Зарождение науки.

Первые спонтанные проявления появлялись еще в доисторическую эпоху с зарождением письменности, счета, календарей и т.д. – древний Египет, шумеры и т.д.

Более и менее системно о зарождении научного знания (но пока еще не науки) можно говорить начиная с 6 в. д.н.э. в Древней Греции. Научное знание и познание как часть Натурфилософии Анаксогора, Анаксимандра, Пифагора, Гераклита, Платона, Демокрита и позднее Аристотеля…). Именно научное знание, а не Н., т.к. для того периода было характерно явление синкретичности знаний – слитности воедино науки, философии, религии и мифологии. Человек мыслился как составная и неотъемлемая часть природы и окружающего мира – микрокосм внутри макрокосма! Представления о мире тоже только начинали формироваться.

Представление Анаксимандра:

Анаксимандр пытался сравнить величину Земли с другими известными на свой период планетами. Как считается, составил первую карту Земли (которая до нас не дошла, но может быть восстановлена по описаниям древних авторов). Впервые в Греции установил гномон — простейшие солнечные часы. Ввёл в употребление небесный глобус.

Постепенно происходит разделение, хотя в средние века в Европе (не в Азии) этот процесс несколько тормозится.

К 17-18 вв. Н. выделяется в самостоятельную область человеческого бытия (Эпоха Возрождения и последующая индустриализация). В 18-19 вв. происходит бурный рост промышленности и связанной с ней Н. – НТР.

Многие историки называют другую дату: наука рождается примерно двадцать пять веков назад (примерно V в. до н.э.) в Восточном Средиземноморье, точнее в Древней Греции.

Именно в это время на фоне разложения мифологического мышления возникают первые программы исследования природы, появляются не только первые образцы исследовательской деятельности, но и осознаются некоторые фундаментальные принципы познания природы.

Наука понимается этими историками как сознательное, целенаправленное исследование природы с ярко выраженной рефлексией о способах обоснования полученного знания и о самих принципах познавательной деятельности. Коротко говоря, наука — это особый вид знания, это — знание с его обоснованием.

Уже в Древнем Египте и Вавилоне были накоплены значительные математические знания, но только греки начали доказывать теоремы. Поэтому вполне справедливо считать, что столь специфическое духовное явление возникло в городах-полисах Греции, истинном очаге будущей европейской культуры.

— Третья точка зрения относит дату рождения науки к гораздо более позднему времени, к периоду расцвета поздней средневековой культуры Западной Европы (XII– XIV вв.).

Наука, считают они, возникает в тот период, когда была переосознана роль опытного знания, что связано с деятельностью.

7. Место и роль науки в развитии человеческого общества.

Основа – познавательная деятельность! Но не стихийная, а систематизированная.

Именно систематизация накопленных знаний приводит к такому явлению как теоретизация научных знаний.

Н. – особая динамичная система знаний об окружающем мире, законах природы, общества и мышления.

Функции Н. – познание объективного мира, реально существующих процессов и явлений, их сущности.

Существенная характеристика Н. – выработка новых знаний, адекватно описывающих реальность, и их включение в уже существующую систему знаний.

Особенности Н.:

- систематичный и рациональный характер ее методов и сфер применения;

- возможность и необходимость преемственной передачи знаний;

- функционирование как социального института

- постоянно возрастающая практическая и мировоззренческая значимость результатов научной деятельности.

Н. всегда имеет объект и предмет изучения!

Науки можно разделить на:

- естественные Н.- разделы науки, отвечающие за изучение внешних по отношению к человеку, природных (естественных — от «естество», природа) явлений.

- технические - комплекс наук, исследующих явления, важные для развития техники, либо её саму (изучает техносферу). Эволюционировали из ремёсел. Огромный вклад в развитие технических наук сделали великие инженеры древности: Архимед, Герон, Папп, Витрувий, Леонардо да Винчи. Одними из первых технических наук стали механика, которая долгое время существовала в тени физики, и архитектура. В XIX веке появилась электротехника, а в XX веке — радиотехника, космонавтика, робототехника и так далее.

- точные или формальные – математика и кибернетика

- общественные (социальные) науки — комплекс дисциплин, объектом исследования которых является общество, социальная реальность, бытие социальных групп и индивидов. По объекту, предмету и методологии изучения часто отождествляются или пересекаются с гуманитарными науками – экономическая теория, социология, археология.

- иногда отдельно выделяют гуманитарные - дисциплины, изучающие человека в сфере его духовной, умственной, нравственной, культурной и общественной деятельности. По объекту, предмету и методологии изучения часто отождествляются или пересекаются с общественными науками, противопоставляясь при этом естественным и точным наукам на основании критериев предмета и метода – журналистика, психология и т.д.

8. Метод научного познания.

Речь идет об индукции и дедукции, анализе и синтезе, абстрагировании и обобщении, идеализации, аналогии, описании, объяснении, предсказании, обосновании, гипотезе, подтверждении и опровержении и пр.

В науке выделяются эмпирический и теоретический уровни познания, каждый из которых обладает своими специфическими методами исследования.

Эмпирическое познание поставляет науке факты, фиксируя при этом устойчивые связи, закономерности окружающего нас мира.

Важнейшими методами получения эмпирического знания являются наблюдение и эксперимент.

Одно из главных требований, предъявляемых к наблюдению, — не вносить самим процессом наблюдения какие-либо изменения в изучаемую реальность.

В рамках эксперимента, наоборот, изучаемое явление ставится в особые, специфические и варьируемые условия, с целью выявить его существенные характеристики и возможности их изменения под влиянием внешних факторов.

Важным методом эмпирического исследования является измерение, которое позволяет выявить количественные характеристики изучаемой реальности.

Научный метод стал неотделим от научной теории, ее применения и развития. Истинно научный метод - это теория в действии.

Чтобы выполнить функцию метода, теория должна удовлетворять таким требованиям:

1) быть принципиально проверяемой;

2) обладать максимальной общностью;

3) обладать предсказательной силой;

4) быть принципиально простой;

5) обладать системностью.

Современное естествознание характеризуется усилением в нем роли наблюдения. Основные причины этого явления такие:

1) развитие самого метода наблюдения: создаваемая для наблюдения аппаратура может длительное время работать в автоматическом режиме, управляться на расстоянии; ее подключение в ЭВМ дает возможность быстро и надежно обрабатывать данные наблюдений;

2) осознание научным сообществом того, что эксперименты над объектами, жизненно необходимыми для человечества, ставить нельзя. Это, в первую очередь, - океан и земная атмосфера. Их можно изучать только методом наблюдения;

3) возникновение новых возможностей наблюдения Земли с развитием космической техники.

4) вынос средств наблюдения за пределы атмосферы Земли и даже за пределы поля ее тяготения расширил возможность астрономических наблюдений.

9. Механизмы самоорганизации – интерпретация в разных масштабах времени.

Самоорганизация присуща всем материальным системам на всех уровнях, но чем сложнее система изначально – тем на более высшую ступень самоорганизации она может выступить.

Основа синергетики (необходимые условия для самоорганизации систем):

- открытость системы – ее существование и взаимодействие с другими системами!

- наличие структуры – чем сложнее, тем лучше идет усложнение.

- неравновесноть состояния – необходимость изменений и воздействий!

- нелинейность движения системы (описывается нелинейными уравнениями, и предполагает возможность существования более одного устойчивого состояния системы, т.е. разные варианты развития системы).

В закрытых системах достигается равновесность состояния за счет увеличения энтропии согласно второму закону термодинамики и утрата структуры (термодинамическая смерть Вселенной!).

При флюктуации (внешнем или внутреннем воздействии) возникают так называемые диссипативные (неравновесные) структуры – элементы системы получают общий импульс и согласованность (пример: турбулентность).

Бифуркация – точка разветвления путей эволюции открытой нелинейной системы!

Нелинейность (все природные и географические системы нелинейны!) приводит к:

- множеству возможных состояний системы (более одного устойчивого!);

- невозможности точно предсказать развитие системы (в близкой перспективе более и менее да, в отдаленной нет – пример прогноз погоды).

- неравномерность структуры и распределения в ней энергии.

Примеры самоорганизации в географии: образование облаков, циклонов и тайфунов, превращение оврага в балку, развитие форм рельефа и т.д.

Характер взаимодействий в географической оболочке Земли (как открытой нелинейной системы):

- содержательная часть – перенос вещества и энергии;

- формальная часть – пространственно-временные отношения и передача информации.

Пространство в естественных науках – как внешняя форма существования объектов! Т.е. вместилище объектов.

Время – длительность и последовательность событий и процессов, происходящих в системе.

И пространство и время имеют прямое отношение к синергетике и самоорганизации рельефа.

10. Наблюдение - это преднамеренное, планомерное восприятие какого-либо явления, осуществляемое с целью выявить его существенные свойства и отношения.

Наблюдение - это активная форма научной деятельности субъекта. Оно требует постановки задачи наблюдения, разработки методики его проведения, разработки способов фиксации результатов наблюдения и их обработки.

Возникающие задачи наблюдения вызваны внутренней логикой развития естествознания и запросами практики.

Научное наблюдение всегда связано с теоретическим знанием. Именно оно показывает, что наблюдать и как наблюдать. Оно задает и степень точности наблюдения.

Наблюдения могут быть:

-непосредственными – свойства и стороны объекта воспринимаются органами чувств человека;

-опосредованными - выполняемые с помощью технических средств (микроскопа, телескопа);

- косвенными – при которых наблюдаются не объекты, а результаты их воздействия на какие-то другие объекты (поток электронов, который фиксируется свечением экрана со специальным покрытием).

Условия наблюдения должны обеспечивать:

а) однозначность замысла наблюдения;

б) возможность контроля либо путем повторного наблюдения, либо путем применения новых, иных методов наблюдения. Результаты наблюдения должны быть воспроизводимыми. Конечно, абсолютной воспроизводимости результатов наблюдений нет. Результаты наблюдений фиксируются лишь в рамках определенных научных знаний.

В процессе наблюдения субъект не вмешивается в природу наблюдаемого явления. Это порождает недостатки наблюдения как научного метода познания:

1. Нельзя изолировать наблюдаемое явление от влияния затемняющих его сущность факторов.

2. Нельзя воспроизводить явление столько раз, сколько требуется для этого изучения; необходимо ждать, когда оно повторится само.

3. Нельзя исследовать поведение явления в различных условиях, т.е. невозможно его всесторонне изучить.

Именно эти недостатки наблюдения и заставляют исследователя переходить к эксперименту. В заключение этого вопроса отметим, что в современном естествознании наблюдение все больше приобретает форму измерения количественной величины свойств системы. Результаты наблюдения фиксируются в протоколах. Ими выступают таблицы, графики, словесные описания и т.д. Получив протоколы наблюдения, исследователь пытается установить зависимости между теми или иными свойствами: количественные, следования во времени, сопутствия, взаимоисключения и т.д.

Эксперимент- это метод познания, базирующийся на управлении поведением объекта с помощью ряда факторов, контроль за действием которых находится в руках исследователя.

Эксперимент не вытеснил полностью наблюдение. Наблюдение в условиях эксперимента фиксирует воздействие на объект и реакцию объекта. Без этого эксперимент идет вхолостую.

Главное отличие эксперимента от наблюдения заключается в том, что даже в самом простом эксперименте создается искусственная система элементов, ранее не встречающаяся в практике человека. Эта искусственная система будет экспериментальной установкой.

Главное требование к эксперименту - воспроизводимость его результатов. Это означает, что эксперимент, проведенный в разные моменты времени, при прочих равных условиях, должен давать один и тот же результат. Тем не менее не всякий биологический эксперимент, например, можно повторить сколько угодно раз (пересадка сердца и т.д.). Такой повтор возможен в принципе. Но есть еще и вопрос о целесообразности повтора.

В зависимости от предмета исследования эксперимент подразделяют на естественнонаучный, технический и социальный. Выбор то или иного вида эксперимента, как и план его осуществления, зависит от исследовательской задачи. В этой связи эксперименты подразделяют на: поисковые, измерительные, контрольные, проверочные.

Поисковые эксперименты ставятся для обнаружения неизвестных объектов или свойств. Измерительные – для установления количественных параметров изучаемого предмета или процесса.

Контрольные – для проверки полученных ранее результатов. Проверочные – для подтверждения или опровержения определенной гипотезы или некоторого теоретического утверждения.

Современный эксперимент теоретически нагружен. Действительно:

- в эксперименте используются приборы, а они представляют собой материализованный результат предшествующей теоретической деятельности;

- всякий эксперимент строится на основе какой-то теории, и если теория разработана хорошо, то заранее известно, к какому результату приведет эксперимент;

- эксперимент, как правило, дает не непрерывную картину процесса, а лишь его узловые точки. Только теоретическое мышление способно восстанавливать по ним весь процесс;

- при обработке данных экспериментов надо проводить усреднения, применять теорию ошибок.