sogar eines bestimmten Phänomens eingesetzt werden.

Dieser dreistufige Aufbau entspricht dem Systemgedanken. Diese Top-Down-Methoden definieren die Entwicklung der Forschung vom Allgemeinen zum Besonderen und nutzen dabei eine Vielzahl von Methoden. Private wissenschaftliche Methoden werden normalerweise im Zusammenhang mit einer bestimmten Studie entwickelt, normalerweise zum Zeitpunkt einer wissenschaftlichen Revolution.

Es gibt zwei Wissensebenen, empirische und theoretische. Auf der empirischen Ebene kommen Beobachtung, Experiment und Messung zum Einsatz. Auf der theoretischen Ebene kommen Idealisierung und Formalisierung zum Einsatz. Und die Modellierungsmethode ist auf beiden Ebenen einsetzbar. Das Modell muss viele Faktoren berücksichtigen und optimieren. Modellierung wird häufiger auf theoretischer Ebene eingesetzt. Wenn bereits viele Fakten vorliegen, müssen diese verallgemeinert und für die Vorhersage qualifiziert werden. Mathematische Methoden Die Modellierung hat alle Wissenschaften durchdrungen.

Elemente der Struktur wissenschaftlichen Wissens:
1. Tatsachenmaterial oder fest begründete Tatsache.
2. Dies sind die Ergebnisse der Verallgemeinerung von Sachmaterial, ausgedrückt in Konzepten.
3. Wissenschaftliche Annahmen (Hypothesen).
4. Die Normen wissenschaftlichen Wissens sind eine Reihe spezifischer, konzeptioneller und methodischer Richtlinien, die für die Wissenschaft in jeder spezifischen historischen Phase ihrer Entwicklung charakteristisch sind. Die Hauptfunktion besteht darin, den Forschungsprozess zu organisieren und zu regulieren. Identifizieren der effektivsten Wege und Mittel zur Lösung des Problems. Wechselnde Stadien in der Wissenschaft führen zu Veränderungen in den Normen wissenschaftlichen Wissens.
5. Gesetze, Prinzipien, Theorien.
6. Der Denkstil ist (hauptsächlich) durch zwei Ansätze zur Betrachtung von Objekten gekennzeichnet. Die erste ist die Idee einfacher dynamischer Systeme (dies ist die erste). historischer Typ Denken) und zweitens ist dies die Idee komplexer Prozesse, von selbstorganisierenden Systemen.

Der Zweck der Methodik besteht darin, neue Wege und Methoden zur Lösung von Problemen zu schaffen moderne Wissenschaft.

Das Problem der verwalteten Entwicklung:

Mit dem Übergang in der gegenwärtigen Phase der Naturwissenschaften zur Untersuchung großer und komplexer Objekte (Systeme) erwiesen sich die bisherigen Methoden der klassischen Naturwissenschaften als wirkungslos. Ansonsten erschien die Welt der Objekte viel vielfältiger und komplexer als erwartet, und die Methoden, die es ermöglichten, einige der Objekte zu untersuchen und ein statisches Bild zu liefern, können derzeit nicht mehr angewendet werden. Heute wird die Welt als dynamisches System verstanden, in dem Komponenten interagieren und neue Qualitäten erwerben.

Um ein solches System zu untersuchen, wurde ein systematischer Ansatz (systemische Untersuchung von Objekten) entwickelt. Der Begründer der Systemtheorie, Bertalanffy, entwickelte das erste System, ein österreichischer Biologe und Theoretiker, und der Systemansatz wurde erstmals in der Biologie angewendet. Die Hauptaufgabe allgemeine Theorie Systeme besteht darin, eine Reihe von Gesetzen zu finden, die das Verhalten, die Funktionsweise und die Entwicklung der gesamten Klasse von Objekten als Ganzes erklären. Ziel ist der Aufbau einer Ganzheitlichkeit theoretisches Modell Objektklassen. In der klassischen Wissenschaft wurde ein System angenommen, das einige Komponenten hatte (hier die Analogie zur Mechanik, alles lief auf die Bewegung innerhalb des Systems hinaus, alle Systeme wurden als geschlossene Systeme betrachtet). Heute können wir die Frage stellen: Gibt es grundsätzlich isolierte Systeme? Die Antwort ist negativ. Natürliche Systeme in der Natur sind offene thermodynamische Systeme, die miteinander austauschen Umfeld Energie, Materie und Information. Merkmale des Systemansatzes:

• Bei der Untersuchung eines Objekts als System werden die Komponenten dieses Systems nicht einzeln betrachtet, sondern unter Berücksichtigung ihrer Stellung in der Struktur des Ganzen.
• Auch wenn die Komponenten eines Systems derselben Klasse angehören, werden sie bei der Systemanalyse als mit unterschiedlichen Eigenschaften, Parametern und Funktionen ausgestattet betrachtet, die jedoch durch ein gemeinsames Steuerungsprogramm vereint sind.
• Bei der Untersuchung von Systemen ist es notwendig, die äußeren Bedingungen ihrer Existenz zu berücksichtigen. Für hochorganisierte Systeme (organisch) erweist sich eine kausale Beschreibung ihres Verhaltens als unzureichend. Dies bedeutet, dass die Ursache-Wirkungs-Beziehung sehr streng (im Sinne von Eindeutigkeit) ist, nach solchen Vorstellungen glaubte man, dass es möglich sei, den gesamten Ablauf der Ereignisse vorherzusagen, heißt es klassische Schule. Sowohl Zufälligkeit als auch Unlogik wurden als eine Art Missverständnis angesehen. Zufällen wurde zu wenig Beachtung geschenkt. Als Wissenschaftler gleichzeitig begannen, das Verhalten komplexer hochorganisierter Systeme (biologisch, sozial, technisch) zu untersuchen, stellte sich heraus, dass es keine strikte Vorherbestimmung (eindeutige Vorhersage) gab. Es gab in diesem Zusammenhang keine Krise der Wissenschaft, denn Entdeckungen auf dem Gebiet der Naturwissenschaften enthüllten allgemeine Muster spezifischer Systeme, dann wurde es möglich, diese Muster auf die Wissenschaft selbst anzuwenden.

Durch das evolutionär-synergetische Paradigma wurde die Schaffung eines solchen Ansatzes auf der Grundlage eines neuen möglich wissenschaftliche Ausrichtung- Synergetik. Synergetik ist die Wissenschaft der Selbstorganisation von Systemen, die aus vielen Teilsystemen sehr unterschiedlicher Natur bestehen. Dies unterstreicht die Universalität dieses methodischen Ansatzes, d.h. Es ist in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft anwendbar und basiert auf dem Verständnis Funktionssysteme Es liegen komplexe dynamische Systeme der Selbstorganisation vor. Eine weitere Definition von Synergetik ist Kooperation, Zusammenarbeit, Interaktion verschiedener Systemelemente.

Die Bewegung zur Entwicklung der Wissenschaft, die sie auf ein neues qualitatives Niveau hebt, war mit der wissenschaftlichen und technologischen Revolution verbunden. Wenn wir über die Entwicklung komplexer Systeme sprechen, gibt es immer einen Gabelungspunkt (jedes komplexe System nähert sich in seiner Entwicklung diesem Punkt). Von diesem Punkt an kann die Entwicklung sinken oder steigen. Bei der Anwendung auf komplexe Systeme ist es am Bifurkationspunkt notwendig, ein wenig Kraft anzuwenden, damit die Entwicklung nach oben geht.

ENTWICKLUNG
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Chaos-Ordnung

Wenn man früher glaubte, dass Entwicklung nur Bewegung sei, und Chaos als unheimlicher Abgrund wahrgenommen wurde, verstand man nicht, dass es einen Zusammenhang zwischen Chaos und Ordnung gibt. Durch den Sprung erhält das System aufgrund der inneren Ordnung (Organisation) neue Eigenschaften. Wenn wir von Festkörpern sprechen, ist dies Ordnung in der Struktur ( Kristallzelle), also sehen wir in der Natur auch Ordnung. Die Entwicklung der Ordnung erfolgt durch Chaos. Die Wahl wird auch durch die Bedingungen der äußeren Einflussnahme auf das System bestimmt. Vom Bifurkationspunkt aus gibt es zwei mögliche Wege: Übergang zu einer höheren Organisation oder Zerstörung des Systems (denken Sie an Degradation). Es gibt kritische Entwicklungspunkte in den Wissenschaften, aber es gibt eine Nuance, dass es an einem bestimmten Punkt mehrere Wege zur Auswahl gibt. Das Hauptprinzip besteht darin, dass wir, wenn wir verstehen, wie sich ein komplexes System entwickelt, nicht in dieses eingreifen und das System bei Bedarf nur geringfügig in die richtige Richtung lenken sollten. Bestimmungen aus dem synergetischen Ansatz:

• Komplex organisierten Systemen kann man ihre Entwicklungspfade nicht aufzwingen. Im Gegenteil, man sollte verstehen, wie man zu seinen eigenen Entwicklungstendenzen beitragen kann. Daher ist es notwendig, zu versuchen, sie auf ihre eigenen, effektiveren Entwicklungspfade zu führen.
• Dieser Ansatz ermöglicht es uns, die Rolle des Chaos als neue Organisation von Systemen zu verstehen.
• Ermöglicht Ihnen, Momente der Systeminstabilität zu verstehen und zu nutzen. Der Bifurkationspunkt ist genau der Moment der Instabilität, in dem eine kleine Anstrengung große Konsequenzen nach sich zieht. In Momenten der Instabilität können Veränderungen auf höheren Organisationsebenen der Materie auftreten.
• Synergetik weist darauf hin, dass es für komplexe Systeme mehrere alternative Entwicklungspfade gibt. Diese Position lässt den Schluss zu, dass es grundsätzlich Wege zur Entwicklung von Mensch und Natur gibt, die zum Menschen passen und der Natur nicht schaden könnten. Um solche Wege zu finden, müssen wir die Entwicklungsmuster komplexer Systeme verstehen.
• Synergetics vermittelt Wissen über den Betrieb komplexer Systeme.
• Synergetik ermöglicht es, die Muster schneller, nichtlinearer Prozesse aufzudecken, die qualitativen Transformationen des Systems zugrunde liegen.

Mit Hilfe welcher Gesetze lassen sich objektive Muster beschreiben: mit Hilfe dynamischer oder statistischer Gesetze? Hier stellt sich das Problem der Beziehung zwischen Gesetzen. Mit anderen Worten, es geht um erstens um die Anwendbarkeit von Gesetzen und zweitens um das Verhältnis von Hauptgesetzen und besonderen Gesetzen. Im Rahmen dieses Problems (der Beziehung zwischen Gesetzen) entstanden zwei philosophische Richtungen:

1. Determinismus ist die Lehre von der kausalen materiellen Bedingtheit natürlicher, sozialer und mentaler Phänomene.
2. Der Indeterminismus ist eine Lehre, die jegliche objektive Kausalität von Phänomenen leugnet.

In Bezug auf diese Richtungen wurden physikalische Theorien entwickelt.

Dynamische Gesetze. Die erste und solche Theorie, die mit dem Determinismus korreliert, ist dynamisch. Ein dynamisches Gesetz ist ein physikalisches Gesetz, das ein objektives Muster in Form einer eindeutigen Verbindung zwischen bestimmten quantitativ ausgedrückten physikalischen Größen widerspiegelt. Historisch gesehen war Newtons dynamische Mechanik die erste und einfachste. Laplace ist für die Verabsolutierung dynamischer Gesetze verantwortlich. Nach seinem Prinzip sind alle Phänomene der Welt determiniert, d.h. durch Notwendigkeit vorgegeben. Und zufällige Phänomene und Ereignisse wie objektive Kategorie, es wird kein Speicherplatz zugewiesen. In einem bestimmten Entwicklungsstadium solcher Gesetze stellte sich die Frage, dass dynamische Gesetze nicht die einzigen Gesetze seien, dass sie nicht universell seien. Historisch gesehen ist dies mit der Erforschung komplexerer Systeme verbunden, aber auch mit dem Wunsch der Wissenschaftler, in die Tiefen der Materie vorzudringen.

Statistische Gesetze. Neben dynamischen Gesetzen gibt es Gesetze anderer Art, deren Vorhersagen nicht sicher, sondern probabilistisch sind. Aber der Determinismus verlässt die Wissenschaft nicht, und der obige Ansatz wird als probabilistischer Determinismus bezeichnet – probabilistische Vorhersage objektiver Muster auf der Grundlage probabilistischer Gesetze. Solche Gesetze werden statistische Gesetze genannt. Dies bedeutet, dass ein Ereignis nicht eindeutig, aber mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden kann. Hierbei operieren wir mit Medianwerten und Durchschnittswerten. Diese Gesetze werden als probabilistisch bezeichnet, da sich die darauf basierenden Schlussfolgerungen nicht logisch aus den verfügbaren Informationen ergeben und daher nicht eindeutig sind. Weil Die Informationen selbst sind statistischer Natur; diese Gesetze werden als statistisch bezeichnet. Die Logik zur Identifizierung dieser Gesetze gehört Maxwell. Wahrscheinlichkeit hat einen objektiven Charakter, das heißt, vor dem Hintergrund vieler Ereignisse zeigt sich ein bestimmtes Muster, ausgedrückt durch eine bestimmte Zahl.

Wissenschaftliche Methoden sind eine Reihe von Techniken und Operationen zur praktischen und theoretischen Kenntnis der Realität.

Forschungsmethoden optimieren menschliche Aktivitäten und statten sie mit den rationalsten Möglichkeiten zur Organisation von Aktivitäten aus. A.P. Sadokhin berücksichtigt bei der Klassifizierung wissenschaftlicher Methoden nicht nur den Wissensstand, sondern berücksichtigt auch das Kriterium der Anwendbarkeit der Methode und identifiziert allgemeine, spezielle und besondere Methoden wissenschaftlicher Erkenntnisse. Die ausgewählten Methoden werden im Forschungsprozess häufig kombiniert und kombiniert.

Allgemeine Erkenntnismethoden beziehen sich auf jede Disziplin und ermöglichen die Verknüpfung aller Phasen des Erkenntnisprozesses. Diese Methoden werden in allen Forschungsbereichen eingesetzt und ermöglichen es, Zusammenhänge und Eigenschaften der untersuchten Objekte zu erkennen. In der Wissenschaftsgeschichte zählen Forscher zu diesen Methoden metaphysische und dialektische Methoden. Private Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis sind Methoden, die nur in einem bestimmten Wissenschaftszweig angewendet werden. Verschiedene Methoden der Naturwissenschaften (Physik, Chemie, Biologie, Ökologie usw.) stehen im besonderen Verhältnis zur allgemeinen dialektischen Erkenntnismethode. Manchmal können private Methoden außerhalb der Naturwissenschaften eingesetzt werden, in denen sie ihren Ursprung haben.

Zum Beispiel körperliche und chemische Methoden Wird in der Astronomie, Biologie und Ökologie verwendet. Oft wenden Forscher einen Komplex miteinander verbundener privater Methoden an, um ein Thema zu untersuchen. Beispielsweise nutzt die Ökologie gleichzeitig die Methoden der Physik, der Mathematik, der Chemie und der Biologie. Bestimmte Erkenntnismethoden sind mit speziellen Methoden verbunden. Spezielle Methoden untersuchen bestimmte Eigenschaften des Untersuchungsobjekts. Sie können sich auf empirischer und theoretischer Wissensebene manifestieren und universell sein.

Zu den besonderen empirischen Erkenntnismethoden zählen Beobachtung, Messung und Experiment.

Beobachtung ist ein gezielter Prozess der Wahrnehmung von Objekten der Realität, eine sensorische Reflexion von Objekten und Phänomenen, bei der eine Person empfängt Primärinformationenüber die Welt um uns herum. Daher beginnt die Forschung meist mit der Beobachtung, und erst dann wenden sich die Forscher anderen Methoden zu. Beobachtungen sind an keine Theorie gebunden, sondern der Zweck der Beobachtung hängt immer mit einer Problemsituation zusammen.

Beobachtung setzt das Vorhandensein eines konkreten Forschungsplans voraus, eine Annahme, die analysiert und überprüft werden muss. Beobachtungen werden dort eingesetzt, wo direkte Experimente nicht durchgeführt werden können (in der Vulkanologie, Kosmologie). Die Ergebnisse der Beobachtung werden in einer Beschreibung festgehalten, wobei die Merkmale und Eigenschaften des untersuchten Objekts vermerkt werden, die Gegenstand der Untersuchung sind. Die Beschreibung muss möglichst vollständig, genau und objektiv sein. Es sind die Beschreibungen von Beobachtungsergebnissen, die die empirische Grundlage der Wissenschaft bilden; auf ihrer Grundlage werden empirische Verallgemeinerungen, Systematisierungen und Klassifizierungen erstellt.

Messung ist die Bestimmung quantitativer Werte (Merkmale) der untersuchten Aspekte oder Eigenschaften eines Objekts mithilfe spezieller Methoden technische Geräte. Eine wichtige Rolle in der Studie spielen die Maßeinheiten, mit denen die gewonnenen Daten verglichen werden.

Ein Experiment ist eine Erkenntnismethode, mit der Phänomene der Realität unter kontrollierten und kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Sie unterscheidet sich von der Beobachtung durch den Eingriff in das Untersuchungsobjekt, also durch Aktivität in Bezug auf dieses. Bei der Durchführung eines Experiments beschränkt sich der Forscher nicht auf die passive Beobachtung von Phänomenen, sondern greift bewusst in den natürlichen Ablauf ihres Auftretens ein, indem er den untersuchten Prozess direkt beeinflusst oder die Bedingungen verändert, unter denen dieser Prozess abläuft.

Die Entwicklung der Naturwissenschaften wirft das Problem der Genauigkeit von Beobachtungen und Experimenten auf. Tatsache ist, dass sie spezielle Werkzeuge und Geräte benötigen, die in letzter Zeit so komplex geworden sind, dass sie selbst beginnen, Einfluss auf den Beobachtungs- und Experimentiergegenstand zu nehmen, was den Bedingungen entsprechend nicht der Fall sein sollte. Dies gilt vor allem für die Forschung im Bereich der Mikroweltphysik (Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik etc.).

Analogie ist eine Erkenntnismethode, bei der die Übertragung von Wissen, das bei der Betrachtung eines Objekts gewonnen wurde, auf ein anderes, weniger untersuchtes und derzeit untersuchtes Objekt erfolgt. Die Analogiemethode basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten nach einer Reihe von Merkmalen, die es ermöglicht, absolut zuverlässige Erkenntnisse über das untersuchte Thema zu erhalten.

Die Verwendung der Analogiemethode in der wissenschaftlichen Erkenntnis erfordert eine gewisse Vorsicht. Dabei ist es äußerst wichtig, klar zu identifizieren, unter welchen Bedingungen es am effektivsten funktioniert. In Fällen, in denen es jedoch möglich ist, ein System klar formulierter Regeln für die Wissensübertragung von einem Modell auf einen Prototyp zu entwickeln, erlangen die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Analogiemethode Beweiskraft.

Die Analyse ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der mentalen oder realen Aufteilung eines Objekts in seine Bestandteile basiert. Die Zerstückelung zielt darauf ab, vom Studium des Ganzen zum Studium seiner Teile überzugehen und erfolgt durch Abstrahieren von der Verbindung der Teile untereinander.

Synthese ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der Kombination verschiedener Elemente eines Themas zu einem einzigen Ganzen, einem System, basiert, ohne das eine wirklich wissenschaftliche Erkenntnis dieses Themas unmöglich ist. Die Synthese fungiert nicht als Methode zur Konstruktion des Ganzen, sondern als Methode zur Darstellung des Ganzen in Form einer durch Analyse gewonnenen Wissenseinheit. Bei der Synthese kommt es nicht nur zu einer Vereinheitlichung, sondern zu einer Verallgemeinerung der analytisch identifizierten und untersuchten Merkmale des Objekts. Die durch die Synthese gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Theorie des Objekts ein, die angereichert und verfeinert den Weg neuer wissenschaftlicher Forschung bestimmt.

Induktion ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, bei der es sich um die Formulierung einer logischen Schlussfolgerung durch Zusammenfassung von Beobachtungs- und experimentellen Daten handelt.
Deduktion ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die im Übergang von bestimmten allgemeinen Prämissen zu bestimmten Ergebnissen und Konsequenzen besteht.
Die Lösung jedes wissenschaftlichen Problems besteht darin, verschiedene Vermutungen, Annahmen und meist mehr oder weniger begründete Hypothesen aufzustellen, mit deren Hilfe der Forscher versucht, Fakten zu erklären, die nicht in alte Theorien passen. In unsicheren Situationen entstehen Hypothesen, deren Erklärung für die Wissenschaft relevant wird. Darüber hinaus kommt es auf der Ebene des empirischen Wissens (wie auch auf der Ebene seiner Erklärung) häufig zu widersprüchlichen Urteilen. Um diese Probleme zu lösen, sind Hypothesen erforderlich.

Eine Hypothese ist jede Annahme, Vermutung oder Vorhersage, die aufgestellt wird, um eine Situation der Unsicherheit in der wissenschaftlichen Forschung zu beseitigen. Daher handelt es sich bei einer Hypothese nicht um verlässliches Wissen, sondern um wahrscheinliches Wissen, dessen Wahrheit oder Falschheit noch nicht festgestellt wurde.
Jede Hypothese muss entweder durch das erlangte Wissen einer bestimmten Wissenschaft oder durch neue Fakten gerechtfertigt sein (unsicheres Wissen wird nicht zur Untermauerung der Hypothese herangezogen). Es muss die Eigenschaft haben, alle Tatsachen zu erklären, die sich auf ein bestimmtes Wissensgebiet beziehen, sie zu systematisieren, sowie Tatsachen außerhalb dieses Gebiets, die Entstehung neuer Tatsachen vorherzusagen (zum Beispiel die Quantenhypothese von M. Planck, vorgeschlagen unter zu Beginn des 20. Jahrhunderts führte zur Entstehung einer Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik und anderer Theorien). Darüber hinaus sollte die Hypothese nicht im Widerspruch zu bestehenden Fakten stehen. Eine Hypothese muss entweder bestätigt oder widerlegt werden.

c) Privatmethoden sind Methoden, die entweder nur innerhalb eines bestimmten Zweigs der Naturwissenschaften oder außerhalb des Zweigs der Naturwissenschaften, in dem sie entstanden sind, funktionieren. Dies ist die in der Zoologie verwendete Methode der Vogelberingung. Und die in anderen Zweigen der Naturwissenschaften verwendeten Methoden der Physik führten zur Entstehung der Astrophysik, Geophysik, Kristallphysik usw. Zum Studium eines Faches wird oft ein Komplex miteinander verbundener privater Methoden verwendet. Beispielsweise nutzt die Molekularbiologie gleichzeitig die Methoden der Physik, der Mathematik, der Chemie und der Kybernetik.

Modellierung ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf der Untersuchung realer Objekte durch die Untersuchung von Modellen dieser Objekte basiert, d.h. durch die Untersuchung von Ersatzobjekten natürlichen oder künstlichen Ursprungs, die für Forschung und (oder) Intervention besser zugänglich sind und die Eigenschaften realer Objekte aufweisen.

Die Eigenschaften eines Modells sollten und können nicht in allen Situationen genau und vollständig mit absolut allen Eigenschaften des entsprechenden realen Objekts übereinstimmen. In mathematischen Modellen kann jeder zusätzliche Parameter zu einer erheblichen Komplikation der Lösung des entsprechenden Gleichungssystems führen, dazu, dass zusätzliche Annahmen angewendet werden müssen, kleine Terme verworfen werden müssen usw. Bei der numerischen Modellierung kann die Bearbeitungszeit des Problems durch einen Computer unverhältnismäßig hoch sein steigt und der Berechnungsfehler nimmt zu.

Die Vielfalt der Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis erschwert ihre Anwendung und das Verständnis ihrer Rolle. Diese Probleme werden durch ein spezielles Wissensgebiet gelöst – die Methodik. Das Hauptziel der Methodik besteht darin, den Ursprung, das Wesen, die Wirksamkeit und die Entwicklung von Erkenntnismethoden zu untersuchen.



ENTWICKLUNG WISSENSCHAFTLICHEN WISSEN

Der Prozess der wissenschaftlichen Erkenntnis in seiner allgemeinsten Form ist die Lösung verschiedener Arten von Problemen, die im Rahmen der praktischen Tätigkeit auftreten. Die Lösung der dabei auftretenden Probleme gelingt durch den Einsatz spezieller Techniken (Methoden), die den Übergang von bereits Bekanntem zu neuem Wissen ermöglichen. Dieses System von Techniken wird üblicherweise als Methode bezeichnet. Eine Methode ist eine Reihe von Techniken und Operationen zur praktischen und theoretischen Kenntnis der Realität.

Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis

Jede Wissenschaft verwendet unterschiedliche Methoden, die von der Art der Probleme abhängen, die sie löst. Die Einzigartigkeit wissenschaftlicher Methoden liegt jedoch darin, dass sie relativ unabhängig von der Art des Problems sind, jedoch vom Niveau und der Tiefe der wissenschaftlichen Forschung abhängig sind, was sich vor allem in ihrer Rolle in wissenschaftlichen Forschungsprozessen manifestiert. Mit anderen Worten: In jedem Forschungsprozess verändert sich die Kombination von Methoden und deren Struktur. Dadurch entstehen besondere Formen (Seiten) wissenschaftlicher Erkenntnisse, von denen die wichtigsten empirischer, theoretischer und produktionstechnischer Natur sind.

Die empirische Seite setzt die Notwendigkeit voraus, Fakten und Informationen zu sammeln (Feststellung von Fakten, deren Registrierung, Akkumulation) sowie deren Beschreibung (Darstellung von Fakten und deren primäre Systematisierung).

Die theoretische Seite ist mit Erklärung, Verallgemeinerung, Schaffung neuer Theorien, Aufstellung von Hypothesen, Entdeckung neuer Gesetze, Vorhersage neuer Tatsachen im Rahmen dieser Theorien verbunden. Mit ihrer Hilfe wird ein wissenschaftliches Weltbild entwickelt und damit die ideologische Funktion der Wissenschaft wahrgenommen.

Die produktionstechnische Seite manifestiert sich als unmittelbare Produktionskraft der Gesellschaft und ebnet den Weg für die Entwicklung der Technik, geht aber bereits über den Rahmen der eigentlichen wissenschaftlichen Methoden hinaus, da sie angewandter Natur ist.

Die Mittel und Methoden der Erkenntnis entsprechen der oben diskutierten Struktur der Wissenschaft, deren Elemente auch Etappen in der Entwicklung wissenschaftlicher Erkenntnisse sind. Empirische, experimentelle Forschung setzt also ein ganzes System experimenteller und beobachtender Geräte (Geräte, darunter Rechengeräte, Messanlagen und Instrumente) voraus, mit deren Hilfe neue Sachverhalte ermittelt werden. Theoretische Forschung beinhaltet die Arbeit von Wissenschaftlern, die darauf abzielen, Fakten zu erklären (vermutlich – mit Hilfe von Hypothesen, getestet und bewiesen – mit Hilfe von Theorien und Gesetzen der Wissenschaft) und Konzepte zu bilden, die experimentelle Daten verallgemeinern. Beides zusammen prüft, was in der Praxis bekannt ist.

Die Methoden der Naturwissenschaft basieren auf der Einheit ihrer empirischen und theoretischen Seiten. Sie sind miteinander verbunden und bedingen sich gegenseitig. Ihr Bruch oder die bevorzugte Entwicklung des einen auf Kosten des anderen verschließt den Weg zur richtigen Naturerkenntnis – Theorie wird sinnlos, Erfahrung –

Naturwissenschaftliche Methoden lassen sich in folgende Gruppen einteilen:

1. Allgemeine Methoden zu jedem Thema, jeder Wissenschaft. Dies sind verschiedene Formen einer Methode, die es ermöglicht, alle Aspekte des Erkenntnisprozesses, alle seine Stufen miteinander zu verbinden, zum Beispiel die Methode des Aufstiegs vom Abstrakten zum Konkreten, die Einheit von Logischem und Historischem. Es handelt sich vielmehr um allgemeine philosophische Erkenntnismethoden.

2. Besondere Methoden betreffen nur eine Seite des Untersuchungsgegenstandes oder eine bestimmte Forschungstechnik:

Analyse, Synthese, Induktion, Deduktion. Zu den besonderen Methoden gehören auch Beobachtung, Messung, Vergleich und Experiment.

In der Naturwissenschaft kommt besonderen Methoden der Wissenschaft eine äußerst wichtige Bedeutung zu, daher ist es im Rahmen unseres Studiums erforderlich, deren Wesen näher zu betrachten.

Beobachtung ist ein gezielter, strenger Prozess zur Wahrnehmung von Objekten der Realität, die nicht verändert werden sollten. Historisch gesehen entwickelt sich die Beobachtungsmethode als integraler Bestandteil eines Arbeitsvorgangs, zu dem auch die Feststellung der Konformität des Arbeitsprodukts mit seinem geplanten Modell gehört.

Beobachtung als Methode zum Verständnis der Realität wird entweder dort eingesetzt, wo Experimente unmöglich oder sehr schwierig sind (in der Astronomie, Vulkanologie, Hydrologie) oder wo es darum geht, die natürliche Funktionsweise oder das Verhalten eines Objekts zu untersuchen (in der Ethologie, Sozialpsychologie usw.). ). Beobachtung als Methode setzt die Existenz eines Forschungsprogramms voraus, das auf der Grundlage früherer Überzeugungen, etablierter Fakten und akzeptierter Konzepte erstellt wurde. Sonderfälle der Beobachtungsmethode sind Messung und Vergleich.

Ein Experiment ist eine Erkenntnismethode, mit der Phänomene der Realität unter kontrollierten und kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Sie unterscheidet sich von der Beobachtung durch den Eingriff in das Untersuchungsobjekt, also durch Aktivität in Bezug auf dieses. Bei der Durchführung eines Experiments beschränkt sich der Forscher nicht auf die passive Beobachtung von Phänomenen, sondern greift bewusst in den natürlichen Ablauf ihres Auftretens ein, indem er den untersuchten Prozess direkt beeinflusst oder die Bedingungen verändert, unter denen dieser Prozess abläuft.

Die Besonderheit des Experiments liegt auch darin, dass Prozesse in der Natur unter normalen Bedingungen äußerst komplex und kompliziert sind und nicht vollständig kontrolliert und kontrolliert werden können. Daher stellt sich die Aufgabe, eine Studie zu organisieren, in der es möglich wäre, den Fortschritt des Prozesses in „reiner“ Form zu verfolgen. Zu diesem Zweck trennt das Experiment wesentliche von unwichtigen Faktoren und vereinfacht dadurch die Situation erheblich. Im Ergebnis trägt eine solche Vereinfachung zu einem tieferen Verständnis von Phänomenen bei und schafft die Möglichkeit, die wenigen Faktoren und Größen zu kontrollieren, die für einen bestimmten Prozess wesentlich sind.

Die Entwicklung der Naturwissenschaften wirft das Problem der Genauigkeit von Beobachtungen und Experimenten auf. Tatsache ist, dass sie spezielle Werkzeuge und Geräte benötigen, die in letzter Zeit so komplex geworden sind, dass sie selbst beginnen, Einfluss auf den Beobachtungs- und Experimentiergegenstand zu nehmen, was den Bedingungen entsprechend nicht der Fall sein sollte. Dies gilt vor allem für die Forschung im Bereich der Mikroweltphysik (Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik etc.).

Analogie ist eine Erkenntnismethode, bei der die Übertragung von Wissen, das bei der Betrachtung eines Objekts gewonnen wurde, auf ein anderes, weniger untersuchtes und derzeit untersuchtes Objekt erfolgt. Die Analogiemethode basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten nach einer Reihe von Merkmalen, die es ermöglicht, absolut zuverlässige Erkenntnisse über das untersuchte Thema zu erhalten.

Die Verwendung der Analogiemethode in der wissenschaftlichen Erkenntnis erfordert eine gewisse Vorsicht. Dabei ist es äußerst wichtig, klar zu identifizieren, unter welchen Bedingungen es am effektivsten funktioniert. In Fällen, in denen es jedoch möglich ist, ein System klar formulierter Regeln für die Wissensübertragung von einem Modell auf einen Prototyp zu entwickeln, erlangen die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Analogiemethode Beweiskraft.

Modellierung ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf der Untersuchung beliebiger Objekte anhand ihrer Modelle basiert. Die Entstehung dieser Methode ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass sich das untersuchte Objekt oder Phänomen manchmal als für den direkten Eingriff des erkennenden Subjekts unzugänglich erweist oder ein solcher Eingriff aus mehreren Gründen unangemessen ist. Simulation setzt Transfer voraus Forschungstätigkeit auf ein anderes Objekt und fungiert als Ersatz für das Objekt oder Phänomen, das uns interessiert. Das Ersatzobjekt wird als Modell bezeichnet, das Forschungsobjekt als Original bzw. Prototyp. In diesem Fall fungiert das Modell als Ersatz für den Prototyp, der es ermöglicht, bestimmte Erkenntnisse über diesen zu gewinnen.

Der Kern der Modellierung als Erkenntnismethode besteht also darin, den Untersuchungsgegenstand durch ein Modell zu ersetzen, und als Modell können sowohl Objekte natürlichen als auch künstlichen Ursprungs verwendet werden. Die Fähigkeit zur Modellierung basiert auf der Tatsache, dass das Modell in gewisser Hinsicht einen Aspekt des Prototyps widerspiegelt. Bei der Modellierung ist es sehr wichtig, über eine geeignete Theorie oder Hypothese zu verfügen, die die Grenzen und Grenzen zulässiger Vereinfachungen genau vorgibt.

Die moderne Wissenschaft kennt mehrere Arten der Modellierung:

1) Subjektmodellierung, bei der an einem Modell geforscht wird, das bestimmte geometrische, physikalische, dynamische oder funktionale Eigenschaften des Originalobjekts reproduziert;

2) symbolische Modellierung, bei der Diagramme, Zeichnungen und Formeln als Modelle fungieren. Die wichtigste Ansicht Bei einer solchen Modellierung handelt es sich um eine mathematische Modellierung, die mithilfe von Mathematik und Logik erstellt wird.

3) Mentale Modellierung, bei der anstelle von Zeichenmodellen mentale visuelle Darstellungen dieser Zeichen und Operationen mit ihnen verwendet werden.

In letzter Zeit hat sich ein Modellversuch mit Computern durchgesetzt, die sowohl Mittel als auch Gegenstand experimenteller Forschung sind und das Original ersetzen. In diesem Fall fungiert der Algorithmus (Programm) für die Funktionsweise des Objekts als Modell.

Die Analyse ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der mentalen oder realen Aufteilung eines Objekts in seine Bestandteile basiert. Die Zerstückelung zielt darauf ab, vom Studium des Ganzen zum Studium seiner Teile überzugehen und erfolgt durch Abstrahieren von der Verbindung der Teile untereinander.

Die Analyse ist ein organischer Bestandteil jeder wissenschaftlichen Forschung, die normalerweise die erste Phase darstellt, in der der Forscher von einer undifferenzierten Beschreibung des untersuchten Objekts zur Identifizierung seiner Struktur, Zusammensetzung sowie seiner Eigenschaften und Merkmale übergeht.

Synthese ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der Kombination verschiedener Elemente eines Themas zu einem einzigen Ganzen, einem System, basiert, ohne das eine wirklich wissenschaftliche Erkenntnis dieses Themas unmöglich ist. Die Synthese fungiert nicht als Methode zur Konstruktion des Ganzen, sondern als Methode zur Darstellung des Ganzen in Form einer durch Analyse gewonnenen Wissenseinheit. Bei der Synthese kommt es nicht nur zu einer Vereinheitlichung, sondern zu einer Verallgemeinerung der analytisch identifizierten und untersuchten Merkmale des Objekts. Die durch die Synthese gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Theorie des Objekts ein, die angereichert und verfeinert den Weg neuer wissenschaftlicher Forschung bestimmt.

Induktion ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, bei der es sich um die Formulierung einer logischen Schlussfolgerung durch Zusammenfassung von Beobachtungs- und experimentellen Daten handelt.

Die unmittelbare Grundlage der induktiven Folgerung ist die Wiederholbarkeit von Merkmalen in einer Reihe von Objekten einer bestimmten Klasse. Eine Schlussfolgerung durch Induktion ist eine Schlussfolgerung über die allgemeinen Eigenschaften aller zu einer bestimmten Klasse gehörenden Objekte, basierend auf der Beobachtung einer ziemlich großen Vielfalt einzelner Tatsachen. Typischerweise werden induktive Verallgemeinerungen als empirische Wahrheiten oder empirische Gesetze angesehen.

Man unterscheidet zwischen vollständiger und unvollständiger Induktion. Die vollständige Induktion erstellt eine allgemeine Schlussfolgerung, die auf der Untersuchung aller Objekte oder Phänomene einer bestimmten Klasse basiert. Aufgrund der vollständigen Induktion hat die resultierende Schlussfolgerung den Charakter einer zuverlässigen Schlussfolgerung. Das Wesen der unvollständigen Induktion besteht darin, dass sie eine allgemeine Schlussfolgerung auf der Grundlage der Beobachtung einer begrenzten Anzahl von Tatsachen bildet, wenn es unter diesen keine gibt, die der induktiven Schlussfolgerung widersprechen. Daher ist es natürlich, dass die auf diese Weise gewonnene Wahrheit unvollständig ist; hier erhalten wir probabilistisches Wissen, das einer zusätzlichen Bestätigung bedarf.

Deduktion ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die im Übergang von bestimmten allgemeinen Prämissen zu bestimmten Ergebnissen und Konsequenzen besteht.

Die Schlussfolgerung durch Deduktion wird nach dem folgenden Schema konstruiert;

alle Elemente der Klasse „A“ haben die Eigenschaft „B“; Artikel „a“ gehört zur Klasse „A“; Das bedeutet, dass „a“ die Eigenschaft „B“ hat. Im Allgemeinen basiert die Deduktion als Erkenntnismethode auf bereits bekannten Gesetzen und Prinzipien. Daher erlaubt die Abzugsmethode | nicht sinnvolles neues Wissen gewinnen. Der Abzug ist nur eine Möglichkeit der logischen Bereitstellung eines Systems gemäß | Aussagen, die auf anfänglichem Wissen basieren, eine Möglichkeit, den spezifischen Inhalt allgemein anerkannter Prämissen zu identifizieren.

Die Lösung jedes wissenschaftlichen Problems besteht darin, verschiedene Vermutungen, Annahmen und meist mehr oder weniger begründete Hypothesen aufzustellen, mit deren Hilfe der Forscher versucht, Fakten zu erklären, die nicht in alte Theorien passen. In unsicheren Situationen entstehen Hypothesen, deren Erklärung für die Wissenschaft relevant wird. Darüber hinaus kommt es auf der Ebene des empirischen Wissens (wie auch auf der Ebene seiner Erklärung) häufig zu widersprüchlichen Urteilen. Um diese Probleme zu lösen, sind Hypothesen erforderlich.

Eine Hypothese ist jede Annahme, Vermutung oder Vorhersage, die aufgestellt wird, um eine Situation der Unsicherheit in der wissenschaftlichen Forschung zu beseitigen. Daher handelt es sich bei einer Hypothese nicht um verlässliches Wissen, sondern um wahrscheinliches Wissen, dessen Wahrheit oder Falschheit noch nicht festgestellt wurde.

Jede Hypothese muss entweder durch das erlangte Wissen einer bestimmten Wissenschaft oder durch neue Fakten gerechtfertigt sein (unsicheres Wissen wird nicht zur Untermauerung der Hypothese herangezogen). Es muss die Eigenschaft haben, alle Tatsachen zu erklären, die sich auf ein bestimmtes Wissensgebiet beziehen, sie zu systematisieren, sowie Tatsachen außerhalb dieses Gebiets, die Entstehung neuer Tatsachen vorherzusagen (zum Beispiel die Quantenhypothese von M. Planck, vorgeschlagen unter zu Beginn des 20. Jahrhunderts führte zur Entstehung einer Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik und anderer Theorien). Darüber hinaus sollte die Hypothese nicht im Widerspruch zu bestehenden Fakten stehen.

Eine Hypothese muss entweder bestätigt oder widerlegt werden. Dazu muss es die Eigenschaften Falsifizierbarkeit und Überprüfbarkeit aufweisen. Falsifikation ist ein Verfahren, das die Falschheit einer Hypothese als Ergebnis experimenteller oder theoretischer Tests feststellt. Das Gebot der Falsifizierbarkeit von Hypothesen bedeutet, dass Gegenstand der Wissenschaft nur Wissen sein kann, das grundsätzlich widerlegbar ist. Unwiderlegbares Wissen (zum Beispiel die Wahrheiten der Religion) hat nichts mit Wissenschaft zu tun. Die experimentellen Ergebnisse selbst können die Hypothese jedoch nicht widerlegen. Dies erfordert eine alternative Hypothese oder Theorie, die eine Weiterentwicklung des Wissens ermöglicht. Ansonsten wird die erste Hypothese nicht abgelehnt. Bei der Verifizierung handelt es sich um den Prozess der Feststellung der Wahrheit einer Hypothese oder Theorie als Ergebnis ihrer empirischen Prüfung. Auch eine indirekte Überprüfbarkeit ist möglich, basierend auf logischen Schlussfolgerungen aus direkt überprüften Fakten.

3. Besondere Methoden sind spezielle Methoden, die entweder nur innerhalb eines bestimmten Wissenschaftszweigs oder außerhalb des Zweigs, in dem sie entstanden sind, funktionieren. Dies ist die in der Zoologie verwendete Methode der Vogelberingung. Und die in anderen Zweigen der Naturwissenschaften verwendeten Methoden der Physik führten zur Entstehung der Astrophysik, Geophysik, Kristallphysik usw. Zum Studium eines Faches wird oft ein Komplex miteinander verbundener privater Methoden verwendet. Beispielsweise nutzt die Molekularbiologie gleichzeitig die Methoden der Physik, der Mathematik, der Chemie und der Kybernetik.

Unsere Vorstellungen vom Wesen der Wissenschaft werden nicht vollständig sein, wenn wir uns nicht mit der Frage nach den Gründen befassen, die zu ihrer Entstehung geführt haben. Hier stehen wir sofort vor einer Diskussion über die Zeit der Entstehung der Wissenschaft.

Wann und warum entstand die Wissenschaft? Zu diesem Thema gibt es zwei extreme Standpunkte. Befürworter erklären jedes verallgemeinerte abstrakte Wissen für wissenschaftlich und führen die Entstehung der Wissenschaft auf das uralte Alter zurück, als der Mensch begann, die ersten Werkzeuge herzustellen. Das andere Extrem ist die Zuschreibung der Genese (des Ursprungs) der Wissenschaft an jene relativ späte Phase der Geschichte (15. – 17. Jahrhundert), in der die experimentelle Naturwissenschaft auftaucht.

Die moderne Wissenschaft gibt auf diese Frage noch keine eindeutige Antwort, da sie die Wissenschaft selbst in mehreren Aspekten betrachtet. Nach den Hauptgesichtspunkten ist Wissenschaft ein Wissensbestand und die Tätigkeit, dieses Wissen zu produzieren; Form des sozialen Bewusstseins; soziale Einrichtung;

die direkte Produktivkraft der Gesellschaft; System der beruflichen (akademischen) Ausbildung und Personalreproduktion. Wir haben diese Aspekte der Wissenschaft bereits benannt und ausführlich besprochen. Je nachdem, welchen Aspekt wir berücksichtigen, erhalten wir verschiedene Punkte Bezugspunkt für die Entwicklung der Wissenschaft:

Wissenschaft als System der Personalausbildung existiert seit Mitte des 19. Jahrhunderts;

Als direkte Produktivkraft – ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts;

Als soziale Institution – in der Neuzeit; /U^>

Als eine Form des sozialen Bewusstseins - in Antikes Griechenland;

Wie Wissen und Aktivitäten, um dieses Wissen zu produzieren – seit Beginn der menschlichen Kultur.

Andere Zeit Verschiedene spezifische Wissenschaften haben auch Geburten. So schenkte die Antike der Welt die Mathematik, die Neuzeit die moderne Naturwissenschaft und im 19. Jahrhundert. Es entsteht eine Wissensgesellschaft.

Um diesen Prozess zu verstehen, müssen wir uns der Geschichte zuwenden.

Wissenschaft ist ein komplexes, vielschichtiges gesellschaftliches Phänomen: Außerhalb der Gesellschaft kann Wissenschaft weder entstehen noch sich entwickeln. Aber Wissenschaft entsteht dann, wenn dafür besondere objektive Bedingungen geschaffen werden: ein mehr oder weniger klarer gesellschaftlicher Anspruch nach objektivem Wissen; die soziale Möglichkeit, eine besondere Gruppe von Menschen zu identifizieren, deren Hauptaufgabe darin besteht, auf diese Anfrage zu reagieren; die Arbeitsteilung, die innerhalb dieser Gruppe begann; Ansammlung von Wissen, Fähigkeiten, kognitiven Techniken, Methoden des symbolischen Ausdrucks und der Informationsübertragung (das Vorhandensein von Schrift), die den revolutionären Prozess der Entstehung und Verbreitung einer neuen Art von Wissen vorbereiten – objektive, allgemein gültige Wahrheiten der Wissenschaft.

Die Kombination solcher Bedingungen sowie die Entstehung einer unabhängigen Sphäre in der Kultur der menschlichen Gesellschaft, die den Kriterien der Wissenschaft entspricht, nahm im antiken Griechenland im 7.-6. Jahrhundert Gestalt an. Chr.

Um dies zu beweisen, ist es notwendig, die Kriterien der Wissenschaftlichkeit mit dem Verlauf der Realität in Beziehung zu setzen historischer Prozess und finden Sie heraus, an welchem ​​Punkt ihre Korrespondenz beginnt. Erinnern wir uns an die Kriterien, um wissenschaftlich zu sein: Wissenschaft ist nicht nur ein Wissensbestand, sondern auch eine Tätigkeit zur Gewinnung neuer Erkenntnisse, was die Existenz einer besonderen Gruppe von darauf spezialisierten Personen voraussetzt, die auch der Organisation entspricht, die die Forschung koordiniert als die Präsenz notwendige Materialien, Technologien, Mittel zur Informationsaufzeichnung (1); Theoretik – Verständnis der Wahrheit um der Wahrheit selbst willen (2); Rationalität (3), Konsistenz (4).

Bevor wir über die große Revolution im spirituellen Leben der Gesellschaft sprechen – die Entstehung der Wissenschaft im antiken Griechenland, ist es notwendig, die Situation im Alten Osten zu untersuchen, der traditionell als historisches Zentrum der Entstehung von Zivilisation und Kultur gilt

Einige der Bestimmungen im System der eigentlichen Grundlagen der klassischen Physik wurden nur aufgrund jener erkenntnistheoretischen Prämissen als wahr angesehen, die in der Physik des 17. bis 18. Jahrhunderts als natürlich akzeptiert wurden. In der klassischen Mechanik wurden verschiedene Körper als materielle Punkte betrachtet welche Kraft ausgeübt wurde, und eine solche Idealisierung wurde auch in Bezug auf Planeten bei der Beschreibung ihrer Rotation um die Sonne verwendet, weit verbreitet war der Begriff eines absolut festen, unverformbaren Körpers, der sich zur Lösung bestimmter Probleme als geeignet erwies Newtons Physik, Raum und Zeit galten als absolute Einheiten, unabhängig von der Materie, als äußerer Hintergrund, auf dem sich alle Prozesse abspielten. Beim Verständnis der Struktur der Materie wurde häufig die Atomhypothese verwendet, Atome wurden jedoch als unteilbare, strukturlose Teilchen betrachtet, die mit ausgestattet waren Masse, ähnlich wie materielle Punkte.

Obwohl alle diese Annahmen das Ergebnis starker Idealisierungen der Realität waren, ermöglichten sie es, von vielen anderen Eigenschaften von Objekten zu abstrahieren, die für die Lösung einer bestimmten Art von Problem unwichtig waren und daher in der Physik in diesem Stadium ihrer Entwicklung völlig gerechtfertigt waren. Als diese Idealisierungen jedoch über den Rahmen ihrer möglichen Anwendung hinausgingen, führte dies zu einem Widerspruch im bestehenden Weltbild, in den viele Fakten und Gesetze der Wellenoptik, Theorien elektromagnetischer Phänomene, Thermodynamik, Chemie, Biologie usw. hineinfielen nicht passen.

Daher ist es sehr wichtig zu verstehen, dass erkenntnistheoretische Prämissen nicht verabsolutiert werden können. In der üblichen, reibungslosen Entwicklung der Wissenschaft ist ihre Verabsolutierung nicht sehr auffällig und stört nicht allzu sehr. Aber wenn das Stadium der Revolution in der Wissenschaft kommt, tauchen neue Theorien auf, die völlig neue erkenntnistheoretische Prämissen erfordern, die oft mit den erkenntnistheoretischen Prämissen der alten unvereinbar sind Theorien. Somit waren die oben genannten Prinzipien der klassischen Mechanik das Ergebnis der Annahme äußerst starker erkenntnistheoretischer Prämissen, die auf dieser Entwicklungsstufe der Wissenschaft offensichtlich schienen. Alle diese Prinzipien waren und bleiben natürlich unter bestimmten erkenntnistheoretischen Prämissen und unter bestimmten Bedingungen wahr um ihre Wahrheit zu prüfen. Mit anderen Worten: Unter bestimmten erkenntnistheoretischen Voraussetzungen und einem bestimmten Grad an Praxis waren, sind und werden diese Prinzipien immer wahr sein. Dies deutet auch darauf hin, dass es keine absolute Wahrheit gibt. Wahrheit hängt immer von erkenntnistheoretischen Prämissen ab, die nicht ein für alle Mal gegeben und unveränderlich sind.

Nehmen wir als Beispiel die moderne Physik, für die neue Prinzipien gelten, die sich grundlegend von den klassischen unterscheiden: das Prinzip der endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit physikalischer Wechselwirkungen, die die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nicht überschreitet, das Prinzip der Vernetzung der allgemeinsten physikalischen Eigenschaften (Raum, Zeit, Schwerkraft usw.), Relativitätsprinzipien der logischen Grundlagen von Theorien Diese Prinzipien basieren auf qualitativ anderen erkenntnistheoretischen Prämissen als die alten Prinzipien; sie sind logisch unvereinbar. In diesem Fall es Es kann nicht argumentiert werden, dass, wenn die neuen Prinzipien wahr sind, die alten falsch sind und umgekehrt. Bei unterschiedlichen erkenntnistheoretischen Prämissen können sowohl die alten als auch die neuen Prinzipien wahr sein, aber die Anwendungsbereiche dieser Die Prinzipien werden unterschiedlich sein. Diese Situation kommt tatsächlich in der Naturwissenschaft vor, weshalb sowohl alte Theorien (zum Beispiel die klassische Mechanik) als auch neue (zum Beispiel relativistische Mechanik, Quantenmechanik usw.) wahr sind.

DIE NEUESTE REVOLUTION IN DER WISSENSCHAFT

Der Anstoß, der Beginn der jüngsten Revolution in der Naturwissenschaft, die zur Entstehung der modernen Wissenschaft führte, war eine Reihe erstaunlicher Entdeckungen in der Physik, die die gesamte kartesisch-newtonsche Kosmologie zerstörten. Dazu gehört die Entdeckung der elektromagnetischen Wellen durch G. Hertz, kurzwellig elektromagnetische Strahlung K. Röntgen, Radioaktivität von A. Becquerel, Elektron von J. Thomson, Lichtdruck von P. N. Lebedev, Einführung der Quantenidee von M. Planck, Entstehung der Relativitätstheorie von A. Einstein, Beschreibung des Prozesses des radioaktiven Zerfalls von E. Rutherford. 1913 - 1921 Basierend auf Vorstellungen über den Atomkern, die Elektronen und die Quanten erstellt N. Bohr ein Modell des Atoms, dessen Entwicklung gemäß erfolgt Periodensystem Elemente D.I. Mendelejew. Dies ist die erste Stufe der neuesten Revolution in der Physik und in der gesamten Naturwissenschaft. Damit einher geht der Zusammenbruch bisheriger Vorstellungen über Materie und ihre Struktur, Eigenschaften, Bewegungsformen und Musterarten, über Raum und Zeit. Dies führte zu einer Krise der Physik und der gesamten Naturwissenschaft, die ein Symptom einer tieferen Krise der metaphysischen philosophischen Grundlagen der klassischen Wissenschaft war.

Die zweite Phase der Revolution begann Mitte der 20er Jahre. XX Jahrhundert und ist mit der Entstehung der Quantenmechanik und ihrer Kombination mit der Relativitätstheorie in einem neuen quantenrelativistischen physikalischen Weltbild verbunden.

Am Ende des dritten Jahrzehnts des 20. Jahrhunderts wurden fast alle wesentlichen Postulate der Wissenschaft widerlegt. Dazu gehörten Vorstellungen über Atome als feste, unteilbare und getrennte „Bausteine“ der Materie, über Zeit und Raum als unabhängige Absolute, über die strenge Kausalität aller Phänomene, über die Möglichkeit einer objektiven Beobachtung der Natur.

Frühere wissenschaftliche Ideen wurden buchstäblich von allen Seiten in Frage gestellt. Newtonsche Festkörperatome sind, wie sich nun herausstellt, fast vollständig mit leerem Raum gefüllt. Feste Materie ist nicht mehr der wichtigste Naturstoff. Dreidimensionaler Raum und eindimensionale Zeit sind zu relativen Manifestationen des vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuums geworden. Die Zeit vergeht anders, wenn man sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit fortbewegt. In der Nähe schwerer Gegenstände verlangsamt sich die Zeit, unter Umständen kann sie sogar ganz stehen bleiben. Die Gesetze der euklidischen Geometrie sind für das Umweltmanagement auf der Skala des Universums nicht mehr zwingend erforderlich. Planeten bewegen sich auf ihren Umlaufbahnen nicht, weil sie durch eine aus der Ferne wirkende Kraft von der Sonne angezogen werden, sondern weil der Raum, in dem sie sich bewegen, gekrümmt ist. Subatomare Phänomene offenbaren sich sowohl als Teilchen als auch als Wellen und demonstrieren so ihre duale Natur. Es wurde unmöglich, gleichzeitig den Ort eines Teilchens zu berechnen und seine Beschleunigung zu messen. Das Prinzip der Unsicherheit untergrub und ersetzte den alten Laplaceschen Determinismus radikal. Wissenschaftliche Beobachtungen und Erklärungen könnten nicht voranschreiten, ohne die Natur des beobachteten Objekts zu beeinflussen. Die physische Welt ähnelte aus der Sicht eines Physikers des 20. Jahrhunderts weniger einer riesigen Maschine als vielmehr einem riesigen Gedanken.

Der Beginn der dritten Stufe der Revolution war die Beherrschung der Atomenergie in den 40er Jahren unseres Jahrhunderts und die anschließende Forschung, die mit der Geburt elektronischer Computer und der Kybernetik verbunden war. In dieser Zeit begannen neben der Physik auch die Chemie, die Biologie und der Zyklus der Geowissenschaften an der Spitze zu stehen. Es sollte auch beachtet werden, dass seit der Mitte des 20. Jahrhunderts die Wissenschaft endlich mit der Technologie verschmolzen ist, was zur modernen wissenschaftlichen und technologischen Revolution geführt hat.

Das quantenrelativistische wissenschaftliche Weltbild wurde zum ersten Ergebnis der jüngsten Revolution in der Naturwissenschaft.

Ein weiteres Ergebnis der wissenschaftlichen Revolution war die Etablierung eines nichtklassischen Denkstils. Der Stil des wissenschaftlichen Denkens ist eine in der wissenschaftlichen Gemeinschaft akzeptierte Art, wissenschaftliche Probleme zu stellen, zu argumentieren, wissenschaftliche Ergebnisse zu präsentieren, wissenschaftliche Diskussionen zu führen usw. Es regelt den Eingang neuer Ideen in das Arsenal des universellen Wissens und bildet den geeigneten Forschertyp aus. Die jüngste Revolution in der Wissenschaft hat dazu geführt, dass der kontemplative Denkstil durch einen aktiven ersetzt wurde. Dieser Stil zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

1. Das Verständnis des Wissensgegenstandes hat sich verändert: Es ist nicht mehr Realität in reiner Form, fixiert durch lebendige Kontemplation, und ein bestimmter Teil davon, der als Ergebnis bestimmter theoretischer und empirischer Methoden zur Beherrschung dieser Realität gewonnen wird.

2. Die Wissenschaft hat sich von der Untersuchung von Dingen, die als unveränderlich und in der Lage galten, bestimmte Zusammenhänge einzugehen, zu der Untersuchung von Bedingungen bewegt, unter denen sich ein Ding nicht nur auf eine bestimmte Weise verhält, sondern nur in ihnen etwas sein oder nicht sein kann . Daher beginnt die moderne wissenschaftliche Theorie mit der Identifizierung von Methoden und Bedingungen für die Untersuchung eines Objekts.

3. Die Abhängigkeit des Wissens über einen Gegenstand von den Erkenntnismitteln und der entsprechenden Wissensorganisation bestimmt die besondere Rolle des Geräts, des Versuchsaufbaus in der modernen wissenschaftlichen Erkenntnis. Ohne Gerät besteht oft keine Möglichkeit, den Gegenstand der Wissenschaft (Theorie) zu identifizieren, da er durch die Interaktion des Gegenstandes mit dem Gerät hervorgehoben wird.

4. Analyse nur spezifischer Erscheinungsformen der Seiten und Eigenschaften eines Objekts zu verschiedenen Zeiten, in verschiedene Situationen führt zu einer objektiven „Streuung“ in den Endergebnissen der Studie. Die Eigenschaften eines Objekts hängen auch von seiner Interaktion mit dem Gerät ab. Dies impliziert die Legitimität und Gleichheit verschiedener Arten der Beschreibung eines Objekts, seiner verschiedenen Bilder. Wenn sich die klassische Wissenschaft mit einem einzelnen Objekt beschäftigte, das auf die einzig mögliche wahre Weise dargestellt wurde, dann beschäftigt sich die moderne Wissenschaft mit vielen Projektionen dieses Objekts, aber diese Projektionen können nicht den Anspruch erheben, eine vollständige, umfassende Beschreibung davon zu sein.

5. Die Ablehnung der Kontemplation und des naiven Realismus der Einstellungen der klassischen Wissenschaft führte zu einer zunehmenden Mathematisierung der modernen Wissenschaft, zur Verschmelzung von Grundlagen- und angewandter Forschung, zum Studium extrem abstrakter Realitätstypen, die der Wissenschaft bisher völlig unbekannt waren – potenzielle Realitäten (Quantenmechanik). ) und virtuelle (Hochenergiephysik), was zur Durchdringung von Fakten und Theorie und zur Unmöglichkeit führte, das Empirische vom Theoretischen zu trennen.

Die moderne Wissenschaft zeichnet sich durch einen Anstieg des Abstraktionsniveaus, einen Verlust an Klarheit aus, der eine Folge der Mathematisierung der Wissenschaft ist, die Fähigkeit, mit hochabstrakten Strukturen ohne visuelle Prototypen zu operieren.

Auch die logischen Grundlagen der Wissenschaft haben sich verändert. Die Wissenschaft begann, einen logischen Apparat zu verwenden, der am besten geeignet ist, einen neuen aktivitätsbasierten Ansatz zur Analyse der Phänomene der Realität zu erfassen. Dies ist mit der Verwendung nicht-klassischer (nicht-aristotelischer) mehrwertiger Logiken, Einschränkungen und Verweigerungen der Verwendung klassischer logischer Techniken wie dem Gesetz des ausgeschlossenen Mittelwerts verbunden.

Ein weiteres Ergebnis der Revolution in der Wissenschaft war schließlich die Entwicklung der Biosphärenklasse der Wissenschaften und eine neue Haltung gegenüber dem Phänomen Leben. Das Leben erschien im Universum nicht mehr wie ein zufälliges Phänomen, sondern begann, als natürliches Ergebnis der Selbstentwicklung der Materie gesehen zu werden, die natürlich auch zur Entstehung des Geistes führte. Wissenschaften der Biosphärenklasse, zu denen Bodenkunde, Biogeochemie, Biozönologie und Biogeographie gehören, untersuchen natürliche Systeme, in denen Leben und Leben miteinander durchdringen unbelebte Natur, das heißt, es liegt ein Zusammenhang unterschiedlicher Qualität vor Naturphänomen. Die Biosphärenwissenschaften basieren auf dem naturhistorischen Konzept, der Idee eines universellen Zusammenhangs in der Natur. Leben und Lebewesen werden in ihnen als wesentliches Element der Welt verstanden, das diese Welt wirksam prägt und in ihrer heutigen Form erschafft.

HAUPTMERKMALE DER MODERNEN WISSENSCHAFT

Die moderne Wissenschaft ist eine Wissenschaft, die mit einem quantenrelativistischen Weltbild verbunden ist. Sie unterscheidet sich in fast allen ihren Merkmalen von der klassischen Wissenschaft, weshalb die moderne Wissenschaft auch als nichtklassische Wissenschaft bezeichnet wird. Als qualitativ neuer Stand der Wissenschaft weist sie eigene Charakteristika auf.

1. Die Weigerung, die klassische Mechanik als führende Wissenschaft anzuerkennen und ihre Ersetzung durch quantenrelativistische Theorien führte zur Zerstörung des klassischen Modells des Weltmechanismus. Es wurde durch ein Weltgedankenmodell ersetzt, das auf den Ideen der universellen Verbindung, Variabilität und Entwicklung basiert.

Die mechanistische und metaphysische Natur der klassischen Wissenschaft machte neuen dialektischen Einstellungen Platz:

: - Der klassische mechanische Determinismus, der das Element des Zufalls aus dem Weltbild völlig ausschließt, wurde durch den modernen probabilistischen Determinismus ersetzt, der Variabilität im Weltbild annimmt;

Die passive Rolle des Beobachters und Experimentators in der klassischen Wissenschaft wurde durch einen neuen Aktivitätsansatz ersetzt, der den unverzichtbaren Einfluss des Forschers selbst, seiner Instrumente und Bedingungen auf das durchgeführte Experiment und die dabei erzielten Ergebnisse anerkennt;

Der Wunsch, die ultimative materielle Grundlage der Welt zu finden, wurde ersetzt durch die Überzeugung von der grundsätzlichen Unmöglichkeit, dies zu erreichen, die Idee der Unerschöpflichkeit der Materie in der Tiefe;

Ein neuer Ansatz zum Verständnis der Natur kognitive Aktivität basiert auf der Anerkennung der Tätigkeit des Forschers, der nicht nur ein Spiegel der Realität ist, sondern deren Bild wirksam prägt;

Wissenschaftliches Wissen wird nicht mehr als absolut zuverlässig, sondern nur noch als relativ wahr verstanden, das in einer Vielzahl von Theorien existiert und Elemente objektiv wahren Wissens enthält, was das klassische Ideal des genauen und strengen (quantitativ unbegrenzt detaillierten) Wissens zerstört und zu Ungenauigkeit und Mangel führt der Strenge der modernen Wissenschaft.

2. Das Bild der sich ständig verändernden Natur wird in neuen Forschungskontexten gebrochen:

Weigerung, das Thema von umgebenden Einflüssen zu isolieren, was charakteristisch für die klassische Wissenschaft war;

Erkennen der Abhängigkeit der Eigenschaften eines Objekts von der konkreten Situation, in der es sich befindet;

Eine systemische und ganzheitliche Bewertung des Verhaltens eines Objekts, die anerkanntermaßen sowohl von der Logik der inneren Veränderung als auch von den Formen der Interaktion mit anderen Objekten bestimmt wird;

Dynamik – der Übergang von der Untersuchung von Gleizur Analyse von Nichtgleichgewichtsstrukturen, instationären Strukturen und offenen Systemen mit Rückkopplung;

Antielementarismus – Ablehnung des Wunsches, elementare Komponenten zu isolieren komplexe Strukturen, Systemanalyse dynamisch arbeitender offener Nichtgleichgewichtssysteme.

3. Die Entwicklung der Biosphärenklasse der Wissenschaften sowie das Konzept der Selbstorganisation der Materie beweisen, dass das Erscheinen von Leben und Geist im Universum nicht zufällig ist; Dies führt uns auf einer neuen Ebene zum Problem des Zwecks und der Bedeutung des Universums zurück und spricht von der geplanten Entstehung von Intelligenz, die sich in der Zukunft vollständig manifestieren wird.

4. Die Konfrontation zwischen Wissenschaft und Religion hat ihr logisches Ende erreicht. Ohne Übertreibung können wir sagen, dass die Wissenschaft zur Religion des 20. Jahrhunderts geworden ist. Die Verbindung von Wissenschaft und Produktion, die wissenschaftliche und technologische Revolution, die Mitte des Jahrhunderts begann, schien ein greifbarer Beweis für die führende Rolle der Wissenschaft in der Gesellschaft zu sein. Das Paradoxe bestand darin, dass gerade diese handfesten Beweise den gegenteiligen Effekt herbeiführen sollten.

Interpretation der erhaltenen Daten. Beobachtung erfolgt immer im Rahmen einer wissenschaftlichen Theorie mit dem Ziel, diese zu bestätigen oder zu widerlegen. Die gleiche universelle Methode wissenschaftlicher Erkenntnisse ist das Experiment, bei dem natürliche Bedingungen unter künstlichen Bedingungen reproduziert werden. Der unbestreitbare Vorteil des Experiments besteht darin, dass es viele Male wiederholt werden kann und jedes Mal Neues und Neues eingeführt wird ...

Aber wie Gödel zeigte, wird es in einer Theorie immer einen nicht formalisierbaren Rest geben, das heißt, keine Theorie kann vollständig formalisiert werden. Die formale Methode deckt, selbst wenn sie konsequent durchgeführt wird, nicht alle Probleme der Logik der wissenschaftlichen Erkenntnis ab (was die logischen Positivisten erhofften). 2. Die axiomatische Methode ist eine Methode zur Konstruktion einer wissenschaftlichen Theorie, bei der sie auf bestimmten Ähnlichkeiten basiert...