Физика как основа естествознания
В развитии естествознания физика всегда играла основополагающую роль. Это связано с тем, что, во-первых, все области естествознания опираются на общие физические законы природы, а во-вторых, все явления природы имеют внутренние механизмы, познать которые можно, только понимая их физическую сущность.
Само слово «физика» происходит от греческого «physis» — «природа» [3, 4]. Именно так называлось одно из сочинений древнегреческого философа и ученого Аристотеля (384-322 до н. э.), ученика Платона. Аристотель писал: «Наука о природе изучает преимущественно тела и величины, их свойства и виды движения, а, кроме того, начала такого рода бытия».
Вследствие общности и широты своих законов физика всегда оказывала воздействие на развитие философии и через нее – на развитие всех естественных наук, включая их теоретические основы, методологию, направления исследований, инструмен-товку, обработку и интерпретацию результатов.
В своей основе физика – экспериментальная наука: ее законы базируются на фактах, установленных опытным путем. Эти законы представляют собой количественные соотношения и формулируются на математическом языке. Различают экспериментальнуюфизику – опыты, проводимые для обнаружения новых фактов и для проверки известных физических законов, и теоретическуюфизику, цель которой состоит в формулировке законов природы и в объяснении конкретных явлений на основе этих законов, а также в предсказании новых явлений. При изучении любого явления опыт и теория в равной мере необходимы и взаимосвязаны.
Физические методы использовались в древности в первую очередь применительно к астрономии и были связаны с необходимостью определения времени и ориентации во время путешествий. Изобретение компаса существенно упростило проблемы навигации при мореплавании.
Изобретение микроскопа нидерландским мастером Э.Янсеном (1590) и зрительной трубы Г.Галилеем (1609-1610) привело к быстрому росту прикладных исследований в разных областях. Становление механики в XVI-XVII вв. привело к широкому использованию хронометрических методов для исследования скорости протекания различных процессов, а становление теплотехники – к использованию термометрических методов для исследования свойств различных материалов и физических тел.
Развитие электротехники в XIX в. привело к созданию широкой гаммы измерительной техники. Но еще в начале ХХ в. такие эпохальные открытия, как открытие Э.Резерфордом атомного ядра, можно было делать с помощью сравнительно простой аппаратуры.
В дальнейшем эксперимент стал очень быстро усложняться. Неизмеримо выросла роль измерительной и вычислительной техники. Современные экспериментальные исследования в области атомного ядра и элементарных частиц вещества, радиоастрономии, квантовой электроники и физики твердого тела потребовали изменения подходов и масштабов использования физических методов исследований.
Сегодня физика составляет фундамент главнейших направлений техники и практически всех видов технологий. Электротехника и энергетика, радиотехника и электроника, вычислительная техника, светотехника, строительная техника, гидротехника, значительная часть военной техники выросли на основе физики. Физические методы исследований играют решающую роль во всех естественных науках – в химии, биологии, физиологии, медицине, а также в науках о Земле, космологии, астрономии. То же касается и многих других наук.
Таким образом, от физики зависит многое, и это накладывает на саму физику и на ученых, работающих в области физики, особую ответственность, поскольку их взгляды на реальность и их достижения самым непосредственным образом сказываются на развитии всех областей естествознания. И поэтому особую роль в естествознании имеет теоретическая физика.
Зарождение теоретической физики произошло в древние времена в виде натурфилософии,т. е. философии природы, представляющей собой умозрительное истолкование природных явлений.
После длительного периода средневековья, когда все объяснялось божественным промыслом, интерес к природе как объекту познания и к ее теоретическому осмыслению вновь возник в эпоху Возрождения. Естествознание в целом и его основа – физика оказались тесно связанными с философией и уже в XVI в. вошли в противоречие с религиозными установками.
Начиная с XVIII в., религия, по сути, прекратила свое вмешательство в науку, но с этого момента в самой науке началась борьба научных школ за утверждение своих теорий. В основе самых различных теорий в разных областях естествознания лежат установки теоретической физики, основные положения которой определяют теоретические основы всех конкретных наук о природе. Поэтому ответственность физиков-теоретиков перед наукой особенно велика, ибо их мировоззренческие ошибки могут иметь далеко идущие последствия для всего естествознания.
Историю развития самой физики можно разделить на два неравных периода. К первому периоду можно отнести период становления и развития так называемой классической физики, этот период охватывает всю историю развития физики от древних времен до начала 20-го столетия. В течение этого периода исследователи находили закономерности природы, предполагая наличие в их основе внутренних движений материи.
Второй период – это период от начала 20-го столетия до настоящего Тремени. В этот период произошел отказ от традиций классической физики в связи с тем, что классическая физика оказалась не в состоянии преодолеть разрыв между накопленными опытными данными и созданными тогда теориями.
В настоящее время вновь обостряется борьба концепций в области теоретической физики. Это связано с общим кризисом физики, фактически переставшей играть руководящую роль при проведении прикладных исследований. Но прикладные проблемы естествознания стучатся в дверь, и это в очередной раз требует ревизии основ физической теории.
Источник
otvety_ekzamen_filosofiya (1) / все ответы приготовка экзамен философии и истории / 70. Физика как фундамент естествознания
В современном употреблении термин «естествознание» в самом общем виде обозначает совокупность наук о природе, имеющих предметом своих исследований различные природные явления и процессы, а также закономерности их эволюции. Кроме того, естествознание является самостоятельной наукой о природе как едином целом и в этом качестве позволяет изучить любой объект окружающего нас мира более глубоко, чем это может сделать одна какая-либо из естественных наук в отдельности. Роль естествознания в жизни человека трудно переоценить. Оно является основой всех видов жизнеобеспечения — физиологического, технического, энергетического. Кроме того, естествознание служит теоретической основой промышленности и сельского хозяйства, всех технологий, различных видов производства. Тем самым оно выступает важнейшим элементом культуры человечества, одним из существенных показателей уровня цивилизации.
Естествознание — не менее сложная система, все части которой находятся в отношениях иерархической соподчиненности. Это означает, что систему естественных наук можно представить в виде своеобразной лестницы, каждая ступенька которой является фундаментом для следующей за ней науки, и в свою очередь, основывается на данных предшествующей науки.
Основой, фундаментом всех естественных наук, бесспорно, является физика, предметом которой являются тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Сегодня невозможно заниматься ни одной естественной наукой, не зная физики. Внутри физики выделяется большое число подразделов, различающихся специфическим предметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика — учение о равновесии и движении тел (или их частей) в пространстве и времени. Механическое движение представляет собой простейшую и вместе с тем наиболее распространенную форму движения материи. Механика явилась исторически первой физической наукой и долгое время служила образцом для всех естественных наук. Разделами механики являются:
статика, изучающая условия равновесия тел;
кинематика, занимающаяся движением тел с геометрической точки зрения;
динамика, рассматривающая движение тел под действием приложенных сил. Механика — физика макромира. В Новое время зародилась физика микромира. В ее основе лежит статистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, изучающая движение молекул жидкости и газа. Позже появились атомная физика и физика элементарных частиц. Разделами физики являются термодинамика, изучающая тепловые процессы; физика колебаний (волн), тесно связанная с оптикой, электричеством, акустикой. Названными разделами физика не исчерпывается, в ней постоянно появляются новые физические дисциплины.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Источник
Физика как основа естествознания
В развитии естествознания физика всегда играла основополагающую роль. Это связано с тем, что, во-первых, все области естествознания опираются на общие физические законы природы, а во-вторых, все явления природы имеют внутренние механизмы, познать которые можно, только понимая их физическую сущность.
Само слово «физика» происходит от греческого «physis» — «природа» [3, 4]. Именно так называлось одно из сочинений древнегреческого философа и ученого Аристотеля (384-322 до н. э.), ученика Платона. Аристотель писал: «Наука о природе изучает преимущественно тела и величины, их свойства и виды движения, а, кроме того, начала такого рода бытия».
Вследствие общности и широты своих законов физика всегда оказывала воздействие на развитие философии и через нее – на развитие всех естественных наук, включая их теоретические основы, методологию, направления исследований, инструмен-товку, обработку и интерпретацию результатов.
В своей основе физика – экспериментальная наука: ее законы базируются на фактах, установленных опытным путем. Эти законы представляют собой количественные соотношения и формулируются на математическом языке. Различают экспериментальнуюфизику – опыты, проводимые для обнаружения новых фактов и для проверки известных физических законов, и теоретическуюфизику, цель которой состоит в формулировке законов природы и в объяснении конкретных явлений на основе этих законов, а также в предсказании новых явлений. При изучении любого явления опыт и теория в равной мере необходимы и взаимосвязаны.
Физические методы использовались в древности в первую очередь применительно к астрономии и были связаны с необходимостью определения времени и ориентации во время путешествий. Изобретение компаса существенно упростило проблемы навигации при мореплавании.
Изобретение микроскопа нидерландским мастером Э.Янсеном (1590) и зрительной трубы Г.Галилеем (1609-1610) привело к быстрому росту прикладных исследований в разных областях. Становление механики в XVI-XVII вв. привело к широкому использованию хронометрических методов для исследования скорости протекания различных процессов, а становление теплотехники – к использованию термометрических методов для исследования свойств различных материалов и физических тел.
Развитие электротехники в XIX в. привело к созданию широкой гаммы измерительной техники. Но еще в начале ХХ в. такие эпохальные открытия, как открытие Э.Резерфордом атомного ядра, можно было делать с помощью сравнительно простой аппаратуры.
В дальнейшем эксперимент стал очень быстро усложняться. Неизмеримо выросла роль измерительной и вычислительной техники. Современные экспериментальные исследования в области атомного ядра и элементарных частиц вещества, радиоастрономии, квантовой электроники и физики твердого тела потребовали изменения подходов и масштабов использования физических методов исследований.
Сегодня физика составляет фундамент главнейших направлений техники и практически всех видов технологий. Электротехника и энергетика, радиотехника и электроника, вычислительная техника, светотехника, строительная техника, гидротехника, значительная часть военной техники выросли на основе физики. Физические методы исследований играют решающую роль во всех естественных науках – в химии, биологии, физиологии, медицине, а также в науках о Земле, космологии, астрономии. То же касается и многих других наук.
Таким образом, от физики зависит многое, и это накладывает на саму физику и на ученых, работающих в области физики, особую ответственность, поскольку их взгляды на реальность и их достижения самым непосредственным образом сказываются на развитии всех областей естествознания. И поэтому особую роль в естествознании имеет теоретическая физика.
Зарождение теоретической физики произошло в древние времена в виде натурфилософии,т. е. философии природы, представляющей собой умозрительное истолкование природных явлений.
После длительного периода средневековья, когда все объяснялось божественным промыслом, интерес к природе как объекту познания и к ее теоретическому осмыслению вновь возник в эпоху Возрождения. Естествознание в целом и его основа – физика оказались тесно связанными с философией и уже в XVI в. вошли в противоречие с религиозными установками.
Начиная с XVIII в., религия, по сути, прекратила свое вмешательство в науку, но с этого момента в самой науке началась борьба научных школ за утверждение своих теорий. В основе самых различных теорий в разных областях естествознания лежат установки теоретической физики, основные положения которой определяют теоретические основы всех конкретных наук о природе. Поэтому ответственность физиков-теоретиков перед наукой особенно велика, ибо их мировоззренческие ошибки могут иметь далеко идущие последствия для всего естествознания.
Историю развития самой физики можно разделить на два неравных периода. К первому периоду можно отнести период становления и развития так называемой классической физики, этот период охватывает всю историю развития физики от древних времен до начала 20-го столетия. В течение этого периода исследователи находили закономерности природы, предполагая наличие в их основе внутренних движений материи.
Второй период – это период от начала 20-го столетия до настоящего времени. В этот период произошел отказ от традиций классической физики в связи с тем, что классическая физика оказалась не в состоянии преодолеть разрыв между накопленными опытными данными и созданными тогда теориями.
В настоящее время вновь обостряется борьба концепций в области теоретической физики. Это связано с общим кризисом физики, фактически переставшей играть руководящую роль при проведении прикладных исследований. Но прикладные проблемы естествознания стучатся в дверь, и это в очередной раз требует ревизии основ физической теории.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Физика как фундамент естествознания
Лингвистическая фундаментальность физики.
Эта черта характеризует прежде всего физический эксперимент (причем в сколько-нибудь сложных случаях предполагается использование соответствующих приборов). Большинство наблюдений как в физике, так и в других науках, носит «приборный» характер, и поэтому не только осознание экспериментальных фактов и их связи друг с другом предполагает наличие соответствующей теории, но и простое описание того, что наблюдается, опирается на теоретические представления об используемых приборах и позволяет истолковать, например, трек в камере Вильсона как след определенной элементарной частицы.
Центральным в развиваемом взгляде является утверждение преимущественно физического характера любых используемых приборов.
Эпистемологическая фундаментальность физики (доктрина моно- и полифундаментальности). Среди разнообразных значений слова «фундаментальность» можно выделить еще один аспект, связанный с отношением физики к эмпирическим данным. Как известно, слово «фундаментальность» применительно к науке означает различение наук теоретических, ориентированных на раскрытие законов, описывающих изучаемый объект безотносительно к его практическому использованию. В этом смысле справедливо говорить о фундаментальном характере самых различных научных концепций в физике, химии, биологии, геологии и т.д. На наш взгляд, целесообразно ввести понятие так называемой эпистемологической фундаментальности.
Как уже отмечалось, естественные науки опираются на эмпирические данные. На первых этапах развития естествознания в методологии естест- венных наук доминировал так называемый индуктивистский подход, согласно которому наиболее общие положения естественных наук непосредственно выводятся из опытных данных путем прямых индуктивных обобщений. Этот упрощенный взгляд отвергнут в современной философии науки. Данное обстоятельство нашло отражение в четко сформулированном и ставшем, по существу, афоризмом тезисе А. Эйнштейна: «Нет логического пути, ведущего от опытных данных к теории». По выражению Эйнштейна, наиболее важные фундаментальные законы науки не выводятся из опытных данных, а в лучшем случае лишь «навеваются» ими.
Рассматривая систему естественно-научных дисциплин, правомерно поставить вопрос: выводятся ли наиболее важные положения данной дисциплины из каких-либо других научных концепций или их единственным оправданием является ссылка на опытные данные? (Как сказали бы в XVII! в.: выводятся ли положения данной дисциплины из другой дисциплины или выводятся непосредственно из опыта?)
Теперь в связи со сказанным можно ввести понятия «монофундаментальность» и «полифундаментальность».
В реальной истории естественных наук на фундаментальный статут претендовали (точнее сказать, не претендовали, а им реально обладали) физика, химия, биология. Это означает, что основные положения этих наук оправдывались ссылкой на опыт и ниоткуда не могли быть выведены. Явно упрощая реальную историю науки, можно сказать, что первой лишилась фундаментального статута химия. На сегодня основные особенности химии объясняются на базе квантовой физики. То, что в XIX в. рассматривалось как сугубо специфическая особенность химии (особая сила «химического сродства», валентность, периодический закон Менделеева), сегодня получает точное квантово-механическое обоснование, если угодно, выводится из квантовой физики.
Резюмировать изложенное можно так: химия лишилась фундаментального статута (разумеется, только в указанном здесь смысле), но приобрела глубокое теоретическое обоснование. В этом смысле можно сказать, что физика обречена на фундаментальный статут. Даже если допустить, что в будущем появится некая наука, из которой можно будет теоретически вывести современную физику, то эта гипотетическая наука и будет называться новой физикой.
Следует заметить, что изложенное здесь решение вопроса о статуте химии является дискуссионным, хотя возражения, на наш взгляд, и не носят достаточно убедительный характер.
Сложнее обстоит дело со статусом биологии. На сегодня судьба биологии становится похожей на судьбу химии. В XX в. произошли радикальные сдвиги в биологии: открытие двойной спирали ДНК, создание молекулярной генетики, развитие неравновесной термодинамики и синергетики — все это позволяет не просто говорить о важнейших жизненных феноменах на языке простого описания, а раскрывать их глубокую физико-химическую основу.
Подытоживая все изложенное, правомерно сказать, что физика обладает особой фундаментальностью, которую можно назвать эпистемологической. Следует, правда, отметить экзотическую возможность — признать тезис монофундаментальности и наделить такой фундаментальностью не физику, а некую другую дисциплину. Скажем, можно настаивать на тех или иных вариантах аргони т и нес к их концепций и приписывать монофундаментальный статус биологии. Можно утверждать, что основные особенности любых наук выводятся из неких философских установок. Подобные построения, конечно, возможны, но они явно находятся за пределами науки.
Онтологическая фундаментальность физики (оппозиция редукционизма и антиредукционизма). Концепция монофундаментальности, о которой речь шла выше, может быть названа и концепцией редукционизма — различие здесь в ракурсе, в котором рассматривается проблема. В предыдущем разделе она изучалась под эпистемологическим углом зрения, а здесь будет рассматриваться как проблема онтологическая, т.е. как проблема, касающаяся строения реальности, устройства окружающего нас мира.
Прежде всего разберемся, что следует понимать под редукционизмом. В советской философии эта проблема часто обсуждалась в связи с развитой Ф. Энгельсом концепцией форм движения материи. В этой концепции Энгельса, на наш взгляд, были как верные моменты, так и неверные. Безусловно верным представляется тезис о движении как способе существования материи и выделении различных структурных уровней организации материи (названных Энгельсом формами движения материи). В диалектическом материализме советских времен основное внимание акцентировалось на подчеркивании качественной специфичности высших форм движения (биологической по сравнению с химической, химической по сравнению с физической).
Разумеется, термин «редукционизм» имеет множество разнообразных оттенков. Редукционизмом, например, объявлялось объяснение феномена сознания материальными процессами головного мозга. Ряд авторов вообще ставил знак равенства между редукционизмом и материализмом. Мы не будем касаться всего многообразия оттенков, связываемых в разных контекстах со словом «редукционизм», а подчеркнем лишь следующее: под редукционизмом здесь не будет пониматься отрицание качественного своеобразия более высоких уровней материальной организации по сравнению с нижележащими (и в этом смысле более фундаментальными) уровнями. Вместе с тем редукционизм не довольствуется лишь описанием этого качественного своеобразия, а ставит задачу его объяснения на основе законов нижележащего уровня. Разумеется, объект химии (атом и молекула) сложнее элементарных частиц, но его функционирование объясняется на основе законов, описывающих поведение элементарных частиц. Поэтому редукционизм — это не отрицание качественного своеобразия, а требование его объяснения. В основе так понятого редукционизма лежит, конечно, определенная онтологическая предпосылка, а именно — иерархическая структура реальности. Предельно упрощенно формулируя основной тезис редукционизма, можно сказать словами Р. Фейнмана, что все в мире состоит из атомов, все может быть описано на языке движений, колебаний, этих атомов.
В заключение несколько слов об оппозиции редукционизма и антиредукционизма (в частности, так называемого холизма). На наш взгляд (безусловно, дискуссионный и спорный), антиредукционизм фиксирует некую целостность, некий качественно своеобразный феномен и дает его первоначальное описание. В этом его продуктивная роль. Редукционизм всегда требует идти глубже, попытаться понять целое на основе познания его элементов, т.е. объяснить целостность, а не просто констатировать ее наличие.
Источник