Наукова картина світу поняття структура функції Корпускулярноволновой дуалізм Його сутність

Реферат з дисципліни:

«Концепції сучасного природознавства»

Наукова картина світу, поняття, структура, функції.

Корпускулярно - хвильовий дуалізм. Його сутність

Зміст

1. Введення

2. Наукова картина світу, поняття, структура, функції

   1. Поняття і структура наукової картини світу

   2. Сучасна наукова картина світу і її відмінність від ненаукових картин світу

   3. Взаємозв'язок загальної наукової та природничо картин світу

   4. Функціональність наукової картини світу

3. Корпускулярно - хвильовий дуалізм. Його сутність

3.1 Незвичайні властивості мікрооб'єктів. Гіпотеза де Бройля

3.2 Доказ гіпотези де Бройля, сутність явища

4. Список літератури

Введення

Уявлення про властивості і закономірності навколишньої природи виникають на основі тих знань, які в кожний історичний період дають конкретні науки, що вивчають певні області явищ і процесів природи. Оскільки природа є щось єдине ціле, остільки і знання про неї повинні мати цілісний характер, тобто являти собою певну систему. Таку загальну сукупність наукових знань про природу здавна називають вченням про природу чи природознавством.

Раніше в природознавство входили все порівняно нечисленні знання, які були відомі про природу, але вже з епохи Відродження виникають і відокремлюються окремі його галузі та дисципліни, тобто починається процес диференціації природничо-наукового знання. Ясно, що не всі знання є однаково важливими для розуміння природи.

Щоб підкреслити фундаментальний характер основних і найважливіших знань про природу, вчені ввели поняття природничо-наукової картини світу. Сам термін «картина світу» вказує на те, що мова тут йде не про частину або фрагмент світу, а про цілісну концепцію природи. Як правило, у формуванні такої картини природи найбільше значення набувають фундаментальні поняття і закони найбільш розвинутих галузей природознавства, які в певний історичний період висуваються як основоположної науки або лідера природознавства. Не підлягає сумніву, що фундаментальні науки надають свій вплив на уявлення про світ інших наук і вчених певної епохи. Але це не означає, що інші науки не беруть участь у формуванні картини природи. Насправді така картина виникає як результат синтезу фундаментальних відкриттів і законів різних галузей і дисциплін природознавства.

З плином часу вчені відкривають різні явища і встановлюють закономірності цих явищ, з подальшим виведенням теорії і доказом її на практиці дослідним шляхом. У даній роботі в третьому розділі ми розглянемо одне із таких явищ відритих спочатку гіпотетично французьким ученим де Бройля, а в подальшому підтверджене досвідченим шляхом американськими фізиками К. Девіссона і Л. Джермером .. Мова піде про корпускулярно-хвильовому дуалізмі мікрооб'єктів.

2. Наукова картина світу

2.1 Поняття і структура наукової картини світу

Наукова картина світу - це цілісна система уявлень про загальні властивості і закономірності природи, що виникає в результаті узагальнення і синтезу основних природничо-наукових понять, принципів, методологічних установок або - особлива форма систематизації знань, якісне узагальнення і світоглядний синтез різних наукових теорій.

Будучи цілісною системою уявлень про загальні властивості і закономірності об'єктивного світу, наукова картина світу існує як складна структура, що включає в себе в якості складових частин загальнонаукову картину світу і картини світу окремих наук (фізична, біологічна, геологічна і т.п.). Картини світу окремих наук, у свою чергу, включають в себе відповідні численні концепції - певні способи розуміння і трактування будь-яких предметів, явищ і процесів об'єктивного світу, що існують у кожній окремій науці.

У структурі наукової картини світу можна виділити два головних компоненти - понятійний і чуттєво-образний. Понятійний представлений філософськими категоріями (матерія, рух, простір, час тощо) і принципами (матеріальної єдності світу, загального зв'язку і взаємозумовленості явищ, детермінізму та ін), загальнонауковими поняттями і законами (наприклад, закон збереження і перетворення енергії), а також фундаментальними поняттями окремих наук (поле, речовина, Всесвіт, біологічний вид, популяція та ін.)

Чуттєво-образний компонент наукової картини світу - це сукупність наочних уявлень про ті чи інші об'єкти і їх властивості (наприклад, планетарна модель атома, образ Метагалактики у вигляді розширюється сфери та ін.)

2.2 Сучасна наукова картина світу і її відмінність від ненаукових картин світу.

Основою сучасної наукової картини світу є фундаментальні знання, отримані, насамперед, в галузі фізики. Однак в останні десятиліття минулого століття все більше стверджувалась думка, що в сучасній науковій картині світу лідируюче положення займає біологія. Це виражається в посиленні впливу, що надає біологічне знання на зміст наукової картини світу. Ідеї ​​біології поступово набувають універсальний характер і стають фундаментальними засадами інших наук. Зокрема, у сучасній науці такий універсальною ідеєю є ідея розвитку, проникнення якої в космологію, фізику, хімію, антропологію, соціологію і т.д. призвело до суттєвої зміни поглядів людини на світ.

Головна відмінність наукової картини світу від ненаукових картин світу (наприклад, релігійної) полягає в тому, що наукова картина світу будується на основі певної доведеною і обгрунтованої фундаментальної наукової теорії. Разом з тим наукова картина світу як форма систематизації знання відрізняється від наукової теорії. Якщо наукова картина світу відображає об'єкт, відволікаючись від процесу одержання знання, то наукова теорія містить у собі не тільки знання про об'єкт, але й логічні засоби перевірки їх істинності. Наукова картина світу грає евристичну роль у процесі побудови приватних наукових теорій.

2.3 Взаємозв'язок загальної наукової та природничо картин світу

Найважливіші концепції природознавства служать основою наукових уявлень про загальну картину природи, оскільки в них формулюються фундаментальні поняття, принципи і закони природознавства в кожну історичну епоху його розвитку. Саме вони складають наукову основу картини природи в цілому і тому в значній мірі визначають науковий клімат епохи. У найтіснішому взаємодії з розвитком наук про природу, починаючи з XVII ст., Розвивалася математика, яка створила для тодішнього природознавства такі потужні математичні методи, як диференціальне та інтегральне числення, а також подальші їх відгалуження.

Основою картини природи і світу в цілому служили світоглядні та філософські ідеї про будову всесвіту, закони його зміни і розвитку. Людина завжди прагнула зрозуміти навколишній світ і своє місце в ньому. Тому вже на ранніх етапах цивілізації виникають міфологічні та релігійні уявлення про світ, які згодом витісняються науковими поглядами на нього.

Проте без урахування результатів дослідження економічних, соціальних і гуманітарних наук наші знання про світ у цілому будуть свідомо неповними та обмеженими. Людина не тільки природна істота, він найтіснішими узами пов'язаний з суспільством, в якому протікає вся його діяльність. Фундаментальні поняття і принципи життєдіяльності суспільства складають другу, додаткову частину цілісної наукової картини світу. Тому слід розрізняти природничо картину природи, яка складає першу частину загальної картини світу і формується з результатів досліджень і досягнень наук про природу. Загальна ж наукова картина світу являє собою синтез фундаментальних понять, принципів і закономірностей природознавства і суспільствознавства.

2.4 Перевага і функціональність наукової картини світу

Перевага наукової картини світу, завдяки якому вона витіснить всі колишні картини, полягає в його «єдності - єдина по відношенню до всіх дослідникам, усім народностям, всіх культурах». Отже, вона має об'єктивний характер, і тому її мета "полягає не в повному пристосуванні наших думок до наших відчуттів, а в повному звільнення фізичної картини світу від індивідуальності творчого розуму».

Зрозуміло, без творчої діяльності вченого, його уяви й інтуїції, неможливе створення картини світу, але в остаточному вигляді ця картина не повинна містити будь-яких посилань на індивідуальні особливості дослідника. Саме тому є можливість її використання вченими різних народів і культур.

Картина світу у будь-якої людини занадто індивідуальна, оскільки вона заснована на власному досвіді, особистих вражень і відчуттів. Наука прагне знайти об'єктивні, не залежні від індивідуального суб'єкта закономірності природи. Тому в науці доводиться абстрагуватися від особистих відчуттів і уявлень і побудувати таку систему знань про природу, з якою міг би погодитися кожен дослідник. Ясно, що не всяка система знань являє собою картину природи. Для цього необхідно, по-перше, щоб ця система відображала найбільш фундаментальні властивості і закономірності природи, по-друге, всі такі властивості повинні розглядатися в рамках єдиної, цілісної картини, оскільки ніякої окремий фундаментальний закон природознавства не становить ще картини природи, по- третє, природничо-наукова картина світу повинна бути такою спільною теоретичною моделлю навколишньої природи, яка допускає доповнення, виправлення та уточнення у зв'язку з розвитком наукових уявлень про світ, по-четверте, наукову картину світу слід постійно співвідносити і звіряти як із самою природою, так і з зміною фундаментальних знань про неї.

У процесі еволюції і прогресу наукового пізнання відбувається зміна старих понять новими поняттями, менш загальних теорій більш загальними і фундаментальними теоріями. А це з часом неминуче призводить до зміни наукових картин світу, але при цьому продовжує діяти принцип спадкоємності, загальний для розвитку всього наукового знання. Стара картина світу не відкидається цілком, а продовжує зберігати своє значення, уточнюються тільки межі її застосовності. Електромагнітна картина світу не відкинула механистическую картину світу, а уточнила область її застосування. Аналогічно цьому квантово-релятивістська картина не відкинула електромагнітну картину, а вказала межі її застосування.

У міру розвитку науки і практики в наукову картину світу будуть вноситися зміни, виправлення і поліпшення, але ця картина ніколи не знайде характеру абсолютної істини.

3. Корпускулярно - хвильовий дуалізм. Його сутність

3.1 Незвичайні властивості мікрооб'єктів. Гіпотеза де Бройля

У природі мікрооб'єкти мають незвичайні властивості, які виявляються за допомогою експериментів. Так вченими було встановлено, що мікрооб'єкти в одних дослідах виявляють себе як матеріальні частки, або корпускули, в інших - як хвилі.

Новий радикальний крок у розвитку фізики був пов'язаний саме з поширенням корпускулярно-хвильового дуалізму на найдрібніші частинки речовини - електрони, протони, нейтрони та інші мікрооб'єкти. У класичній фізиці речовина завжди вважалося складається з частинок, і тому хвильові властивості здавалися явно чужими йому. Тим дивніше виявилося виявлення існування у мікрочастинок хвильових властивостей.

Першим гіпотезу про наявність хвильових властивостей у мікрочастинок матерії висловив в 1924 р. відомий французький учений Л. де Бройль. Мабуть, він керувався при цьому інтуїтивною ідеєю про симетрії між речовиною і полем і особливо новими поглядами на світ, елементарні об'єкти якого - фотони - мають одночасно хвильовими і корпускулярним властивостями. Незважаючи на корінна різниця між речовиною і полем, така глибока аналогія виявилася вірною і послужила вихідною точкою для розробки нової квантової фізики.

Гіпотеза де Бройля полягала в наступному:

Кожній матеріальної частці незалежно від її природи слід поставити у відповідність хвилю, довжина якої обернено пропорційна імпульсу частинки:

де - Довжина хвилі,

р - імпульс частинки, що дорівнює добутку її маси на швидкість: р = mv,

h - постійна Планка.