Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







МИНИРСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ





МИНИРСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

СТАВРОПОЛЬСКОЕ КРАЕВОЕ УЧИЛИЩЕ ДИЗАЙНА

ОСНОВЫ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Краткий курс лекций

КУРС

Преподаватель

Измерли И.Ю.

Пятигорск 2011

 

ВВЕДЕНИЕ В ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

 

Понятие науки и культуры

Наука - один из древнейших, важнейших и сложнейших компонентов человеческой культуры. Это многообразный мир человеческих знаний, который позволяет человеку преобразовывать природу и приспосабливать ее для удовлетворения своих возрастающих материальных и духовных потребностей. Это и сложная система исследовательской деятельности, направленная на производство новых знаний.

Наука связана с материальным производством, с практикой преобразования природы, социальных отношений. Большая часть материальной культуры общества создана на базе науки и достижений естествознания. Научная картина мира является составной частью мировоззрения человека. Научное понимание природы определяет содержание внутреннего духовного мира человека, сферу его представлений, ощущений, переживаний, динамику его потребностей и интересов.

Система человеческой культуры — это мир вещей, предметов, созданных человеком для удовлетворения его потребностей

Т.о., культура - это, что создано человеком (его деятельностью, трудом), человечеством в ходе его истории. Результаты человеческого труда постоянно накапливаются, и потому система культуры исторически развивается и обогащается.

Мир культуры окружает каждого. Индивид становится человеком т.к. он усваивает (выработанные предыдущими поколениями людей) формы деятельности по производству и использованию предметов культуры. На этом пути человек изменяет сам себя, развивает свой внутренний духовный мир, свои знания, интересы, навыки, умения, мировоззрение, ценности, потребности и др. Чем выше степень освоения человеком достижений культуры, тем больший вклад он может внести в ее дальнейшее развитие.

Понятие культуры очень широкое. В зависимости от целей деятельности её принято делить на две тесно связанные области - материальную культуру и духовную культуру.

Материальная жизнь людей - это область человеческой деятельности, которая связана с производством предметов, вещей, обеспечивающих само существование, жизнедеятельность человека и удовлетворяющих исходные потребности людей (в пище, одежде, жилье и др.).

В ходе человеческой истории многими поколениями создан мир материальной культуры. По остаткам материальной культуры археологам удается достаточно точно определить этапы исторического развития, своеобразие исчезнувших обществ, цивилизаций.

Понятием «духовная культура» характеризуются духовная жизнь людей, её результаты и средства. Духовная культура связана с деятельностью, направленной на удовлетворение не материальных, а духовных потребностей человека — в развитии, совершенствовании внутреннего мира человека, его сознания, психологии, мышления, знаний, эмоций, переживаний и др.



Продуктами духовного производства являются идеи, понятия, представления, научные гипотезы, теории, художественные образы, сюжеты художественных произведений, моральные нормы и правовые законы, политические взгляды и программы, религиозные воззрения. Они воплощаются в своих особых материальных носителях: языке, книгах, произведениях искусства, графиках, чертежах и пр.

Потребляя продукты духовной культуры, мы обогащаем, развиваем свой внутренний, духовный мир - мир знаний, образов, ценностей, переживаний. Создаем условия для совершенствования не только духовной, но и материальной деятельности.

К компонентам духовной культуры относятся: политическое сознание, правосознание, мораль, искусство, религия, философия и наука. Каждый из этих компонентов имеет свой предмет, способ отражения, выполняет в жизни общества конкретные социальные функции, содержит в себе (в разных пропорциях) познавательные и оценочные моменты - систему знаний и систему оценок. Такие компоненты духовной культуры, как мораль, религия, являются по сути своей ценностными, но содержащими и некоторый познавательный элемент. В большей степени познавательный элемент присущ политическому сознанию и правосознанию. В одинаковых пропорциях познавательное и ценностное представлено в философии.

Наука является познавательной формой духовной деятельности, а также содержит ценностные элементы, которые проявляют себя в процессе познания.

Наука - одно из важнейших компонентов духовной культуры. Материально-предметное, практическое изменение мира невозможно без познания мира.

Познание может быть донаучным, вненаучным и научным.

Донаучное и вненаучное обыденное, житейское знание позволяет констатировать и поверхностно описывать состояния предметов, вещей, фиксировать некоторые факты. Научное знание предполагает не только описание, но и объяснение фактов, появление всего комплекса причин, порождающих явление. Наука ориентирована на получение такого нового знания, истинность которого не просто утверждается, но и доказывается, обосновывается.

Наука стремится построить объективную картину мира, т.е. отразить его так, как он существует «сам по себе», независимо от человека

Научное знание, полученное на основе проверенных практикой методов познания, выражается в различных формах: в понятиях, категориях, законах, гипотезах, теориях, научной картине мира и др. Оно дает возможность предвидения и преобразования действительности в интересах общества и человека.

Современная паука — сложная и многообразная система отдельных научных дисциплин, которые можно объединить в две сферы: фундаментальные и прикладные науки.

Фундаментальные науки познают объективные законы мира, как они существуют «сами по себе» без учета интересов и потребностей человека, т.е., те которые своими выводами, результатами, теориями определяют содержание научной картины мира.

Прикладные науки нацелены на разработку способов применения полученных фундаментальной наукой знаний объективных законов мира для удовлетворения потребностей и интересов людей. В прикладных науках фундаментальное знание приобретает практическое значение, используется для развития производительных сил общества, совершенствования предметной сферы человеческого бытия, материальной

Каждая наука характеризуется собственными особенностями познавательной деятельности. Науки различаются предметом познания, средствами и методами познания, формами результата познания, теми системами ценностей, идеалами, методологическими установками, стилями мышления, которые функционируют в данной науке и определяют отношение ученых и к процессу познания, и к социально-культурному фону науки.

 

Уровни и формы познания.

Эмпирический - этом уровне происходят накопление, фиксация, группировка и обобщение исходного материала для построения опосредованного теоретического знания.

К эмпирическому уровню относят такие методы, как:

ü наблюдение – целенаправленное восприятие явлений объективной действительности;

ü описание – фиксация сведений об объекте;

ü измерение – сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам;

ü эксперимент – наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях

На эмпирическом уровне познания складываются основные формы знания — научный факт и закон. Закон — высшая цель эмпирического уровня познания — является результатом мыслительной деятельности по обобщению, группировке, систематизации фактов, в которой применяются различные приемы мышления (аналитические и синтетические, индуктивные и дедуктивные и пр.).

Если на эмпирическом уровне познания законы объекта выделяются и констатируются, то на теоретическом уровне они объясняются.

К теоретическому уровню относятся все те формы, методы и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработку научной теории.

На этом уровне используются:

ü формализация – построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;

ü аксиоматизация – построение теорий на основе аксиом;

ü гипотетико-дедуктивный – создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах

Теория — это высшая форма познания и позволяет получать знание об объекте, не вступая с ним в непосредственный чувственный контакт.

Создание теории является высшей и конечной целью фундаментальной науки.

Методологические установки познания. Выполняют функцию регулятивной основы познавательной деятельности, направляют, ориентируют, контролируют построение эмпирических обобщений и теоретических схем.

Методологические установки соединяют познавательный и ценностный аспекты познания. Каждая наука включается в систему культуры в целом. Так естественная наука, методологические установки которой в данную историческую эпоху являются типичными и определяющими для всех остальных естественных наук, становится лидером естествознания.

Методологические установки связаны с понятием «научная картина мира».

Научная картина мира — это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате обобщения и синтеза основных, естественнонаучных понятий, принципов, методологических установок. Различают общенаучную картину мира, картины мира наук, близких по предмету исследования (например, естественнонаучная картина мира), картины мира отдельных наук (физическая, астрономическая, биологическая и др.).

В структуре научной картины мира выделяют два компонента:

· понятийный - представлен философскими категориями и принципами, общенаучными понятиями и законами, а также фундаментальными понятиями отдельных наук

· чувственно-образный компонент научной картины мира — это совокупность наглядных представлений о тех или иных объектах и их свойствах

 

Научная картина мира строится на основе определенной доказанной и обоснованной фундаментальной научной теории, отражая при этом объект, а не процесс получения знаний. Научная теория же содержит и знания об объекте, и логические средства проверки их истинности.

Способы познания. Способ познания — это исторически определенная и целостная система (эмпирических и теоретических) средств исследовательской деятельности, призванная отражать содержание определенного целостного «среза» объективной реальности (предмета, объекта познания). Основные компоненты способа познания:

· фундаментальная теория (принципы, правила логического вывода и доказательства, совокупность выведенных следствий, утверждений и др.);

· массив эмпирических данных (фактов, закономерностей, которые должны быть обобщены теорией);

· идеалы;

· ценности;

· методы познания;

· система методологических установок познания в данной науке.

Основанием способа познания выступают принципы фундаментальной теории в единстве с методологическими установками познания.

ПЕРВОБЫТНОГО СОЗНАНИЯ

Г) математические знания

Развитие математических знаний шло благодаря развитию земледелия, строительного дела, гончарного производства.

Основная особенность и исторический недостаток древневосточной математики — ее преимущественно рецептурный, алгоритмический, вычислительный характер. Математики Древнего Востока даже не пытались доказывать истинность тех вычислительных формул, которые они использовали для решения конкретных практических задач. Все формулы строились в виде предписаний: делай так-то и так-то. Потому и обучение математике состояло в механическом заучивании веками не вменявшихся способов решения типовых задач. Идеи математического доказательства в древневосточной математике еще не было.

Вместе с тем у древних вавилонян уже складывались отдельные предпосылки становления математического доказательства. Они состояли в процедуре сведения сложных математических задач к простым (типовым) задачам, а также в таком подборе задач, который позволял осуществлять проверку правильности решения.

Математические знания развивались в следующих направлениях:

  1. расширяются пределы считаемых предметов, появляются словесные обозначения для чисел свыше 100 единиц — сначала до 1000, а затем до 10 000 и далее;
  2. образуются позиционные системы счисления благодаря совершенствованию умения считать не единицами, а сразу некоторым набором единиц (4,5, чаще всего 10);
  3. формируются простейшие геометрические абстракции - прямой линии, угла, объема и др.;
  4. зарождаются древнейшие математические науки — арифметика и геометрия.

 

КАРТИНЫ МИРА

В ДРЕВНЕГРЕЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ

Возникновение науки

Возникновение европейской науки связано с милетской школой (первые ученые Древней Греции были жителями города Милет, расположенного на территории полуострова Малая Азия). Представители милетской школы сформулировали исторически первую и наиболее фундаментальную проблему - проблему первоначала, из которого возникают все вещи и в которое со временем они превращаются.

Представители милетской школы (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) были одновременно и первыми учеными-естествоиспытателями, и первыми философами.

Вопрос о первоначале мира стал возможен тогда, когда уровень мыслительного абстрагирования позволил сформулировать представление о процедуре обоснования знания. Формой такого представления стала идея математического доказательства. Эта идея — величайшее достижение древнегреческих мыслителей. Однако одно дело — сформулировать задачу и предложить алгоритм ее численного решения, а совсем иное дело — численно решив задачу, доказать, что это решение не только возможное, но единственно истинное.

Для возникновения идеи доказательства необходимо чтобы мышление оперировало понятийными структурами. Среди таких структур важнейшая — категория субстанции.

Фалес считал, что началом всех вещей, их субстанцией (т.е. то, из чего возникают все вещи и во что они, в конечном счете превращаются) является вода. Фалесу приписывают доказательство следующих геометрических теорем:

1) круг делится диаметром пополам;

2) в равнобедренном треугольнике углы при основании равны;

3) при пересечении двух прямых образуемые ими вертикальные углы равны;

4) два треугольника равны, если два угла и одна сторона одного из них равны двум углам и соответствующей стороне другого.

 

Другой представитель милетской школы Анаксимандр источником всего сущего, субстанцией всех вещей считал некое вечное, беспредельное, безграничное, бесконечное начало — апейрон (т.е. «беспредельное»). В этом вечном, находящемся в непрерывном движении неопределенном первовеществе возникает как бы зародыш будущего мира. Мир периодически возвращается в это первовещество.

Анаксимен считал воздух началом, основой, субстанцией мира. Разряжаясь, воздух становится сначала огнем, затем эфиром, а сгущаясь - ветром, облаками, водой, землей и камнем.

Милетская школа - это еще натурфилософское познание мира, здесь еще не разделились в полной мере естественнонаучное и философское познание. Философская и естественнонаучная картины мира здесь формируются в тесном единстве. Эту традицию продолжил Гераклит.

Гераклит из Эфеса — один из самих глубоких мыслителей Греции, оказавший значительное влияние на развитие науки и философии. В центре учения Гераклита — идея безостановочной изменчивости вещей, их текучести. Гераклит учил, что все в мире изменчиво, «все течет». Ничто в мире не повторяется, все преходяще и одноразово.

Пифагорейский союз

В конце VI в до н.э. центр научной мысли Древней Греции перемещается с востока средиземноморского мира на его запад - на побережье Южной Италии и Сицилии, где греки основали свои колонии.

В городе Кротон сложилась первая научно-философско-религиозно-политическая школа - Пифагорейский союз. Он просуществовал с конца VI в. до середины IV в. до н.э. и оказал громадное влияние на развитие древнегреческой культуры, науки, философии. При этом он активно вмешивался и в политическую жизнь италийских полисов.

Основателем Пифагорейского союза был Пифагор, мыслитель, в воззрениях которого тесно переплетались элементы мифологии, магии, религии, философии и науки.

Это была закрытая, тайная организация с определенным уставом, культивирующим размеренный, созерцательный образ жизни, который отвечал их представлениям о Космосе как упорядоченном, гармоничном, целом, постигнуть который, дано не всем, а только избранным, тем, кто ведет особый образ жизни созерцателя, самосовершенствующегося мудреца.

Основное мировоззренческое положение – «все есть число». Это философско-религиозное учение ускорило перевод математики из практически-прикладной – в теоретическую.

Здесь закладывались философско-религиозные предпосылки математического и естественнонаучного познания.

При всей противоречивости пифагореизма (а может быть, благодаря ей) пифагорейская школа внесла величайший вклад в развитие конкретно-научного познания и прежде всего математики. Основные направления математических исследований Пифагорейского союза:

o доказательства тех положений, которые были получены в египетской и вавилонской математике (включая и «теорему Пифагора»);

o разработка теории пропорций, музыкальной теории (важнейшие гармонические интервалы могут быть получены при помощи отношений чисел I, 2, 3 и 4);

o арифметика из простого искусства счета перерастает в теорию чисел.

В теории чисел пифагорейцами была проведена большая работа по типологии натуральных чисел. В эту эпоху стали также известны правила суммирования простейших арифметических прогрессий и результатов.

Рассматривались вопросы делимости чисел. Введены арифметическая, геометрическая и гармоническая пропорции, а также различные средние: арифметическое, геометрическое, гармоническое.

Важнейшим событием в истории пифагореизма было открытие несоизмеримости диагонали и стороны квадрата, равной единиц. Это открытие имело не только чисто научное, математическое, но и большое мировоззренческое значение. Философский смысл его состоял в крахе общей идеи гармоничности, цельности, стройности, пропорциональности, измеримости, организованности Космоса. Под сомнением оказалась сама идея о том, что «мир есть число».

Для решения проблемы несоизмеримости надо было четко представлять: как выразить бесконечную малость меры; как выразить то, что она должна содержаться бесконечное число раз в сравниваемых величинах.

Теоретически были возможны два выхода. Первый связан с обобщением понятия числа и включением в него более широкого класса математических величин (как рациональных, так и иррациональных). По этому пути математика пошла лишь в эпоху Возрождения.

Второй путь — геометризация математики, т.е. решение чисто алгебраических задач с использованием геометрических образов (геометрическая алгебра позволяет выражать как рациональные, так и иррациональные отрезки).

Значительны и астрономические идеи пифагорейцев. Есть сведения о том, что еще Пифагор высказал идею шарообразности Земли. Пифагорейцы первыми в Древней Греции научились распознавать на небесном своде планеты, отличать их от звезд (в то время распознавали лишь пять планет). Им же принадлежит идея гармонии «небесных сфер». Пифагорейцы заложили основания космологии и создали первые теоретические модели Вселенной как целого.

Именно представители пифагорейской школы сформулировали в античности идею гелиоцентризма (Аристарх Самосский).

Всемирно-историческая заслуга пифагореизма — в осмыслении и утверждении категории количества. Мир не является лишь многообразием качественно различных предметов, вещей, за таким качественным многообразием лежит количественное единство вещей. Каждая вещь и ее свойства имеют определенную меру, степень роста, изменчивости, насыщенности своих, качеств.

Пифагорейцы заложили основы такого представления о мире и его познании, в соответствии с которым математические знания (о числах и их отношениях) являются ключом к познанию природы. Начиная с Пифагора, в истории культуры развивается установка на широкое развитие математических исследований.

Атомистическая программа

Одной из вершин античной культуры являлось атомистическое учение Демокрита, основоположника античного материализма. Занятия наукой, философией он ставил превыше всего; истина для него - высшая ценность.

В противоположность элеатам Демокрит учил, что реально существует не только бытие, но и небытие. Бытие — это атомы, небытие — пустота, пустое пространство. Пустота неподвижна и беспредельна; она не оказывает никакого влияния на находящиеся в ней тела, на бытие. Идея пустоты привела Демокрита к идее бесконечного пространства, где во всех направлениях беспорядочно носятся, перемещаются атомы (как пылинки в солнечном луче).

Атом - неделимая, совершенно плотная, непроницаемая, не воспринимаемая чувствами, самостоятельная частица вещества, атом неделим, вечен, неизменен. Атомы никогда не возникают и никогда не погибают. Они бывают самой разнообразной формы - шарообразные, угловатые, вогнутые, выпуклые и т.п. Атомы различны по размерам. Они невидимы, их можно только мыслить. В процессе движения в пустоте атомы сталкиваются друг с другом и сцепливаются. Сцепление большого количества атомов составляет вещи. Возникновение и уничтожение вещей объясняются сложением и разделением атомов; изменение вещей ~ изменением порядка и положения (поворота) атомов. Если атомы вечны и неизменны, то вещи преходящи и изменчивы.

«»По Демокриту, мир в целом - это беспредельная пустота, начиненная многими отдельными мирами. Отдельные миры образовались в результате того, что множество атомов, сталкиваясь друг с другом, образуют вихри — кругообразные движения атомов. В вихрях крупные и тяжелые атомы скапливаются в центре, а более легкие и малые вытесняются к периферии. Так возникли земля и небо. Небо образует огонь, воздух, светила. Земля — центр нашего мира, на краю которого находятся звезды. Каждый мир замкнут. Число миров бесконечно. Многие из них могут быть населенными. Демокрит впервые описал Млечный Путь как огромное скопление звезд. Миры преходящи: одни из них только возникают, другие находятся в расцвете, а третьи уже гибнут. «»

Исторической заслугой античного атомизма являлось формулирование и разработка принципа детерминизма (причинности). В соответствии с этим принципом любые события влекут за собой определенные следствия и в то же время представляют собой следствие из некоторых других событий, совершавшихся ранее. Он отвергал объективное существование случайности, говоря, что человек называет событие случайным, когда не знает (или не хочет узнать) причины события.

На основе принципа атомизма Демокрит сформулировал идею математического метода неделимых, позволяющего определять отношения площадей фигур или объемов тел. Метод неделимых, возрожденный в европейской математике в XVI—XVII вв., стал одной из вех на пути создания интегрального исчисления.

Концепция атомизма сыграла выдающуюся роль в развитии представлений о структуре материи, в ориентации движения естественнонаучной мысли на познание все более глубоких структурных уровней организации материи.

Математическая программа

Платон, противоречия между знаниями, полученными с помощью чувств, и знаниями, полученными логикой, мышлением, объясняет не трудностями процесса познания (как софисты) и не структурой чувственного материального мира (как Демокрит), а возможным наличием двух реальностей, двух миров:

    • мир множества единичных, изменяющихся, подвижных, отражаемых чувствами человека вещей; материальный мир;
    • мир вечных, общих и неизменных сущностей; мир общих идей, понятий; он постигается не чувствами, а разумом.

Мир идей (или идеальный мир) — это реальность, которая существует, хотя и далеко от земного мира, но не на бесконечном расстоянии от него. Мир идей, идеальный мир первичен по отношению к миру чувственных вещей, материальному миру. Материальный мир производен от идеального, это сфера, где происходит затухание активности идей, ее уменьшение, сокращение, затемнение и т.д. То, что в мире идей характеризуется идеальной формой, в материальном мире характеризуется набором случайных, индивидуальных, неповторимых свойств конкретных чувственных вещей. И чем дальше от земли и ближе к миру идей, тем стабильнее, устойчивее, не подвижнее организован мир (далекие звезды отличаются стабильностью, неизменностью, неподвижностью, а на уровне планетных сфер уже появляются неустойчивость, подвижность, нестабильность).

Значительную роль в своей теории идей Платон отводит математике. Все бытие пронизано числами, числа — это путь к постижению идей, сущности мира.

Платона считал, что только занятия математикой могут служить реальным средством познания вечных, идеальных, абсолютных истин. Он не отвергал значения эмпирического знания о мире земных вещей, но считал, что это знание не может быть основой науки, так как оно приблизительно, неточно и лишь вероятно. Только познание мира идей, прежде всего с помощью математики, является единственной формой научного, достоверного познания.

Платон впервые вводит представление о неоднородности бытия, Космоса. Он разделяет Космос на две качественно различные области:

o божественную (вечное, неизменное бытие, небо) и

o земную (преходящие, изменчивые вещи).

Из представления о божественности Космоса Платон делает вывод, что небесные светила могут двигаться только равномерно, по идеальным окружностям и в одном и том же направлении.

Учение Аристотеля

Один из важнейших итогов развития древнегреческой культуры — разработка первой естественнонаучной картины мира. Она сложилась в результате философии (прежде всего, аристотелизма); математики; астрономии (космологии); учения о движении (механика).

Ядром первой естественнонаучной картины мира стало учение Аристотеля.

Аристотель строил свое учение, отталкиваясь от критики теории идей Платона. Главное возражение Аристотеля направлено против платоновского отрыва идеи вещи от самой вещи. Аристотель категорически не согласен с представлением с самостоятельном существовании мира идей, о его независимости, отдаленности от чувственного мира. Идеи и чувственные вещи не могут существовать отдельно, в разных мирах. Мир един, он не распадается на два мира — чувственный и идеальный. Идея существует не где-то в далеких космических далях, а в самих чувственных вещах.

В отличие от Платона Аристотель считает, что мир изменчивых, индивидуальных природных вещей (так же как и мир идей) может быть предметом достоверного познания, науки.

Основу естественнонаучных воззрений Аристотеля составляет его учение о материи и форме.

Мир состоит из вещей, каждая отдельная вещь является соединением материи и формы. Материя сама по себе - бесформенное, хаотическое, пассивное начало; это то, из чего возникает вещь, ее субстрат. Чтобы стать вещью, материя должна принять форму, некое идеальное начало, которое придает вещам определенность и конкретность. Как материя, так и форма вечны.

По Аристотелю, каждая вещь - соединение материи и формы. Материя данной вещи является формой для материи тех элементов, из которых эта вещь состоит (от здания к кирпичам, от глины к элементам, из которых она состоит, и т.д.).

Первоматерия лишена формы, свойств и качеств. Это - субстанция, не имеющая определенности. Соединяясь с простейшими формами, она образует первые элементы, из которых состоят все вещи. Простейшие формы - теплое, холодное, сухое и влажное. Соединяясь с первоматерией, они образуют четыре первоэлемента: огонь, воздух, вода и земля

Первоэлементы в мире расположены в определенном порядке, который задает структуру Космоса.

Каждый первоэлемент имеет свое место. В центре мира находится элемент земли, который образует нашу планету. Земля — центр Вселенной, она неподвижна и имеет сферическую форму. Вокруг Земли распределена вода, затем воздух, далее огонь. Огонь простирается до орбиты Луны - первого небесного тела. Выше Луны ~ надлунный, божественный мир, который отличен от мира подлунного, действует по иным закономерностям. В этом мире все тела состоят из эфира. Эфир неизменен, он не превращается в остальные элементы.

В божественном, надлунном небе существует лишь один вид движения — равномерное непрерывное круговое движение небесных тел. Они вращаются вокруг Земли по круговым орбитам, прикреплены к материальным, сделанным из эфира, вращающимся сферам. Существуют сферы Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера, Сатурна и сфера неподвижных звезд, за которой находится Бог, придающий движение сферам. Космос - конечен и вечен; он никогда не возникал и принципиально неуничтожим.

Картина мира Аристотеля отличается от современной естественнонаучной картины мира. Аристотелевский Космос иерархически организован, состоит из многих уровней, слоев. Каждый слой обладает своими закономерностями, и в каждой точке мира, в каждом направлении пространства действуют свои законы.

Важную роль в космологии Аристотеля играл принцип отсутствия пустоты в природе.

Аристотель заложил основу знаний о природе (физика), разработал первую историческую форму учения о движении — механику.

Все механические движения он разбивает на две группы:

o движение небесных тел в надлунном мире;

o движение тел в подлунном, земном мире.

Движение небесных тел наиболее совершенное - равномерное вращательное круговое движение. Совершенство кругового движения в том, что у него нет ни начала, ни конца; оно вечно и неизменно, не имеет материальной причины.

Земные движения несовершенны. Движения земных тел в свою очередь можно разделить на две категории: насильственные и естественные. Естественное движение — это движение тела к своему месту Тела, состоящие из элементов земли, стремятся вниз, а тела, образованные из воздуха или огня, - вверх. Естественное движение происходит само собой, оно не требует приложения силы.

Все остальные движения на Земле - насильственные и требуют применения силы. Закона инерции Аристотель не знал. Он предполагал, что любые насильственные движения, даже равномерные и прямолинейные, происходят под действием силы. Основной принцип динамики Аристотеля: «Все, что находится в движении, движется благодаря воздействию другого». При этом он полагал, что скорость пропорциональна действующей силе.

Развитие астрономии

Оно шло по пути накопления эмпирических наблюдательных данных и разработки теоретическихимоделей структуры Космоса.

Натурфилософы VI—V вв. до н.э. имели приблизительные представления об организации Вселенной, оперировали недостаточными наблюдательными данными, и поэтому их модели Космоса носили умозрительный характер. Только в V в. до н.э. пифагорейцами было осознано различие между звездами и планетами и установлено существование пяти планет.

Пифагорейцу Филолаю принадлежит одна из первых моделей Вселенной. В центре Вселенной находится огонь - Гестия, вокруг которого вращается сферическая Земля. Центральный огонь невидим для нас потому, что между Землей и Гестией расположена Антиземля (Антихтон) - темное тело, подобное Земле. Солнце - шар, прозрачный, как стекло, получает свой свет и тепло от Гестии. Все остальные планеты вращаются вокруг нее.

В V в. до н.э. началось интенсивное развитие наблюдательной астрономии. Было обнаружено неравенство четырех времен года; измерен наклон эклиптики (круг, вдоль которого движутся Солнце, Луна и планеты) к небесному экватору (около 24°); создан лунно-солнечный календарь; установлено, что планеты движутся по небу по необычайно сложным траекториям, которые включают в себя нерегулярные колебательные движения, попятное петлеобразное движение и др. Одновременно в недрах математики и философии созревали теоретические предпосылки моделирования астрономических явлений, создания математических моделей Вселенной.

Метод гомоцентрических сфер. Был разработан Евдоксом Книдским. Свое полное и завершенное воплощение метод гомоцентрических сфер нашел в космологии Аристотеля. В основе этого подхода лежит представление о том, что Космос состоит из определенного количества вращающихся сфер, имеющих общий центр, совпадающий с центром земного шара. Самая дальняя сфера – это сфера неподвижных звезд, совершающая оборот вокруг мировой оси в течение суток. Для Солнца, Луны и пяти планет существуют отдельные независимые системы сфер. Каждая сфера вращается вокруг своей оси, однако направление этой оси и скорость вращения у разных сфер различны. Ось внутренней сферы жестко связана с двумя точками следующей по порядку сферы и др. Любая сфера увлекает следующую за ней сферу и участвует в движении всей системы сфер данного небесного тела. Само небесное тело крепится к экватору самой внутренней из сфер данной системы. Для Луны и Солнца Евдокс предлагал системы из трех сфер, а для каждой планеты - из четырех.

Совершенствование метода гомоцентрических сфер состояло в добавлении нескольких новых дополнительных сфер в систему каждого небесного тела.

В модели древнегреческого астронома Калиппа было 34 сферы.

Еще более усложнилась эта модель в космологии Аристотеля, поскольку он пытался создать единую систему движения всех небесных тел, единый физический Космос на основе принципа отсутствия пустоты. В его модели Вселенной сферы различных планет передают свое движение друг другу, вследствие чего теряется независимость движения каждого отдельного светила (планеты). Чтобы сохранить независимость движения каждой планеты, Аристотель вынужден был добавлять к каждой системе сфер дополнительные сферы, компенсирующие вращательный эффект первых. В результате в аристотелевской модели количество основных и компенсирующих сфер достигает 55-ти.

Концепция гомоцентрических сфер не получила развития в после аристотелевскую эпоху из-за ее принципиального недостатка. Античные астрономы зафиксировали факт изменения яркости планет при их движении по небесному своду и сделали правильный вывод, что это свидетельствует об изменении расстояний планет от Земли. В концепции же гомоцентрических сфер расстояние от любой планеты до Земли постоянно.

В результате возникла потребность в поиске новых теоретических моделей описания движений небесных тел.

Одно из направлений поиска было связано с идеями и теориями античного гелиоцентризма (Гераклид Понтийский, Аристарх Самосский), однако они вступили в противоречие с принципами античной механики (не знавшей закона инерции), с общими мировоззренческими представлениями о центральном положении Земли, человека во Вселенной (антропоцентризм) и пр.

Эпициклы и деференты. Гиппарх впервые использовал в астрономии предложенный Аполлонием Пергским геометрический метод описания









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.