2) dezvăluie posibilitatea utilizării în practică a legilor, forțelor și substanțelor cunoscute ale naturii.

Scopul științei naturii, în cele din urmă, este o încercare de a rezolva așa-numitele „ghicitori ale lumii” formulate la sfârșitul secolului al XIX-lea de E. Haeckel și E.G. Dubois-Reymond. Două dintre aceste ghicitori sunt legate de fizică, două sunt legate de biologie și trei sunt legate de psihologie. Iată ghicitorile:

esența materiei și a forței

originea mișcării

originea vieții

oportunitatea naturii

apariția senzației și a conștiinței

apariția gândirii și a vorbirii

liberul arbitru.

Sarcina științei naturii este cunoaşterea legilor obiective ale naturii şi promovarea utilizării lor practice în interesul omului. Cunoașterea științelor naturii este creată ca urmare a generalizării observațiilor obținute și acumulate în procesul activităților practice ale oamenilor și reprezintă ea însăși baza teoretică a activităților lor.

Toate studiile despre natură de astăzi pot fi vizualizate ca o rețea mare formată din ramuri și noduri. Această rețea leagă numeroase ramuri ale științelor fizice, chimice și biologice, inclusiv științe sintetice, care au apărut la joncțiunea principalelor direcții (biochimie, biofizică etc.).

Chiar și atunci când studiem cel mai simplu organism, trebuie să ținem cont de faptul că este o unitate mecanică, un sistem termodinamic și un reactor chimic cu fluxuri multidirecționale de mase, căldură și impulsuri electrice; este, în același timp, un fel de „mașină electrică” care generează și absoarbe radiații electromagnetice. Și, în același timp, nu este nici una, nici alta, este un singur întreg.

metode ale științelor naturale

Procesul cunoașterii științifice în forma sa cea mai generală este soluția diferitelor tipuri de probleme care apar în cursul activităților practice. Rezolvarea problemelor care apar în acest caz se realizează prin folosirea unor tehnici (metode) speciale care permit trecerea de la ceea ce este deja cunoscut la cunoștințe noi. Un astfel de sistem de tehnici se numește de obicei o metodă. Metodă este un ansamblu de metode și operații de cunoaștere practică și teoretică a realității.

Unitatea aspectelor sale empirice și teoretice stă la baza metodelor științelor naturale. Ele sunt interconectate și se condiționează reciproc. Ruperea lor, sau dezvoltarea predominantă a unuia în detrimentul celuilalt, închide calea către cunoaşterea corectă a naturii - teoria devine inutilă, experienţa devine oarbă.

Latura empirică implică necesitatea culegerii faptelor și informațiilor (stabilirea faptelor, înregistrarea lor, acumularea), precum și descrierea acestora (expunerea faptelor și sistematizarea lor primară).

Latura teoretică asociat cu explicarea, generalizarea, crearea de noi teorii, ipoteze, descoperirea de noi legi, predicția de fapte noi în cadrul acestor teorii. Cu ajutorul lor se dezvoltă o imagine științifică a lumii și astfel se realizează funcția ideologică a științei.

Metodele științelor naturale pot fi împărțite în grupuri:

a) metode generale referitor la toată știința naturii, orice subiect al naturii, orice știință. aceasta diferite forme o metodă care face posibilă legarea între toate aspectele procesului de cunoaștere, toate etapele sale, de exemplu, metoda ascensiunii de la abstract la concret, unitatea logicului și istoricului. Acestea sunt, mai degrabă, metode filozofice generale de cunoaștere.

b) metode speciale- metode speciale care nu privesc subiectul ştiinţei naturii în ansamblu, ci doar unul dintre aspectele acesteia sau o anumită metodă de cercetare: analiză, sinteză, inducţie, deducţie;

Metodele speciale includ, de asemenea, observarea, măsurarea, compararea și experimentul.

În știința naturii, metodele speciale ale științei sunt de cea mai mare importanță, prin urmare, în cadrul cursului nostru, este necesar să luăm în considerare esența lor mai detaliat.

Supraveghere - este un proces strict intenționat de percepție a obiectelor realității care nu ar trebui schimbat. Din punct de vedere istoric, metoda observației se dezvoltă ca parte integrantă a operațiunii de muncă, care include stabilirea conformității produsului muncii cu modelul său planificat.

Observația ca metodă presupune prezența unui program de cercetare, format pe baza credințelor trecute, a faptelor stabilite, a conceptelor acceptate. Măsurarea și compararea sunt cazuri speciale ale metodei observației.

Experiment - metodă de cunoaștere, cu ajutorul căreia fenomenele realității sunt investigate în condiții controlate și controlate. Se deosebește de observație prin intervenția în obiectul studiat, adică prin activitatea în raport cu acesta. Atunci când efectuează un experiment, cercetătorul nu se limitează la observarea pasivă a fenomenelor, ci interferează în mod conștient în cursul natural al cursului lor, influențând direct procesul studiat sau modificând condițiile în care are loc acest proces.

Dezvoltarea științelor naturii pune în discuție problema rigorii observației și experimentului. Chestia este că au nevoie unelte specialeși dispozitive care au devenit recent atât de complexe încât ele însele încep să influențeze obiectul de observație și experiment, care, în funcție de condiții, nu ar trebui să fie. Acest lucru se aplică în primul rând cercetării în domeniul fizicii microlumilor (mecanica cuantică, electrodinamică cuantică etc.).

analogie - o metodă de cunoaștere în care are loc transferul cunoștințelor obținute în timpul luării în considerare a unui obiect către altul, mai puțin studiat și în curs de studiu. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor într-un număr de semne, ceea ce vă permite să obțineți cunoștințe destul de fiabile despre subiectul studiat.

Utilizarea metodei analogiei în cunoștințele științifice necesită o anumită prudență. Aici este extrem de important să identificăm clar condițiile în care funcționează cel mai eficient. Cu toate acestea, în acele cazuri în care este posibil să se dezvolte un sistem de reguli clar formulate pentru transferul cunoștințelor de la un model la un prototip, rezultatele și concluziile prin metoda analogiei devin evidente.

Analiza - metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de dezmembrare mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive. Dezmembrarea are ca scop trecerea de la studiul întregului la studiul părților sale și se realizează prin abstracția de la legătura părților între ele.

Sinteza - aceasta este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de combinare a diferitelor elemente ale unui obiect într-un singur întreg, un sistem, fără de care cunoașterea cu adevărat științifică a acestui obiect este imposibilă. Sinteza acţionează nu ca o metodă de construire a întregului, ci ca o metodă de reprezentare a întregului sub forma unei unităţi de cunoaştere obţinută prin analiză. În sinteză, nu are loc doar o unire, ci o generalizare a trăsăturilor distinse și studiate analitic ale unui obiect. Prevederile obţinute în urma sintezei sunt cuprinse în teoria obiectului, care, îmbogăţită şi rafinată, determină căile unei noi căutări ştiinţifice.

Inductie - metoda cunoasterii stiintifice, care este formularea unei concluzii logice prin rezumarea datelor de observatie si experiment.

Deducere - metoda cunoasterii stiintifice, care consta in trecerea de la anumite premise generale la rezultate-consecinţe particulare.

Rezolvarea oricărei probleme științifice include avansarea diferitelor presupuneri, presupuneri și cel mai adesea ipoteze mai mult sau mai puțin fundamentate, cu ajutorul cărora cercetătorul încearcă să explice fapte care nu se încadrează în vechile teorii. Ipotezele apar în situații incerte, a căror explicație devine relevantă pentru știință. În plus, la nivelul cunoștințelor empirice (precum și la nivelul explicației acestora) apar adesea judecăți contradictorii. Pentru a rezolva aceste probleme, sunt necesare ipoteze.

Ipoteză este orice presupunere, presupunere sau predicție propusă pentru a elimina o situație de incertitudine în cercetare științifică. Prin urmare, o ipoteză nu este o cunoaștere de încredere, ci o cunoaștere probabilă, a cărei adevăr sau falsitate nu a fost încă stabilită.

Orice ipoteză trebuie în mod necesar să fie fundamentată fie prin cunoștințele dobândite ale unei științe date, fie prin fapte noi (cunoștințele incerte nu sunt folosite pentru a fundamenta o ipoteză). Ar trebui să aibă proprietatea de a explica toate faptele care se referă la un anumit domeniu al cunoașterii, sistematizându-le, precum și faptele din afara acestui domeniu, prezicerea apariției unor fapte noi (de exemplu, ipoteza cuantică a lui M. Planck, prezentată). la începutul secolului al XX-lea, a condus la crearea unei mecanici cuantice, a electrodinamicii cuantice și a altor teorii). În acest caz, ipoteza nu trebuie să contrazică faptele deja existente. Ipoteza trebuie fie confirmată, fie respinsă.

c) metode private- acestea sunt metode care funcționează fie numai în cadrul unei ramuri separate a științelor naturale, fie în afara ramurii științelor naturale de unde au provenit. Aceasta este metoda de inelare a păsărilor folosită în zoologie. Iar metodele fizicii utilizate în alte ramuri ale științelor naturale au condus la crearea astrofizicii, geofizicii, fizicii cristalelor etc. Adesea, un complex de metode particulare interconectate este aplicat studiului unui subiect. De exemplu, biologia moleculară folosește simultan metodele fizicii, matematicii, chimiei și ciberneticii.

Modelarea este o metodă de cunoaștere științifică bazată pe studiul obiectelor reale prin studiul modelelor acestor obiecte, i.e. prin studierea obiectelor substitutive de origine naturală sau artificială care sunt mai accesibile pentru cercetare și (sau) intervenție și au proprietățile obiectelor reale.

Proprietățile oricărui model nu ar trebui, și într-adevăr nu pot, să corespundă exact și complet cu absolut toate proprietățile obiectului real corespunzător în orice situație. În modelele matematice, orice parametru suplimentar poate duce la o complicare semnificativă a soluției sistemului de ecuații corespunzător, la necesitatea de a aplica ipoteze suplimentare, de a elimina termeni mici etc., în simularea numerică, timpul de procesare a problemei de către computerul crește disproporționat, iar eroarea de calcul crește.

Concluzie

Știința naturii a apărut acum mai bine de 3000 de ani. Atunci nu a existat nicio împărțire în fizică, biologie, geografie. Filosofii au făcut știință. Odată cu dezvoltarea comerțului și a navigației, a început dezvoltarea geografiei, iar odată cu dezvoltarea tehnologiei, dezvoltarea fizicii și chimiei.

Știința naturii este un domeniu foarte ramificat al cunoașterii științifice, care afectează o gamă largă de probleme despre diverse aspecte ale vieții naturii. Natura ca obiect de studiu al științelor naturii este complexă și diversă în manifestările sale: este în continuă schimbare și este în continuă mișcare. În consecință, această diversitate se reflectă în în număr mare concepte dedicate aproape tuturor proceselor și fenomenelor naturale. Un studiu atent al acestora arată că universul este regulat și previzibil; materia este formată din atomi şi particule elementare; proprietățile obiectelor materiale depind de ce atomi sunt incluși în compoziția lor și de modul în care sunt localizați acolo; atomii sunt formați din quarci și leptoni; stelele se nasc și mor ca orice altceva în lume; Universul a apărut în trecutul îndepărtat și s-a extins de atunci; toate viețuitoarele constau din celule și toate organismele au apărut ca rezultat al selecției naturale; procesele naturale de pe Pământ au loc în cicluri; la suprafața ei au loc în mod constant schimbări și nu există nimic etern etc. În general, lumea este în același timp una și surprinzător de diversă, este eternă și nesfârșită în procesul neîncetat de transformare reciprocă a unor sisteme în altele, în timp ce fiecare parte de ea este relativ independentă, fiind inevitabil dependentă de legile generale ale ființei .

Lista literaturii folosite

Baza dezvoltării modernului Stiintele Naturii constituie o metodologie ştiinţifică specifică. Baza metodologia stiintifica a pune experienţă- bazat pe practica cunoasterea senzorio-empirica a realitatii. Sub practicăînseamnă activitate umană obiectivă care vizează obținerea de rezultate materiale.

În procesul dezvoltării sale, știința naturală clasică a dezvoltat un tip specific de practică, numit „experiment științific”. experiment științific- aceasta este și activitatea obiectivă a oamenilor, dar care vizează deja verificarea prevederilor științifice. Se crede că o poziție științifică corespunde adevărului dacă este confirmată de experiență, practică sau experiment științific.

Pe lângă interacțiunea cu experimentul, atunci când dezvoltă teorii științifice, acestea folosesc uneori pur criterii logice: consistență internă, considerații de simetrie și chiar considerații atât de vagi precum „frumusețea” ipotezei. in orice caz Judecătorii finali ai teoriei științifice sunt întotdeauna practica și experimentul..

Ca exemplu de ipoteză „frumoasă”, voi cita ipoteza fizicianului american Feynman despre identitatea particulelor elementare. Cert este că au o proprietate absolut fantastică. Particulele elementare de un fel, de exemplu, electronii, nu se pot distinge. Dacă există doi electroni în sistem și unul dintre ei a fost îndepărtat, atunci nu vom putea determina niciodată care dintre ei a fost îndepărtat și care a rămas. Pentru a explica această imposibilitate de diferențiere, Feynman a sugerat că există un singur electron în lume care se poate mișca înainte și înapoi în timp. În fiecare moment, percepem acest electron ca o multitudine de electroni, care, desigur, nu se pot distinge. De fapt, este același electron. Nu este o ipoteză bună? Nu ți-ar fi rău să poți veni cu ceva asemănător, dar în domeniul economiei.

Etapele rezolvării unei probleme științifice

Interacțiunea cu experiența a necesitat științei să dezvolte un mecanism specific de interpretare a datelor experimentale. Constă în aplicarea idealizării și abstracției acestor date.

Esența idealizării constă în înlăturarea aspectelor fenomenului studiat care nu sunt esenţiale pentru rezolvarea lui.

Latura unui fenomen sau obiect este o proprietate inerentă acestuia, care poate fi sau nu. De exemplu, mânerul unui topor de foc poate fi sau nu vopsit în roșu. În același timp, securea nu își va schimba celelalte proprietăți.

Părțile fenomenului pot fi mai mult sau mai puțin semnificative în acest sens. Deci, culoarea mânerului securei nu joacă niciun rol în raport cu scopul său principal - tăierea lemnului. În același timp, prezența unei culori strălucitoare este esențială atunci când căutați o secure înăuntru situație extremă. Din punct de vedere estetic, folosirea unei culori roșii aprinse pentru a colora un instrument poate părea lipsită de gust. Astfel, în procesul de idealizare, laturile unui fenomen trebuie întotdeauna evaluate în acest sens particular.

În procesul de idealizare, aspectele fenomenului care sunt nesemnificative în privința luată în considerare sunt aruncate. Aspectele esențiale rămase sunt supuse unui proces de abstractizare.

abstractizare constă în trecerea de la o evaluare calitativă a părţilor în cauză la una cantitativă.

În același timp, relațiile calitative sunt îmbrăcate în „hainele” relațiilor matematice. De obicei, în aceasta sunt implicate caracteristici cantitative auxiliare și se aplică legile cunoscute la care sunt supuse aceste caracteristici. Procesul de abstractizare conduce la crearea unui model matematic al procesului studiat.

De exemplu, un sac de box maro care cântărește 80 kg și costă 55 de unități convenționale cade de la fereastra de la etajul șase al unei clădiri noi. Este necesar să se determine cantitatea de căldură degajată în momentul contactului acesteia cu asfaltul.

Pentru a rezolva problema, este necesar în primul rând să facem o idealizare. Deci, costul genții și culoarea acesteia sunt irelevante în raport cu sarcina care se rezolvă. La căderea de la o înălțime relativ mică, frecarea cu aerul poate fi de asemenea neglijată. Prin urmare, forma și dimensiunea pungii se dovedesc a fi nesemnificative în raport cu această problemă. Prin urmare, atunci când se ia în considerare procesul de cădere, modelul unui punct material poate fi aplicat pungii (un punct material este un corp, a cărui formă și dimensiune pot fi neglijate în condițiile acestei probleme).

Procesul de abstractizare dă înălțimea ferestrei de la etajul șase al unei clădiri noi aproximativ egală cu 15 m. Dacă presupunem că procesul de interacțiune a unui sac cu asfaltul respectă legile de bază ale teoriei căldurii, atunci pentru a determina cantitatea de căldura degajată în timpul căderii sale, este suficient să găsim energia cinetică a acestui sac în momentul contactului cu asfaltul. În sfârșit, problema poate fi formulată în felul următor: aflați energia cinetică pe care o dobândește un punct material cu masa de 80 kg la căderea de la o înălțime de 15 m. Pe lângă legile termodinamicii, în procesul de abstractizare se folosește și legea conservării energiei mecanice totale. Calculul folosind aceste legi va duce la rezolvarea problemei.

Ansamblul relaţiilor matematice care permit rezolvarea problemei este modelul matematic al soluției.

Trebuie remarcat aici că idealizarea, bazată în esență pe respingerea aspectelor neesențiale ale fenomenului, duce inevitabil la o oarecare pierdere de informații despre procesul descris. Paradigma legitimează idealizarea și o face să pară de la sine înțeles. Prin urmare, sub influența paradigmei, idealizarea este adesea folosită chiar și în cazurile în care este nejustificată, ceea ce, desigur, duce la erori. Pentru a evita astfel de greșeli, academicianul A. S. Predvoditelev a propus principiul dualității. Principiul dualității ne îndrumă să luăm în considerare orice problemă din două puncte de vedere alternative, renunțând la diferitele sale laturi în procesul de idealizare. Cu această abordare, pierderea de informații poate fi evitată.

Metode fenomenologice și model

Există două tipuri de interacțiune între teoria științifică și experiență: fenomenologice şi model.

Denumirea metodei fenomenologice provine de la cuvântul grecesc „fenomen”, care înseamnă fenomen. Aceasta este o metodă empirică, adică bazată pe experiment.

Sarcina trebuie mai întâi stabilită. Aceasta înseamnă că condițiile inițiale și scopul problemei de rezolvat trebuie formulate cu precizie.

După aceea, metoda prescrie să luați următorii pași pentru a o rezolva:

1. Acumularea materialelor experimentale.
2. Prelucrarea, sistematizarea și generalizarea acestor materiale.
3. Stabilirea de relații și, ca urmare, posibile link-uriîntre valorile obținute în urma prelucrării. Aceste rapoarte constituie regularități empirice.
4. Obținerea, pe baza regularităților empirice, a previziunilor care prezic rezultate posibile verificare experimentală.
5. Verificarea experimentală și compararea rezultatelor sale cu cele prezise.

Dacă datele prezise și rezultatele testelor sunt întotdeauna de acord cu un grad satisfăcător de acuratețe, atunci regularitatea primește statutul de lege a științelor naturale.

Dacă nu se realizează o astfel de potrivire, atunci procedura se repetă, începând de la pasul 1.

Teoria fenomenologică este de obicei o generalizare a rezultatelor experimentale. Apariția unui experiment care contrazice această teorie duce la o rafinare a zonei de aplicabilitate a acestuia sau la introducerea de rafinamente în teoria însăși. Astfel, cu cât o teorie fenomenologică are mai multe respingeri, cu atât devine mai precisă.

Exemple de teorii fenomenologice sunt termodinamica clasică, relațiile fenomenologice legate de domeniul cineticii fizice și chimice, legile difuziei, conducției căldurii etc.

Teoriile modelelor folosesc metoda deductivă. Se pare că pentru prima dată justificare științifică a acestei metode au fost date de celebrul filozof francez René Descartes. Justificarea metodei deductive este cuprinsă în celebrul său tratat Despre metodă.

Crearea unei teorii a modelului începe cu avansarea unei ipoteze științifice - o presupunere privind esența fenomenului studiat. Pe baza ipotezei, prin abstractizare, se creează un model matematic care reproduce principalele tipare ale fenomenului studiat folosind relații matematice. Consecințele obținute din aceste relații sunt comparate cu experimentul. Dacă experimentul confirmă rezultatele calculelor teoretice efectuate pe baza acestui model, atunci este considerat corect. Apariția unei infirmări experimentale duce la respingerea unei ipoteze și la promovarea uneia noi.

Un exemplu de teorie a modelului este descrierea clasică a dispersiei luminii. Se bazează pe ideea prezentată de J. Thomson despre atomul ca o grămadă de sarcină pozitivă, în care, ca semințele dintr-un pepene verde, sunt intercalate electroni negativi. Teoria clasică a dispersiei oferă un bun acord calitativ cu experimentul. Cu toate acestea, deja experimentele lui Rutherford pentru a determina structura atomului au arătat eșecul ipotezei principale și au condus la respingerea completă a teoriei clasice a dispersiei.

La prima vedere, teoriile modelelor par mai puțin atractive decât cele fenomenologice. Cu toate acestea, ele permit o înțelegere mai profundă a mecanismelor interne ale fenomenelor luate în considerare. Adesea, teoriile modelelor sunt rafinate și continuă să existe într-o nouă capacitate. Deci, pentru a explica natura forțelor nucleare, oamenii de știință ruși Ivanenko și Tamm au prezentat o ipoteză conform căreia interacțiunea particulelor nucleare are loc datorită faptului că schimbă electroni. Experiența a arătat că caracteristicile electronilor nu corespund cu scara necesară de interacțiune. Ceva mai târziu, pe baza modelului lui Ivanenko și Tamm, japonezul Yukawa a sugerat că interacțiunea nucleară este realizată de particule care au caracteristici similare cu cele ale electronilor și o masă de aproximativ două sute de ori mai mare. Ulterior, particulele descrise de Yukawa au fost descoperite experimental. Se numesc mezoni.

Măsurătorile sunt fundamentul adevărului științific

Un experiment științific necesită rezultate cantitative precise. Pentru aceasta se folosesc măsurători. Măsurătorile sunt studiate de o ramură specială a științei - metrologia.

Măsurătorile sunt fie directe, fie indirecte.. Rezultatele măsurării directe se obțin direct, de obicei prin citirea de pe cântare și indicatoare ai instrumentelor de măsură. Rezultatele măsurătorilor indirecte sunt obținute prin calcule folosind rezultatele măsurătorilor directe.

Deci, pentru a măsura volumul unui paralelipiped dreptunghiular, ar trebui să măsurați lungimea, lățimea și înălțimea acestuia. Acestea sunt măsurători directe. Apoi măsurătorile obținute trebuie înmulțite. Volumul rezultat este deja rezultatul unei măsurători indirecte, deoarece se obține ca urmare a unui calcul bazat pe măsurători directe.

Măsurarea implică compararea a două sau mai multe obiecte. Pentru a face acest lucru, obiectele trebuie să fie omogene în raport cu criteriul de comparare. Deci, dacă doriți să măsurați numărul de studenți care au venit la forumul de tineret, atunci trebuie să selectați toți cei care sunt studenți din audiență (criteriu de comparație) și să îi numărați. Restul calităților lor (sex, vârstă, culoarea părului) pot fi arbitrare. Omogenitatea obiectelor în acest caz înseamnă că nu trebuie să țineți cont de lăcătuși decât dacă sunt studenți.

Tehnica de măsurare este determinată de obiectele măsurate. Obiectele de măsurare de același tip formează o mulțime. Se poate vorbi, de exemplu, de un set de lungimi sau de un set de mase.

Pentru a efectua măsurători, este necesar să aveți o măsură pe un set de obiecte măsurate și un dispozitiv de măsurare. Deci, o măsură pentru un set de lungimi este un metru, iar o riglă obișnuită poate servi ca instrument. Pe un set de mase, se ia ca măsură un kilogram. Masa se măsoară cel mai adesea cu ajutorul cântarelor.

Setul de obiecte măsurate este împărțit în continuu și discret.

O mulțime este considerată continuă dacă pentru oricare două dintre elementele sale este întotdeauna posibil să se găsească un al treilea între ele. Toate punctele axei numerice formează o mulțime continuă. Pentru un set discret, puteți găsi întotdeauna două elemente între care nu există un al treilea. De exemplu, mulțimea tuturor numerelor naturale este discretă.

Există o diferență fundamentală între mulțimile continue și discrete. Un set discret conține măsura sa internă în sine. Prin urmare, pentru a efectua măsurători pe o mulțime discretă, este suficient un calcul simplu. De exemplu, pentru a găsi distanța dintre punctele 1 și 10 ale seriei naturale, este suficient să numărați pur și simplu numărul de numere de la unu la zece.

Seturile continue nu au măsură internă. Trebuie adus din exterior. Pentru a face acest lucru, utilizați standardul de măsurare. Un exemplu tipic de măsurare pe un set continuu este măsurarea lungimii. Pentru a măsura lungimea, se folosește o linie dreaptă standard de un metru lungime, cu care se compară lungimea măsurată.

Aici trebuie remarcat faptul că în aproape tot timpul dezvoltării tehnologiei moderne, măsurarea diferitelor mărimi fizice s-a căutat să fie redusă la măsurarea lungimii. Astfel, măsurarea timpului s-a redus la măsurarea distanței parcurse de acul ceasului. Măsura unghiului în tehnologie este raportul dintre lungimea arcului scăzută de unghi și lungimea razei acestui arc. Valorile măsurate de dispozitivele pointer sunt determinate de distanța parcursă de pointerul dispozitivului. Studiind tehnica măsurătorilor fizice și chimice, se minunează involuntar de trucurile la care au recurs oamenii de știință pentru a reduce măsurarea unei cantități la măsurarea lungimii.

Aproximativ la mijlocul secolului al XX-lea, în legătură cu crearea calculatoarelor electronice, a fost dezvoltată o tehnică de măsurare fundamental nouă, care a fost numită digitală. Esența tehnicii digitale constă în faptul că o valoare măsurată continuă este convertită într-una discretă folosind dispozitive de prag special selectate. Pe setul discret rezultat, măsurarea este redusă la un simplu calcul efectuat printr-o schemă de recalculare.

Un dispozitiv digital de măsurare conține un convertor analog-digital (ADC), un dispozitiv logic de numărare și un indicator. Baza convertorului analog-digital este un digitizator, comparator și sumator. Un prelevator este un dispozitiv capabil să producă semnale care au niveluri fixe. Diferența dintre aceste niveluri este întotdeauna egală cu cel mai mic dintre ele și se numește interval de eșantionare. Comparatorul compară semnalul măsurat cu primul interval de eșantionare. Dacă semnalul sa dovedit a fi mai mic, atunci zero este afișat pe indicator. Dacă primul nivel de eșantionare este depășit, atunci semnalul este comparat cu al doilea și o unitate este trimisă la sumator. Acest proces continuă până când nivelul semnalului este depășit de nivelul de eșantionare. În acest caz, sumatorul va conține un număr de niveluri de discretizare mai mic sau egal cu valoarea semnalului măsurat. Indicatorul afișează valoarea sumatorului înmulțită cu valoarea intervalului de eșantionare.

Deci, de exemplu, un ceas digital funcționează. Un generator special generează impulsuri cu o perioadă strict stabilizată. Numărarea numărului acestor impulsuri dă valoarea intervalului de timp măsurat.

Exemple de astfel de discretizare sunt ușor de găsit în viața de zi cu zi. Astfel, distanța parcursă de-a lungul drumului putea fi determinată de stâlpii de telegraf. În Uniunea Sovietică, stâlpii de telegraf erau instalați la fiecare 25 m. Numărând numărul de stâlpi și înmulțindu-l cu 25, s-a putut determina distanța parcursă. Eroarea în acest caz a fost de 25 m (interval de eșantionare).

Fiabilitate și precizie de măsurare

Principalele caracteristici ale măsurătorii sunt acuratețea și fiabilitatea acesteia.. Pentru seturile continue, precizia este determinată de precizia fabricării standardului și de posibilele erori care apar în timpul procesului de măsurare. De exemplu, atunci când se măsoară lungimea, o riglă obișnuită poate servi ca standard sau poate un instrument special - un șubler. Lungimile diferitelor rigle pot diferi cu cel mult 1 mm. Etrierele sunt realizate astfel încât lungimile lor să poată diferi cu cel mult 0,1 mm. În consecință, precizia de măsurare a barei de scară nu depășește 1 mm, iar precizia etrierului este de 10 ori mai mare.

Eroarea minimă posibilă care apare la măsurarea cu acest dispozitiv este clasa sa de precizie. De obicei, clasa de precizie a dispozitivului este indicată pe scara acestuia. Dacă nu există o astfel de indicație, valoarea minimă a diviziunii instrumentului este considerată clasa de precizie. Erorile de măsurare determinate de clasa de precizie instrument de masurare se numesc instrumentale.

Lăsați rezultatul măsurării să fie calculat printr-o formulă care implică măsurători directe efectuate de diverse instrumente, adică măsurarea este indirectă. Eroarea asociată cu acuratețea limitată a acestor instrumente se numește eroare de metodă. O eroare de metodă este eroarea minimă care poate fi tolerată într-o măsurătoare folosind o metodă dată.

Când se măsoară pe seturi discrete, de regulă, nu există erori determinate de precizia instrumentului. Măsurarea pe astfel de seturi se reduce la o simplă numărare. Prin urmare, precizia măsurării este determinată de precizia numărării. O măsurătoare pe un set discret poate fi, în principiu, absolut precisă. În practică, pentru astfel de măsurători se folosesc contoare mecanice sau electronice (adunatoare). Precizia unor astfel de adaosuri este determinată de grila lor de biți. Numărul de cifre din sumator determină numărul maxim pe care îl poate afișa. Dacă acest număr este depășit, sumatorul „sare” peste zero. Evident, în acest caz, va fi returnată o valoare eronată.

Pentru măsurătorile digitale, acuratețea este determinată de erorile de discretizare și grila de biți a sumatorului utilizat în această măsurătoare.

Fiabilitatea rezultatelor obținute în urma măsurării arată cât de mult putem avea încredere în rezultatele obținute. Fiabilitatea și acuratețea sunt interconectate în așa fel încât pe măsură ce precizia crește, fiabilitatea scade și, dimpotrivă, pe măsură ce crește fiabilitatea, precizia scade. De exemplu, dacă vi se spune că lungimea segmentului măsurat se află între zero și infinit, atunci această afirmație va avea o fiabilitate absolută. În acest caz, nu este deloc nevoie să vorbim despre acuratețe. Dacă o anumită valoare a lungimii este numită exact, atunci această declarație va avea fiabilitate zero. Din cauza erorilor de măsurare, puteți specifica doar intervalul în care se poate afla valoarea măsurată.

În practică, ei se străduiesc să efectueze măsurarea astfel încât atât acuratețea măsurării, cât și fiabilitatea acesteia să satisfacă cerințele problemei care se rezolvă. În matematică, o astfel de coordonare a cantităților care se comportă în sens invers se numește optimizare. Problemele de optimizare sunt caracteristice economiei. De exemplu, tu, mergând la piață, încerci să achiziționezi cantitatea maximă de bunuri, cheltuind în același timp cea mai mică sumă de bani.

Pe lângă erorile asociate cu clasa de precizie a dispozitivului de măsurare, pot fi permise și alte erori în timpul procesului de măsurare datorită capacităților limitate ale instrumentului de măsurare. Un exemplu ar fi un bug legat de paralaxă. Apare atunci când se măsoară cu o riglă, dacă linia de vedere este orientată într-un unghi față de scara riglei.

Pe lângă erorile instrumentale și aleatorii din metrologie, se obișnuiește să se evidențieze erorile sistematice și gafele grave. Erorile sistematice se manifestă prin faptul că la valoarea măsurată se adaugă o părtinire regulată. Adesea sunt asociate cu o schimbare a originii. Pentru a compensa aceste erori, majoritatea instrumentelor pointer sunt echipate cu un corector special de zero. Ratele mari apar ca urmare a neatenției aparatului de măsurare. În mod obișnuit, ratele brute ies puternic în evidență din gama de valori măsurate. Teoria generală a metrologiei permite să nu se ia în considerare până la 30% din valorile care se presupune că sunt rateuri brute.

Metodologia stiintelor naturii

Dacă înțelegem conexiunile dintre procesele științelor naturale, atunci ne putem construi o imagine a științei naturale moderne. Știința naturii a trecut prin mai multe etape: colectarea informațiilor din știința naturii, apoi analiza acesteia. Etapa de analiză este deja o parte a metodologiei. Știința cu dezvoltarea sa devine din ce în ce mai complicată în metode.

Probleme metodologice generale ale stiintelor naturii:
• Dezvăluirea conexiunii universale a fenomenelor naturale (vii și neînsuflețite), stabilirea esenței vieții, originea ei, fundamentele fizice și chimice ale eredității.
• Dezvăluirea esenței fenomenelor atât în ​​adâncurile materiei (zona particulelor elementare), cât și către obiecte macro (aproape de pământ) și mega (mai departe).
• Dezvăluirea contradicțiilor reale ale obiectelor naturii, cum ar fi dualitatea undă-particulă (cine ne-ar spune avocaților ce este aceasta?), particule și antiparticule, relația dintre legile dinamice și statistice (legile dinamice reflectă o relație deterministă rigidă între obiecte, aceasta relația este neechivocă și previzibilă, dacă am aplicat o forță la un anumit punct, atunci știm în ce moment și în ce loc va fi); modele statistice (numite uneori legi probabilistice, folosite pentru a descrie analiza în sistemele în care există o mulțime de componente, unde este imposibil să se prezică totul cu exactitate), aleatoriu și necesitate.
• Dezvăluirea esenței unei transformări calitative în natură (în știința naturii, nu tranziția în sine este importantă, ci condițiile de tranziție în realitate și natura saltului, adică mecanismul), relevând relația dintre materie și constiinta. În stadiul actual, sunt necesare abordări complet noi.

Metodologia științelor naturii este axată pe rezolvarea problemei principale, problema dezvoltării controlate a cunoștințelor științifice.

O metodă este un set de tehnici și operații pentru dezvoltarea practică și teoretică a realității. Metoda echipează cercetătorul cu un sistem de principii, cerințe, reguli, ghidate după care poate atinge scopul urmărit. A deține o metodă înseamnă a ști cum, în ce secvență să realizezi anumite acțiuni. Metodologia este un domeniu de cunoaștere care studiază metodele, evaluează eficacitatea, esența și aplicabilitatea acestora; metodele de cunoaștere științifică sunt de obicei împărțite în funcție de gradul de generalitate a acestora, adică. amplitudinea aplicabilității în procesul de cercetare științifică:

• Prima grupă este metodele generale: dialectice și metafizice, sunt numite și metode filosofice generale.
• Al doilea grup de metode este format din metode științifice generale care sunt utilizate în diverse domenii ale științei, adică. au o gamă largă de aplicații interdisciplinare.
• Al treilea grup de metode: științifice private, care sunt utilizate numai în cadrul studiului unei anumite științe sau chiar a unui anumit fenomen.

Această structură în trei etape este în concordanță cu conceptul de sistem. Aceste metode, în ordine descrescătoare, ghidează dezvoltarea cercetării de la general la specific, folosind o varietate de metode. Metodele științifice private sunt de obicei dezvoltate în legătură cu un anumit studiu, de obicei la momentul unei revoluții științifice.

Există două niveluri de cunoaștere, este empiric și teoretic. La nivel empiric se folosesc observarea, experimentul, măsurarea. Pe nivel teoretic utilizați idealizarea și formalizarea. Iar metoda de modelare poate fi folosită la ambele niveluri. Modelul trebuie să țină cont de mulți factori și să-i optimizeze. Modelarea este folosită mai des la nivel teoretic, când există deja multe fapte, acestea trebuie generalizate, calificate pentru a prezice. Metode matematice simulările au pătruns în toate ştiinţele.

Elemente ale structurii cunoștințelor științifice:
1. Materiale faptice sau un fapt ferm stabilit.
2. Acestea sunt rezultatele generalizării materialului faptic exprimat în concepte.
3. Ipoteze științifice (ipoteze).
4. Normele cunoașterii științifice sunt un set de linii directoare specifice, conceptuale și metodologice inerente științei în fiecare etapă istorică specifică a dezvoltării acesteia. Funcția principală este organizarea și reglementarea procesului de cercetare. Identificarea celor mai eficiente căi și mijloace de rezolvare a problemei. Schimbarea etapelor în știință duce la o schimbare a normelor cunoașterii științifice.
5. Legi, principii, teorii.
6. Stilul de gândire se caracterizează prin două abordări (în principal) privind luarea în considerare a obiectelor. Prima este ideea de sisteme dinamice simple (acesta este primul tip istoric de gândire), iar a doua este ideea de procese complexe, sisteme de auto-organizare.

Scopul metodologiei este de a crea noi căi și metode de rezolvare a problemelor științei moderne.

Problema dezvoltării gestionate:

Odată cu trecerea în stadiul actual al științelor naturale la studiul obiectelor (sisteme) mari și complexe, vechile metode ale științelor naturale clasice s-au dovedit a fi ineficiente. În rest, lumea obiectelor părea mult mai diversă și complexă decât se aștepta, iar acele metode care făceau posibilă studierea unora dintre obiecte și puteau da o imagine în statică nu mai pot fi aplicate în stadiul actual. Acum lumea este înțeleasă ca un sistem dinamic în care componentele interacționează și dobândesc noi calități.

Pentru a studia un astfel de sistem, a fost dezvoltată o abordare sistematică (studiul sistematic al obiectelor). Fondatorul teoriei sistemelor Bertalanffy a dezvoltat primul sistem, acesta este un biolog teoretic austriac, iar abordarea sistemelor a fost folosită pentru prima dată în biologie. Sarcina principală a teoriei generale a sistemelor este de a găsi un set de legi care să explice comportamentul, funcționarea și dezvoltarea întregii clase de obiecte în ansamblu. Acest lucru are ca scop construirea unei coeziuni model teoretic clase de obiecte. În știința clasică se lua un sistem, avea niște componente (aici, analogia mecanicii, totul se reducea la mișcare în cadrul sistemului, toate sistemele erau considerate sisteme închise). Astăzi este posibil să se pună o astfel de întrebare, dacă există sisteme izolate în principiu, răspunsul este negativ. Sistemele naturale din natură sunt sisteme termodinamice deschise care fac schimb cu mediu inconjurator energie, materie și informație. Caracteristicile unei abordări sistematice:

• Atunci când studiem un obiect ca sistem, componentele acestui sistem nu sunt luate în considerare separat, ci luând în considerare locul lor în structura întregului.
• Chiar dacă componentele sistemului sunt de aceeași clasă, atunci în analiza sistemului sunt considerate ca fiind dotate cu proprietăți, parametri și funcții diferite, dar care sunt unite printr-un program comun de control.
• La studierea sistemelor, este necesar să se țină cont de condițiile externe ale existenței acestora. Pentru sistemele foarte organizate (organice), o descriere cauzală a comportamentului lor se dovedește a fi insuficientă. Aceasta înseamnă că relația cauzală este foarte rigidă (în sensul lipsit de ambiguitate), conform unor astfel de idei, se credea că este posibil să se prezică întregul proces al evenimentelor, acest lucru scoala clasica. Atât aleatorii, cât și ilogicitatea au fost considerate ca un fel de neînțelegere. Aleatoriei nu i sa acordat suficientă atenție. În același timp, când oamenii de știință au început să ia în considerare comportamentul sistemelor complexe extrem de organizate (biologice, sociale, tehnice), s-a dovedit că nu exista o predeterminare strictă (unicitatea prognozei). Nu a existat nicio criză în știință în legătură cu asta, pentru că. descoperirile din domeniul științelor naturii au relevat tiparele generale ale sistemelor specifice, apoi aceste tipare au devenit posibile aplicabile științei însăși.

Paradigma evolutiv-sinergetică, crearea unei astfel de abordări a devenit posibilă pe baza unei noi direcție științifică- Sinergie. Sinergetica este știința auto-organizării sistemelor constând din multe subsisteme de natură foarte diferită. Aceasta subliniază universalitatea acestei abordări metodologice, i.e. este aplicabil în diverse domenii ale științei, se bazează pe înțelegerea că sisteme functionale sisteme dinamice complexe de autoorganizare se află. O altă definiție a sinergeticii este cooperarea, cooperarea, interacțiunea diferitelor elemente ale sistemelor.

Mișcarea dezvoltării științei, ridicând la un nou nivel calitativ, a fost asociată cu revoluția științifică și tehnologică. Dacă vorbim despre dezvoltarea sistemelor complexe, atunci există întotdeauna un punct de bifurcare (orice sistem complex în dezvoltarea sa se apropie de acest moment). Din acest punct, dezvoltarea poate scădea sau poate crește. În ceea ce privește sistemele complexe în punctul de bifurcație, este necesar să se aplice puține forțe pentru ca dezvoltarea să urce.

DEZVOLTARE
/ \
Ordinea haosului

Dacă mai devreme se credea că dezvoltarea este doar mișcare, iar haosul era perceput ca un abis teribil și nu înțelegea că există o relație între haos și ordine. Ca urmare a saltului, sistemul dobândește noi proprietăți datorită ordinii interne (organizației). Dacă vorbim despre solide, aceasta este ordinea în structură (rețeaua cristalină), așa că în natură vedem și ordine. Ordinea se dezvoltă prin haos. Alegerea este determinată și de condițiile de influență externă asupra sistemului. Din punctul de bifurcare sunt posibile două căi: trecerea la o organizare superioară sau distrugerea sistemului (luați în considerare degradarea). În științe există puncte critice de dezvoltare, dar există o nuanță că există mai multe căi de alegere la un moment dat. Principiul principal este că, dacă înțelegem cum se dezvoltă un sistem complex, nu ar trebui să interferăm cu el, dar, dacă este necesar, să îndreptăm doar puțin sistemul în direcția corectă. Prevederi din abordarea sinergică:

• Este imposibil să se impună modalitățile de dezvoltare a acestora sistemelor complex organizate. Dimpotrivă, ar trebui să înțeleagă cum să-și promoveze propriile tendințe de dezvoltare. Prin urmare, este necesar să încercăm să-i aducem la propriile căi mai eficiente de dezvoltare.
• Această abordare face posibilă înțelegerea rolului haosului ca o nouă organizare a sistemelor.
• Vă permite să înțelegeți și să utilizați momentele de instabilitate ale sistemului. Punctul de bifurcație este tocmai momentul de instabilitate, unde un mic efort generează consecințe mari. În momentele de instabilitate, schimbările pot apărea la niveluri superioare de organizare a materiei.
• Sinergetica arată că pentru sistemele complexe există mai multe moduri alternative de dezvoltare. Această prevedere ne permite să concluzionam că, în principiu, există astfel de modalități de dezvoltare a omului și a naturii care i-ar putea conveni omului și nu dăuna naturii. Pentru a găsi astfel de căi, trebuie să înțelegem tiparele de dezvoltare ale sistemelor complexe.
• Synergetics oferă cunoștințe despre cum să operați sisteme complexe.
• Sinergetica permite dezvăluirea tiparelor proceselor rapide, neliniare, care stau la baza transformărilor calitative ale sistemului.

Ce legi pot fi folosite pentru a descrie regularitățile obiective: folosind legile dinamice sau cele statistice? Aici apare problema corelației. Cu alte cuvinte, vorbim: în primul rând, despre aplicabilitatea legilor, iar în al doilea rând, despre corelarea legilor, care sunt principalele și care sunt deosebite. În cadrul acestei probleme (corelarea legilor), au apărut două direcții filozofice:

1. Determinismul este doctrina condiționalității materiale cauzale a fenomenelor naturale, sociale și mentale.
2. Indeterminismul este o doctrină care neagă orice cauzalitate obiectivă a fenomenelor.

Teoriile fizice s-au dezvoltat în acest sens.

legi dinamice. Prima și asemenea teorie, care s-a corelat cu determinismul, este dinamică. O lege dinamică este o lege fizică care reflectă o regularitate obiectivă sub forma unei conexiuni fără ambiguitate a anumitor mărimi fizice exprimate cantitativ. Din punct de vedere istoric, mecanica dinamică a lui Newton a fost prima și cea mai simplă. Laplace aparține absolutizării legilor dinamice. Conform principiului său, toate fenomenele din lume sunt determinate, adică. predeterminat de necesitate. Și fenomene și evenimente aleatorii, cum ar fi categorie obiectivă, nu este alocat spațiu. La o anumită etapă a dezvoltării unor astfel de legi, a apărut întrebarea că legile dinamice nu sunt singurele legi, că nu sunt universale. Din punct de vedere istoric, acest lucru este asociat cu studiul sistemelor mai complexe, precum și cu dorința oamenilor de știință de a pătrunde în adâncurile materiei.

legi statistice. Alături de legile dinamice, există legi de alt fel, ale căror predicții nu sunt sigure, ci probabiliste. Dar determinismul nu părăsește știința, iar abordarea menționată mai sus se numește determinism probabilist - predicție probabilistică a modelelor obiective bazată pe legi probabiliste. Astfel de legi se numesc statistice. Aceasta înseamnă că este posibil să se prezică un eveniment nu fără ambiguitate, ci cu un anumit grad de probabilitate. Aici funcționează cu valori medii și valori medii. Aceste legi sunt numite probabilistice deoarece concluziile bazate pe ele nu decurg logic din informațiile disponibile și, prin urmare, nu sunt lipsite de ambiguitate. pentru că informația în sine este de natură statistică, aceste legi se numesc statistice. Logica dezvăluirii acestor legi îi aparține lui Maxwell. Probabilitatea are un caracter obiectiv, ceea ce înseamnă că pe fondul multor evenimente se găsește un anumit tipar, exprimat printr-un anumit număr.

Metode ale științei - un set de tehnici și operații de cunoaștere practică și teoretică a realității.

Metodele de cercetare optimizează activitatea umană, o dotează cu cele mai raționale modalități de organizare a activităților. A. P. Sadokhin, pe lângă evidențierea nivelurilor de cunoaștere în clasificarea metodelor științifice, ține cont de criteriul de aplicabilitate al metodei și identifică metode generale, speciale și particulare de cunoaștere științifică. Metodele selectate sunt adesea combinate și combinate în procesul de cercetare.

Metodele generale de cunoaștere se referă la orice disciplină și fac posibilă conectarea tuturor etapelor procesului de cunoaștere. Aceste metode sunt folosite în orice domeniu de cercetare și vă permit să identificați relațiile și caracteristicile obiectelor studiate. În istoria științei, cercetătorii se referă la astfel de metode ca metode metafizice și dialectice. Metodele private de cunoaștere științifică sunt metode care sunt utilizate numai într-o anumită ramură a științei. Diverse metode ale științelor naturale (fizică, chimie, biologie, ecologie etc.) sunt deosebite în raport cu metoda dialectică generală a cunoașterii. Uneori, metodele private pot fi folosite în afara ramurilor științelor naturale din care au provenit.

De exemplu, fizice și metode chimice folosit în astronomie, biologie, ecologie. Adesea, cercetătorii aplică un set de metode particulare interconectate pentru studiul unui subiect. De exemplu, ecologia folosește simultan metodele fizicii, matematicii, chimiei și biologiei. Metode speciale de cunoaștere sunt asociate cu metode speciale. Metode speciale examinează anumite caracteristici ale obiectului studiat. Ele se pot manifesta la nivelurile empirice și teoretice ale cunoașterii și pot fi universale.

Printre metodele empirice speciale de cunoaștere se disting observația, măsurarea și experimentul.

Observația este un proces intenționat de percepție a obiectelor realității, o reflectare senzuală a obiectelor și fenomenelor, în timpul căruia o persoană primește informatii primare despre lumea din jur. Prin urmare, cel mai adesea studiul începe cu observația și abia apoi cercetătorii trec la alte metode. Observațiile nu sunt asociate cu nicio teorie, dar scopul observației este întotdeauna asociat cu o situație problemă.

Observarea presupune existența unui anumit plan de cercetare, o presupunere supusă analizei și verificării. Observațiile sunt folosite acolo unde nu se poate face experiment direct (în vulcanologie, cosmologie). Rezultatele observației sunt consemnate într-o descriere care indică acele caracteristici și proprietăți ale obiectului studiat care fac obiectul studiului. Descrierea trebuie să fie cât mai completă, exactă și obiectivă posibil. Descrierile rezultatelor observației constituie baza empirică a științei; pe baza lor se creează generalizări empirice, sistematizare și clasificare.

Măsurarea este determinarea valorilor (caracteristicilor) cantitative ale laturilor sau proprietăților studiate ale unui obiect folosind dispozitive tehnice speciale. Unitățile de măsură cu care sunt comparate datele obținute joacă un rol important în studiu.

Experiment - o metodă de cunoaștere, cu ajutorul căreia fenomenele realității sunt investigate în condiții controlate și controlate. Se deosebește de observație prin intervenția în obiectul studiat, adică prin activitatea în raport cu acesta. Atunci când efectuează un experiment, cercetătorul nu se limitează la observarea pasivă a fenomenelor, ci interferează în mod conștient în cursul natural al cursului lor, influențând direct procesul studiat sau modificând condițiile în care are loc acest proces.

Dezvoltarea științelor naturii pune în discuție problema rigorii observației și experimentului. Cert este că au nevoie de instrumente și dispozitive speciale, care au devenit recent atât de complexe încât ei înșiși încep să influențeze obiectul de observație și experiment, care, în funcție de condiții, nu ar trebui să fie. Acest lucru se aplică în primul rând cercetării în domeniul fizicii microlumilor (mecanica cuantică, electrodinamică cuantică etc.).

Analogia este o metodă de cunoaștere în care are loc un transfer de cunoștințe obținute în timpul luării în considerare a oricărui obiect către altul, mai puțin studiat și în curs de studiu. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor într-un număr de semne, ceea ce vă permite să obțineți cunoștințe destul de fiabile despre subiectul studiat.

Utilizarea metodei analogiei în cunoștințele științifice necesită o anumită prudență. Aici este extrem de important să identificăm clar condițiile în care funcționează cel mai eficient. Cu toate acestea, în acele cazuri în care este posibil să se dezvolte un sistem de reguli clar formulate pentru transferul cunoștințelor de la un model la un prototip, rezultatele și concluziile prin metoda analogiei devin evidente.

Analiza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de dezmembrare mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive. Dezmembrarea are ca scop trecerea de la studiul întregului la studiul părților sale și se realizează prin abstracția de la legătura părților între ele.

Sinteza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de combinare a diferitelor elemente ale unui obiect într-un singur întreg, un sistem, fără de care o cunoaștere cu adevărat științifică a acestui subiect este imposibilă. Sinteza acţionează nu ca o metodă de construire a întregului, ci ca o metodă de reprezentare a întregului sub forma unei unităţi de cunoaştere obţinută prin analiză. În sinteză, nu are loc doar o unire, ci o generalizare a trăsăturilor distinse și studiate analitic ale unui obiect. Prevederile obţinute în urma sintezei sunt cuprinse în teoria obiectului, care, îmbogăţită şi rafinată, determină căile unei noi căutări ştiinţifice.

Inducția este o metodă de cunoaștere științifică, care este formularea unei concluzii logice prin rezumarea datelor de observație și experiment.
Deducția este o metodă de cunoaștere științifică, care constă în trecerea de la anumite premise generale la rezultate-consecințe particulare.
Rezolvarea oricărei probleme științifice include avansarea diferitelor presupuneri, presupuneri și cel mai adesea ipoteze mai mult sau mai puțin fundamentate, cu ajutorul cărora cercetătorul încearcă să explice fapte care nu se încadrează în vechile teorii. Ipotezele apar în situații incerte, a căror explicație devine relevantă pentru știință. În plus, la nivelul cunoștințelor empirice (precum și la nivelul explicației acestora) apar adesea judecăți contradictorii. Pentru a rezolva aceste probleme, sunt necesare ipoteze.

O ipoteză este orice presupunere, presupunere sau predicție propusă pentru a elimina o situație de incertitudine în cercetarea științifică. Prin urmare, o ipoteză nu este o cunoaștere de încredere, ci o cunoaștere probabilă, a cărei adevăr sau falsitate nu a fost încă stabilită.
Orice ipoteză trebuie în mod necesar să fie fundamentată fie prin cunoștințele dobândite ale unei științe date, fie prin fapte noi (cunoștințele incerte nu sunt folosite pentru a fundamenta o ipoteză). Ar trebui să aibă proprietatea de a explica toate faptele care se referă la un anumit domeniu al cunoașterii, sistematizându-le, precum și faptele din afara acestui domeniu, prezicerea apariției unor fapte noi (de exemplu, ipoteza cuantică a lui M. Planck, prezentată). la începutul secolului al XX-lea, a condus la crearea unei mecanici cuantice, a electrodinamicii cuantice și a altor teorii). În acest caz, ipoteza nu trebuie să contrazică faptele deja existente. Ipoteza trebuie fie confirmată, fie respinsă.

c) metodele private sunt metode care funcționează fie numai în cadrul unei ramuri distincte a științelor naturale, fie în afara ramurii științelor naturale de unde au provenit. Aceasta este metoda de inelare a păsărilor folosită în zoologie. Iar metodele fizicii utilizate în alte ramuri ale științelor naturale au condus la crearea astrofizicii, geofizicii, fizicii cristalelor etc. Adesea, un complex de metode particulare interconectate este aplicat studiului unui subiect. De exemplu, biologia moleculară folosește simultan metodele fizicii, matematicii, chimiei și ciberneticii.

Modelarea este o metodă de cunoaștere științifică bazată pe studiul obiectelor reale prin studiul modelelor acestor obiecte, i.e. prin studierea obiectelor substitutive de origine naturală sau artificială care sunt mai accesibile pentru cercetare și (sau) intervenție și au proprietățile obiectelor reale.

Proprietățile oricărui model nu ar trebui, și într-adevăr nu pot, să corespundă exact și complet cu absolut toate proprietățile obiectului real corespunzător în orice situație. În modelele matematice, orice parametru suplimentar poate duce la o complicare semnificativă a soluției sistemului de ecuații corespunzător, la necesitatea de a aplica ipoteze suplimentare, de a elimina termeni mici etc., în simularea numerică, timpul de procesare a problemei de către computerul crește disproporționat, iar eroarea de calcul crește.

Varietatea metodelor de cunoaștere științifică creează dificultăți în aplicarea și înțelegerea rolului lor. Aceste probleme sunt rezolvate printr-o zonă specială de cunoaștere - metodologie. Sarcina principală a metodologiei este de a studia originea, esența, eficacitatea, dezvoltarea metodelor de cunoaștere.



DEZVOLTAREA CUNOAȘTERII ȘTIINȚIFICE

Procesul cunoașterii științifice în forma sa cea mai generală este soluția diferitelor tipuri de probleme care apar în cursul activităților practice. Rezolvarea problemelor care apar în acest caz se realizează prin folosirea unor tehnici (metode) speciale care permit trecerea de la ceea ce este deja cunoscut la cunoștințe noi. Un astfel de sistem de tehnici se numește de obicei o metodă. Metoda este un set de tehnici și operații de cunoaștere practică și teoretică a realității.

METODE DE CUNOAȘTERE ȘTIINȚIFICA

Fiecare știință folosește metode diferite, care depind de natura problemelor rezolvate în ea. Originalitatea metodelor științifice constă însă în faptul că sunt relativ independente de tipul problemelor, dar sunt dependente de nivelul și profunzimea cercetării științifice, care se manifestă în primul rând în rolul lor în procesele de cercetare. Cu alte cuvinte, în fiecare proces de cercetare, combinația de metode și structura lor se schimbă. Datorită acestui fapt, apar forme (laturi) speciale ale cunoașterii științifice, dintre care cele mai importante sunt empirice, teoretice și tehnice de producție.

Latura empirică implică necesitatea de a culege fapte și informații (stabilirea faptelor, înregistrarea lor, acumularea), precum și descrierea acestora (enuntarea faptelor și sistematizarea lor primară).

Latura teoretică este asociată cu explicarea, generalizarea, crearea de noi teorii, ipoteze, descoperirea de noi legi, predicția de fapte noi în cadrul acestor teorii. Cu ajutorul lor se dezvoltă o imagine științifică a lumii și astfel se realizează funcția ideologică a științei.

Latura de producție și tehnică se manifestă ca forță de producție directă a societății, deschizând calea pentru dezvoltarea tehnologiei, dar aceasta depășește deja sfera metodelor științifice adecvate, deoarece este de natură aplicată.

Mijloacele și metodele de cunoaștere corespund structurii științei discutate mai sus, ale cărei elemente sunt în același timp etape ale dezvoltării cunoștințelor științifice. Astfel, cercetarea empirică, experimentală, presupune un întreg sistem de echipamente experimentale și de observație (dispozitive, inclusiv calculatoare, aparate și instrumente de măsură), cu ajutorul cărora se stabilesc fapte noi. Cercetarea teoretică presupune munca oamenilor de știință care vizează explicarea faptelor (presumabil - cu ajutorul ipotezelor, testate și dovedite - cu ajutorul teoriilor și legilor științei), la formarea conceptelor care generalizează datele experimentale. Ambii efectuează împreună un test a ceea ce se știe în practică.

Unitatea aspectelor sale empirice și teoretice stă la baza metodelor științelor naturale. Ele sunt interconectate și se condiționează reciproc. Ruperea lor, sau dezvoltarea predominantă a unuia în detrimentul celuilalt, închide calea către cunoaşterea corectă a naturii - teoria devine inutilă, experienţa -

Metodele științelor naturale pot fi împărțite în următoarele grupe:,

1. Metode generale privind orice subiect, orice știință. Acestea sunt diverse forme ale unei metode care face posibilă legarea între toate aspectele procesului de cunoaștere, toate etapele sale, de exemplu, metoda ascensiunii de la abstract la concret, unitatea logicului și istoricului. Acestea sunt, mai degrabă, metode filozofice generale de cunoaștere.

2. Metodele speciale privesc doar o latură a subiectului studiat sau o anumită metodă de cercetare:

analiză, sinteză, inducție, deducție. Metodele speciale includ, de asemenea, observarea, măsurarea, compararea și experimentul.

În știința naturii, metodele speciale ale științei sunt de cea mai mare importanță, prin urmare, în cadrul cursului nostru, este necesar să luăm în considerare esența lor mai detaliat.

Observarea este un proces strict intenționat de percepție a obiectelor realității care nu ar trebui schimbat. Din punct de vedere istoric, metoda observației se dezvoltă ca parte integrantă a operațiunii de muncă, care include stabilirea conformității produsului muncii cu modelul său planificat.

Observația ca metodă de cunoaștere a realității este folosită fie acolo unde un experiment este imposibil sau foarte dificil (în astronomie, vulcanologie, hidrologie), fie când sarcina este de a studia funcționarea naturală sau comportamentul unui obiect (în etologie, psihologie socială etc. .). Observația ca metodă presupune prezența unui program de cercetare, format pe baza credințelor trecute, a faptelor stabilite, a conceptelor acceptate. Măsurarea și compararea sunt cazuri speciale ale metodei observației.

Experiment - o metodă de cunoaștere, cu ajutorul căreia fenomenele realității sunt investigate în condiții controlate și controlate. Se deosebește de observație prin intervenția în obiectul studiat, adică prin activitatea în raport cu acesta. Atunci când efectuează un experiment, cercetătorul nu se limitează la observarea pasivă a fenomenelor, ci interferează în mod conștient în cursul natural al cursului lor, influențând direct procesul studiat sau modificând condițiile în care are loc acest proces.

Specificul experimentului constă și în faptul că, în condiții normale, procesele din natură sunt extrem de complexe și complicate, nu pot fi controlate și gestionate complet. Prin urmare, se pune sarcina de a organiza un astfel de studiu în care ar fi posibil să se urmărească cursul procesului într-o formă „pură”. În aceste scopuri, în experiment, factorii esențiali sunt separați de cei neesențiali și, prin urmare, simplifică foarte mult situația. Ca urmare, o astfel de simplificare contribuie la o înțelegere mai profundă a fenomenelor și face posibilă controlul celor câțiva factori și cantități esențiale pentru acest proces.

Dezvoltarea științelor naturii pune în discuție problema rigorii observației și experimentului. Cert este că au nevoie de instrumente și dispozitive speciale, care au devenit recent atât de complexe încât ei înșiși încep să influențeze obiectul de observație și experiment, care, în funcție de condiții, nu ar trebui să fie. Acest lucru se aplică în primul rând cercetării în domeniul fizicii microlumilor (mecanica cuantică, electrodinamică cuantică etc.).

Analogia este o metodă de cunoaștere în care are loc un transfer de cunoștințe obținute în timpul luării în considerare a oricărui obiect către altul, mai puțin studiat și în curs de studiu. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor într-un număr de semne, ceea ce vă permite să obțineți cunoștințe destul de fiabile despre subiectul studiat.

Utilizarea metodei analogiei în cunoștințele științifice necesită o anumită prudență. Aici este extrem de important să identificăm clar condițiile în care funcționează cel mai eficient. Cu toate acestea, în acele cazuri în care este posibil să se dezvolte un sistem de reguli clar formulate pentru transferul cunoștințelor de la un model la un prototip, rezultatele și concluziile prin metoda analogiei devin evidente.

Modelarea este o metodă de cunoaștere științifică bazată pe studiul oricăror obiecte prin modelele lor. Apariția acestei metode se datorează faptului că uneori obiectul sau fenomenul studiat este inaccesibil intervenției directe a subiectului cunoaștere, sau o astfel de intervenție este inadecvată din mai multe motive. Modelarea presupune transferul activităților de cercetare către un alt obiect, acționând ca un substitut pentru obiectul sau fenomenul care ne interesează. Obiectul înlocuitor se numește model, iar obiectul de studiu este numit original sau prototip. În acest caz, modelul acționează ca un astfel de substitut pentru prototip, ceea ce vă permite să obțineți anumite cunoștințe despre acesta din urmă.

Astfel, esența modelării ca metodă de cunoaștere este înlocuirea obiectului de studiu cu un model, iar obiectele de origine naturală și artificială pot fi folosite ca model. Posibilitatea modelării se bazează pe faptul că modelul într-o anumită privință reflectă unele aspecte ale prototipului. La modelare, este foarte important să existe o teorie sau o ipoteză adecvată care să indice strict limitele și limitele simplificărilor permise.

Știința modernă cunoaște mai multe tipuri de modelare:

1) modelarea subiectului, în care studiul se realizează pe un model care reproduce anumite caracteristici geometrice, fizice, dinamice sau funcționale ale obiectului original;

2) modelarea semnelor, în care schemele, desenele, formulele acționează ca modele. Cea mai importantă vedere o astfel de modelare este modelare matematică produsă prin intermediul matematicii și logicii;

3) modelarea mentală, în care în locul modelelor simbolice sunt folosite reprezentări vizuale mental ale acestor semne și operațiuni cu acestea.

Recent, a devenit larg răspândit un model de experiment folosind computere, care sunt atât un mijloc, cât și un obiect de cercetare experimentală, înlocuind originalul. În acest caz, algoritmul (programul) funcționării obiectului acționează ca model.

Analiza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de dezmembrare mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive. Dezmembrarea are ca scop trecerea de la studiul întregului la studiul părților sale și se realizează prin abstracția de la legătura părților între ele.

Analiza este o parte integrantă a oricărei cercetări științifice, care este de obicei prima etapă, când cercetătorul trece de la o descriere nedivizată a obiectului studiat la dezvăluirea structurii, compoziției, precum și a proprietăților și caracteristicilor acestuia.

Sinteza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de combinare a diferitelor elemente ale unui obiect într-un singur întreg, un sistem, fără de care o cunoaștere cu adevărat științifică a acestui subiect este imposibilă. Sinteza acţionează nu ca o metodă de construire a întregului, ci ca o metodă de reprezentare a întregului sub forma unei unităţi de cunoaştere obţinută prin analiză. În sinteză, nu are loc doar o unire, ci o generalizare a trăsăturilor distinse și studiate analitic ale unui obiect. Prevederile obţinute în urma sintezei sunt cuprinse în teoria obiectului, care, îmbogăţită şi rafinată, determină căile unei noi căutări ştiinţifice.

Inducția este o metodă de cunoaștere științifică, care este formularea unei concluzii logice prin rezumarea datelor de observație și experiment.

Baza imediată a raționamentului inductiv este repetarea trăsăturilor într-un număr de obiecte dintr-o anumită clasă. O concluzie prin inducție este o concluzie despre proprietățile generale ale tuturor obiectelor aparținând unei clase date, bazată pe observarea unui set destul de larg de fapte unice. De obicei, generalizările inductive sunt considerate adevăruri empirice sau legi empirice.

Distingeți între inducția completă și incompletă. Inducția completă construiește o concluzie generală bazată pe studiul tuturor obiectelor sau fenomenelor unei clase date. Ca rezultat al inducției complete, concluzia rezultată are caracterul unei concluzii de încredere. Esența inducției incomplete este aceea că ea construiește o concluzie generală bazată pe observarea unui număr limitat de fapte, dacă printre acestea din urmă nu există așa ceva care să contrazică raționamentul inductiv. Prin urmare, este firesc ca adevărul obținut în acest fel să fie incomplet; aici obținem cunoștințe probabilistice care necesită o confirmare suplimentară.

Deducția este o metodă de cunoaștere științifică, care constă în trecerea de la anumite premise generale la rezultate-consecințe particulare.

Inferența prin deducere se construiește după următoarea schemă;

toate obiectele din clasa "A" au proprietatea "B"; elementul „a” aparține clasei „A”; deci „a” are proprietatea „B”. În general, deducția ca metodă de cunoaștere pornește din legi și principii deja cunoscute. Prin urmare, metoda deducerii nu permite | | dobândiți noi cunoștințe semnificative. Deducerea este - ^ este doar o modalitate de implementare logică a sistemului pe - | ipoteze bazate pe cunoștințele inițiale, o modalitate de a identifica conținutul specific al premiselor general acceptate.

Rezolvarea oricărei probleme științifice include avansarea diferitelor presupuneri, presupuneri și cel mai adesea ipoteze mai mult sau mai puțin fundamentate, cu ajutorul cărora cercetătorul încearcă să explice fapte care nu se încadrează în vechile teorii. Ipotezele apar în situații incerte, a căror explicație devine relevantă pentru știință. În plus, la nivelul cunoștințelor empirice (precum și la nivelul explicației acestora) apar adesea judecăți contradictorii. Pentru a rezolva aceste probleme, sunt necesare ipoteze.

O ipoteză este orice presupunere, presupunere sau predicție propusă pentru a elimina o situație de incertitudine în cercetarea științifică. Prin urmare, o ipoteză nu este o cunoaștere de încredere, ci o cunoaștere probabilă, a cărei adevăr sau falsitate nu a fost încă stabilită.

Orice ipoteză trebuie în mod necesar să fie fundamentată fie prin cunoștințele dobândite ale unei științe date, fie prin fapte noi (cunoștințele incerte nu sunt folosite pentru a fundamenta o ipoteză). Ar trebui să aibă proprietatea de a explica toate faptele care se referă la un anumit domeniu al cunoașterii, sistematizându-le, precum și faptele din afara acestui domeniu, prezicerea apariției unor fapte noi (de exemplu, ipoteza cuantică a lui M. Planck, prezentată). la începutul secolului al XX-lea, a condus la crearea unei mecanici cuantice, a electrodinamicii cuantice și a altor teorii). În acest caz, ipoteza nu trebuie să contrazică faptele deja existente.

Ipoteza trebuie fie confirmată, fie respinsă. Pentru a face acest lucru, trebuie să aibă proprietăți de falsificare și verificabilitate. Falsificarea este o procedură care stabilește falsitatea unei ipoteze ca urmare a verificării experimentale sau teoretice. Cerința de falsificare a ipotezelor înseamnă că subiectul științei nu poate fi decât cunoaștere infirmată fundamental. Cunoașterea de necontestat (de exemplu, adevărul religiei) nu are nimic de-a face cu știința. În același timp, rezultatele experimentului în sine nu pot infirma ipoteza. Aceasta necesită o ipoteză sau o teorie alternativă care să asigure dezvoltarea ulterioară a cunoștințelor. În caz contrar, prima ipoteză nu este respinsă. Verificarea este procesul de stabilire a adevărului unei ipoteze sau teorii ca rezultat al verificării lor empirice. Verificabilitatea indirectă este, de asemenea, posibilă, bazată pe concluzii logice din fapte verificate direct.

3. Metodele private sunt metode speciale care funcționează fie numai în cadrul unei anumite ramuri a științei, fie în afara ramurii în care au provenit. Aceasta este metoda de inelare a păsărilor folosită în zoologie. Iar metodele fizicii utilizate în alte ramuri ale științelor naturale au condus la crearea astrofizicii, geofizicii, fizicii cristalelor etc. Adesea, un complex de metode particulare interconectate este aplicat studiului unui subiect. De exemplu, biologia moleculară folosește simultan metodele fizicii, matematicii, chimiei și ciberneticii.

Înțelegerea noastră a esenței științei nu va fi completă dacă nu luăm în considerare problema cauzelor care au dat naștere acesteia. Aici întâlnim imediat o discuție despre momentul apariției științei.

Când și de ce a apărut știința? Există două puncte de vedere extreme asupra acestei probleme. Susținătorii uneia declară orice cunoaștere abstractă generalizată ca fiind științifică și atribuie apariția științei acelei vechi vechime, când omul a început să facă primele instrumente de muncă. Cealaltă extremă este atribuirea genezei (originei) științei acelei etape relativ târzii a istoriei (secolele XV-XVII), când apare știința naturală experimentală.

Știința modernă a științei nu oferă încă un răspuns fără echivoc la această întrebare, deoarece consideră știința însăși în mai multe aspecte. Conform principalelor puncte de vedere, știința este un corp de cunoștințe și activități pentru producerea acestor cunoștințe; formă de conștiință socială; instituție sociala;

forța productivă directă a societății; sistem de pregătire profesională (academică) și reproducere a personalului. Am numit deja și am vorbit în detaliu despre aceste aspecte ale științei. În funcție de ce aspect luăm în considerare, vom obține puncte diferite dezvoltare de referință a științei:

Știința ca sistem de pregătire a personalului există încă de la mijlocul secolului al XIX-lea;

Ca forță productivă directă – din a doua jumătate a secolului XX;

Ca instituție socială – în timpurile moderne; /Y^>

Ca formă de conștiință socială – în Grecia antică;

Ca cunoștințe și activități pentru producerea acestor cunoștințe – încă de la începutul culturii umane.

Diferite științe specifice au, de asemenea, timpuri diferite de naștere. Deci, antichitatea a dat lumii matematica, timpurile moderne - științe naturale moderne, în secolul al XIX-lea. apare societatea cunoașterii.

Pentru a înțelege acest proces, trebuie să apelăm la istorie.

Știința este un fenomen social complex cu mai multe fațete: știința nu poate apărea sau se poate dezvolta în afara societății. Dar știința apare atunci când sunt create condiții obiective speciale pentru aceasta: o cerere socială mai mult sau mai puțin clară de cunoaștere obiectivă; posibilitatea socială de a identifica un grup special de persoane a căror sarcină principală este să răspundă acestei solicitări; începutul diviziunii muncii în cadrul acestui grup; acumularea de cunoștințe, deprinderi, tehnici cognitive, modalități de exprimare simbolică și transmitere a informațiilor (prezența scrisului), care pregătesc procesul revoluționar de apariție și diseminare a unui nou tip de cunoaștere - adevăruri obiective universal valabile ale științei.

Totalitatea unor astfel de condiții, precum și apariția în cultura societății umane a unei sfere independente care îndeplinește criteriile caracterului științific, se conturează în Grecia Antică în secolele VII-VI. î.Hr.

Pentru a demonstra acest lucru, este necesar să se coreleze criteriile de caracter științific cu mersul realului proces istoric si afla din ce moment incepe corespondenta lor. Reamintim criteriile de caracter științific: știința nu este doar o colecție de cunoștințe, ci și o activitate de obținere a cunoștințelor noi, ceea ce presupune existența unui grup special de persoane specializate în aceasta, organizații relevante care coordonează cercetarea, precum și existența unor materialele necesare, tehnologii, mijloace de fixare a informațiilor (1); teoreticitate - înțelegerea adevărului de dragul adevărului însuși (2); raționalitate (3), consistență (4).

Înainte de a vorbi despre marea tulburare din viața spirituală a societății - apariția științei care a avut loc în Grecia Antică, este necesar să se studieze situația din Orientul Antic, considerat în mod tradițional centrul istoric al nașterii civilizației și culturii.

Unele dintre / pozițiile din sistemul fundamentelor propriu-zise ale fizicii clasice au fost considerate adevărate doar datorită acelor premise epistemologice care au fost admise ca naturale în fizica secolelor XVII-XVIII, în raport cu planetele, atunci când descriu rotația lor în jurul Soarelui, s-a folosit pe scară largă conceptul de corp absolut rigid, nedeformabil, care s-a dovedit a fi potrivit pentru rezolvarea anumitor probleme.În fizica newtoniană, spațiul și timpul erau considerate ca entități absolute, independente de materie, ca un fundal exterior pe care toate procese În înțelegerea structurii materiei, ipoteza atomistă a fost utilizată pe scară largă, dar atomii erau considerați particule indivizibile, lipsite de structură, înzestrate cu masă, asemănătoare punctelor materiale.

Deși toate aceste presupuneri au fost rezultatul unor idealizări puternice ale realității, ele au făcut posibilă abstracția de la multe alte proprietăți ale obiectelor care nu erau esențiale pentru rezolvarea unui anumit tip de probleme și, prin urmare, erau pe deplin justificate în fizică în acel stadiu al dezvoltării sale. Dar când aceste idealizări s-au extins dincolo de sfera posibilei lor aplicații, acest lucru a condus la o contradicție în imaginea existentă a lumii, care nu se potrivea cu multe fapte și legi ale opticii undelor, teoriilor fenomenelor electromagnetice, termodinamicii, chimiei, biologiei, etc.

Prin urmare, este foarte important să înțelegem că este imposibil să absolutizezi premisele epistemologice. În desfășurarea obișnuită, lină, a științei, absolutizarea lor nu este foarte vizibilă și nu interferează prea mult.Dar când vine etapa revoluției în știință, apar teorii noi care necesită premise epistemologice cu totul noi, adesea incompatibile cu premisele epistemologice din vechime. teorii.Astfel, principiile de mai sus ale mecanicii clasice au fost rezultatul acceptării unor presupoziții epistemologice extrem de puternice care păreau evidente la acel nivel de dezvoltare a științei.Toate aceste principii au fost și rămân adevărate, desigur, sub condiții epistemologice destul de specifice, sub anumite condiţiile pentru verificarea adevărului lor. Cu alte cuvinte, sub anumite premise epistemologice și un anumit nivel de practică, aceste principii au fost, sunt și vor fi întotdeauna adevărate. Acest lucru sugerează, de asemenea, că nu există un adevăr absolut. Adevărul depinde întotdeauna de premisele epistemologice, care nu sunt o dată pentru totdeauna date și neschimbate.

Ca exemplu, să luăm fizica modernă, pentru care sunt adevărate principii noi, care sunt fundamental diferite de cele clasice: principiul vitezei finite de propagare a interacțiunilor fizice, care nu depășește viteza luminii în vid, principiul a relației dintre cele mai generale proprietăți fizice (spațiu, timp, gravitație etc.), principiile relativității fundamentelor logice ale teoriilor Aceste principii se bazează pe premise epistemologice calitativ diferite față de vechile principii, sunt incompatibile din punct de vedere logic. În acest caz, nu se poate argumenta că dacă noile principii sunt adevărate, atunci cele vechi sunt false și invers, și noi principii în același timp, dar domeniul de aplicare al acestor principii va fi diferit. O astfel de situație are loc de fapt în știința naturii, datorită căreia atât teoriile vechi (de exemplu, mecanica clasică), cât și cele noi (de exemplu, mecanica relativistă, mecanica cuantică etc.) sunt adevărate.

ULTIMA REVOLUȚIE ÎN ȘTIINȚĂ

Impulsul, începutul celei mai recente revoluții în știința naturii, care a dus la apariția științei moderne, a fost o serie de descoperiri uluitoare în fizică care au distrus întreaga cosmologie carteziano-newtoniană. Acestea includ descoperirea undelor electromagnetice de către G. Hertz, unde scurte radiatie electromagnetica K. Roentgen, radioactivitate de A. Becquerel, electron de J. Thomson, presiune ușoară de P.N. Lebedev, introducerea ideii de cuantum de M. Planck, crearea teoriei relativității de A. Einstein, descrierea proces de dezintegrare radioactivă de E. Rutherford. În 1913 - 1921 pe baza ideilor despre nucleul atomic, electroni și cuante, N. Bohr creează un model al atomului, a cărui dezvoltare se realizează în conformitate cu sistem periodic elementele D.I. Mendeleev. Aceasta este prima etapă a celei mai noi revoluții în fizică și în toate științele naturii. Este însoțită de prăbușirea ideilor anterioare despre materie și structura ei, proprietăți, forme de mișcare și tipuri de regularități, despre spațiu și timp. Acest lucru a dus la o criză în fizică și în toate știința naturii, care a fost un simptom al unei crize mai profunde a fundamentelor metafizice filozofice ale științei clasice.

A doua etapă a revoluției a început la mijlocul anilor 1920. XX și este asociat cu crearea mecanicii cuantice și combinarea acesteia cu teoria relativității într-o nouă imagine fizică cuantico-relativistă a lumii.

La sfârșitul celui de-al treilea deceniu al secolului al XX-lea, aproape toate postulatele principale prezentate anterior de știință s-au dovedit a fi infirmate. Acestea includ idei despre atomi ca „cărămizi” solide, indivizibile și separate ale materiei, despre timp și spațiu ca absolute independente, despre cauzalitatea strictă a tuturor fenomenelor, despre posibilitatea observării obiective a naturii.

Ideile științifice anterioare au fost contestate literalmente din toate părțile. Atomii solizi newtonieni, așa cum a devenit acum clar, sunt aproape în întregime plini de gol. Materia solidă nu mai este cea mai importantă substanță naturală. Spațiul tridimensional și timpul unidimensional au devenit manifestări relative ale continuumului spațiu-timp cu patru dimensiuni. Timpul curge diferit pentru cei care se deplasează cu viteze diferite. În apropierea obiectelor grele, timpul încetinește și, în anumite circumstanțe, se poate opri complet. Legile geometriei euclidiene nu mai sunt obligatorii pentru managementul naturii la scara Universului. Planetele se mișcă pe orbitele lor nu pentru că sunt atrase de Soare de o forță care acționează la distanță, ci pentru că însuși spațiul în care se mișcă este curbat. Fenomenele subatomice se dezvăluie atât ca particule, cât și ca unde, demonstrând natura lor duală. A devenit imposibil să se calculeze simultan locația unei particule și să se măsoare accelerația acesteia. Principiul incertitudinii a subminat fundamental și a înlocuit vechiul determinism laplacian. Observațiile și explicațiile științifice nu ar putea continua fără a afecta natura obiectului observat. Lumea fizică, văzută prin ochii unui fizician din secolul al XX-lea, semăna nu atât cu o mașinărie uriașă, cât cu un gând imens.

Începutul celei de-a treia etape a revoluției a fost stăpânirea energiei atomice în anii 40 ai secolului nostru și cercetările ulterioare, care sunt asociate cu apariția computerelor electronice și a ciberneticii. Tot în această perioadă, împreună cu fizica, chimia, biologia și ciclul științelor pământului au început să conducă. De asemenea, trebuie remarcat faptul că încă de la mijlocul secolului al XX-lea, știința a fuzionat în cele din urmă cu tehnologia, ducând la revoluția științifică și tehnologică modernă.

Tabloul științific cuantic-relativistic al lumii a fost primul rezultat al celei mai noi revoluții din știința naturii.

Un alt rezultat al revoluției științifice a fost stabilirea unui stil de gândire neclasic.Stilul de gândire științifică este o metodă de a pune probleme științifice, de a raționa, de a prezenta rezultate științifice, de a conduce discuții științifice etc., acceptată în comunitatea științifică. Reglează intrarea ideilor noi în arsenalul cunoștințelor generale, formează tipul potrivit de cercetător. Cea mai recentă revoluție în știință a dus la înlocuirea stilului contemplativ de gândire cu activitate. Acest stil are următoarele caracteristici:

1. Înțelegerea subiectului cunoașterii s-a schimbat: acum nu este realitate în formă pură, fixată prin contemplația vie, dar o parte din felia ei, obținută ca urmare a anumitor metode teoretice și empirice de stăpânire a acestei realități.

2. Știința a trecut de la studiul lucrurilor, care erau considerate imuabile și capabile să intre în anumite relații, la studiul condițiilor, căzând în care un lucru nu numai că se comportă într-un anumit fel, ci numai în ele poate fi sau nu. fi ceva. Prin urmare, teoria științifică modernă începe cu identificarea metodelor și condițiilor pentru studierea unui obiect.

3. Dependența cunoștințelor despre un obiect de mijloacele de cunoaștere și organizarea cunoștințelor corespunzătoare acestora determină rolul deosebit al dispozitivului, configurația experimentală în cunoașterea științifică modernă. Fără un dispozitiv, adesea nu există posibilitatea de a separa subiectul științei (teoria), deoarece acesta se distinge ca urmare a interacțiunii obiectului cu dispozitivul.

4. Analiza numai manifestărilor specifice ale laturilor și proprietăților obiectului în momente diferite, în situatii diferite conduce la o „împrăștiere” obiectivă a rezultatelor finale ale studiului. Proprietățile unui obiect depind și de interacțiunea acestuia cu dispozitivul. Aceasta implică legitimitatea și egalitatea diferitelor tipuri de descriere a obiectului, a diferitelor imagini ale acestuia. Dacă știința clasică s-a ocupat de un singur obiect, afișat în singurul mod adevărat posibil, atunci știința modernă se ocupă de multe proiecții ale acestui obiect, dar aceste proiecții nu pot pretinde a fi o descriere completă a acestuia.

5. Respingerea realismului contemplativ și naiv al instalațiilor științei clasice a dus la o creștere a matematizării științei moderne, la contopirea cercetării fundamentale și aplicate, la studiul unor tipuri de realități extrem de abstracte, până atunci complet necunoscute științei. - realitati potentiale (mecanica cuantica) si realitati virtuale (fizica energiilor inalte), care au dus la intrepatrunderea faptului si a teoriei, la imposibilitatea separarii empiricului de teoretic.

Știința modernă se distinge printr-o creștere a nivelului de abstractizare, o pierdere a vizibilității, care este o consecință a matematizării științei și posibilitatea de a opera cu structuri extrem de abstracte, lipsite de prototipuri vizuale.

S-au schimbat și fundamentele logice ale științei. Știința a început să folosească un astfel de aparat logic, care este cel mai potrivit pentru fixarea unei noi activități de abordare a analizei fenomenelor realității. Acest lucru este legat de utilizarea unor logici multi-valorice non-clasice (non-aristotelice), restricții și refuzuri de a folosi tehnici logice clasice precum legea mijlocului exclus.

În fine, un alt rezultat al revoluției în știință a fost dezvoltarea clasei biosferice de științe și o nouă atitudine față de fenomenul vieții. Viața a încetat să mai pară un fenomen întâmplător în Univers, dar a început să fie considerată un rezultat natural al autodezvoltării materiei, care a dus și în mod natural la apariția minții. Științele clasei biosferice, care includ știința solului, biogeochimia, biocenologia, biogeografia, studiază sistemele naturale în care există o întrepătrundere a vieții și natura neînsuflețită, adică există o interrelație de eterogen fenomene naturale. Științele biosferice se bazează pe conceptul de istorie naturală, ideea conexiunii universale în natură. Viața și viul sunt înțelese în ele ca un element esențial al lumii, modelând efectiv această lume, creând-o în forma ei actuală.

PRINCIPALE CARACTERISTICI ALE ŞTIINŢEI MODERNE

Știința modernă este o știință asociată cu imaginea cuantică-relativistă a lumii. În aproape toate caracteristicile sale, ea diferă de știința clasică, așa că știința modernă este altfel numită știință non-clasică. Ca stare calitativ nouă a științei, are propriile sale caracteristici.

1. Respingerea recunoașterii mecanicii clasice ca știință de vârf, înlocuirea ei cu teorii cuantico-relativiste a condus la distrugerea modelului clasic al mecanismului-lume. A fost înlocuit de un model al gândirii lumii, bazat pe ideile de conexiune universală, variabilitate și dezvoltare.

Natura mecanicistă și metafizică a științei clasice: au fost înlocuite de noi atitudini dialectice:

: - determinismul mecanic clasic, care exclude absolut elementul aleatoriu din tabloul lumii, a fost înlocuit de determinismul probabilist modern, care presupune o variabilitate a imaginii lumii;

Rolul pasiv al observatorului și al experimentatorului în știința clasică a fost înlocuit de o nouă abordare a activității, recunoscând influența indispensabilă a cercetătorului însuși, a instrumentelor și condițiilor asupra experimentului și a rezultatelor obținute în cursul acestuia;

Dorința de a găsi principiul fundamental fundamental al lumii a fost înlocuită de credința în imposibilitatea fundamentală de a face acest lucru, ideea inepuizabilității materiei în profunzime;

O nouă abordare a înțelegerii naturii activitate cognitivă se bazează pe recunoașterea activității cercetătorului, care nu este doar o oglindă a realității, ci își formează efectiv imaginea;

Cunoașterea științifică nu mai este înțeleasă ca absolut sigură, ci doar ca relativ adevărată, existând într-o varietate de teorii care conțin elemente de cunoaștere obiectiv adevărată, ceea ce distruge idealul clasic al cunoașterii exacte și riguroase (cantitativ nelimitat detaliat), provocând inexactitatea și laxitatea. a științei moderne.

2. Tabloul naturii în continuă schimbare este refractat în noile facilităţi de cercetare:

Refuzul de a izola subiectul de influențele mediului, ceea ce era caracteristic științei clasice;

Recunoașterea dependenței proprietăților unui obiect de situația specifică în care se află;

O evaluare holistică de sistem a comportamentului unui obiect, care este recunoscută ca fiind datorată atât logicii schimbării interne, cât și formelor de interacțiune cu alte obiecte;

Dinamism - trecerea de la studiul organizațiilor structurale de echilibru la analiza structurilor neechilibrate, nestaționare, sisteme deschise cu feedback;

Anti-elementarism - respingerea dorinței de a evidenția componentele elementare structuri complexe, analiza de sistem a sistemelor deschise de neechilibru care operează dinamic.

3. Dezvoltarea clasei biosferice de științe, precum și conceptul de autoorganizare a materiei, dovedesc apariția non-aleatorie a Vieții și Rațiunii în Univers; aceasta ne duce înapoi la problema scopului și sensului universului la un nou nivel, vorbește despre apariția planificată a minții, care se va manifesta pe deplin în viitor.

4. Confruntarea dintre știință și religie și-a atins finalul logic. Nu este o exagerare să spunem că știința a devenit religia secolului al XX-lea. Îmbinarea științei cu producția, revoluția științifică și tehnologică începută la mijlocul secolului, părea să ofere dovezi palpabile ale rolului principal al științei în societate. Paradoxul a fost că această dovadă tangibilă era destinată să fie decisivă în obținerea efectului opus.

Interpretarea datelor primite. Observarea este întotdeauna efectuată în cadrul unei teorii științifice pentru a o confirma sau infirma. Aceeași metodă universală de cunoaștere științifică este un experiment, când condițiile naturale sunt reproduse în condiții artificiale. Avantajul incontestabil al experimentului este că poate fi repetat de mai multe ori, introducând de fiecare dată noi și noi...

Dar, așa cum a arătat Gödel, va exista întotdeauna un rest neformalizabil într-o teorie, adică nicio teorie nu poate fi complet formalizată. Metoda formală – chiar dacă se desfășoară în mod consecvent – ​​nu acoperă toate problemele logicii cunoașterii științifice (pe care le sperau pozitiviștii logici). 2. Metoda axiomatică este o metodă de construire a unei teorii științifice, în care se bazează pe unele asemănări...