Инфоурок Другое СтатьиНаука Нового времени возникновение экспериментального метода и его соединение с математическим описанием природы

Наука Нового времени возникновение экспериментального метода и его соединение с математическим описанием природы

Скачать материал

17.Наука Нового времени: возникновение экспериментального метода и его соединение с математическим описанием природы (Г. Галилей, Р. Декарт, И. Ньютон).

Сама идея экспериментального исследования неявно предполагала наличие в культуре особых представлений о природе, о деятельности и познающем субъекте, представлений, которые сформировались только в культуре Нового времени. Идея экспериментального исследования полагала субъекта в качестве активного начала, противостоящего природной материи, изменяющего ее вещи путем силового давления на них. Природный объект познается в эксперименте потому, что он поставлен в искусственно созданные условия и только благодаря этому проявляет для субъекта свои невидимые сущностные связи.

 

Активное деятельностное отношение к миру требовало познания его существенных связей, причин и закономерностей, а значит, резкого усиления внимания к проблемам самого познания и его форм, методов механизмов. Одной из ключевых проблем стала проблема метода. Укрепляется идея о возможности изменения, переделывания природы на основе познания ее закономерностей, все более осознается практическая ценность научного знания («знание - сила» Френсис Бэкон). Начинает развиваться механистическое естествознание.

 

Наиболее знаменитые ученые этого периода – Галилео Галилей, Френсис Бэкон, Рене Декарт, Исаак Ньютон.

 

В учении Галилея были заложены прочные основы механистического естествознания. В центре его научных интересов стояла проблема движения. Открытие принципа инерции, исследование им свободного падения тел имели большое значение для становления механики как науки.

 

Исходным пунктом познания, по Галилею, является чувственный опыт, который сам по себе, однако, не дает достоверного знания. Оно достигается планомерным и реальным (или мысленным) экспериментированием, опирающимся на строгое количественно-математическое описание. Критикуя непосредственный опыт, Галилей первым показал, что опытные данные в своей первозданности не являются исходным элементом познания, что они всегда нуждаются в определенных теоретических предпосылках. Иначе говоря, опыт не может не предваряться определенными теоретическими допущениями, не может не быть «теоретически нагруженным».

 

Вот почему Галилей, в отличие от «чистого эмпиризма» Френсиса Бэкона (при всем сходстве их взглядов), был убежден, что первоначальные данные («фактуальные данные») никогда не могут быть даны в первозданности. Они всегда так или иначе пропускаются через определенное теоретическое видение реальности, в свете которого они (факты) получают соответствующую интерпретацию. Таким образом, опыт – это очищенный в мысленных допущениях и идеализациях опыт, а не просто (и не только) простое описание фактов.

 

Галилей выделял два основных метода экспериментального исследования природы:

 

1) аналитический метод («метод резолюций») – прогнозирование чувственного опыта с использованием средств математики, абстракций и идеализации. С помощью этих средств выделяются элементы реальности (явления, которые трудно себе представить), недоступные непосредственному восприятию (например, мгновенная скорость). Иначе говоря, вычленяются предельные феномены познания, логически возможные, но не представимые в реальной действительности.

 

2) Синтетически-дедуктивный метод («метод композиций») – на базе количественных отношений вырабатываются некоторые теоретические схемы, которые применяются при интерпретации явлений, их объяснении.

 

Достоверное знание в итоге реализуется в объясняющей теоретической схеме как единство синтетического и аналитического, чувственного и рационального. Отличительное свойство метода Галилея – построение научной эмпирии, которая сильно отлична от обыденного опыта.

 

Философия Ф.Бэкона была продолжением натурализма Возрождения, который он вместе с тем освобождал от пантеизма, мистицизма и различных суеверий. Остатки органистических воззрений сочетались в ней с началами аналитического метода, поэтичность с трезвым рационализмом, критицизм с нетерпеливым желанием охватить все и обо всем высказаться. И по своим намерениям, и в действительности Бэкон играл в философии роль реформатора.

 

Он включал в философию почти всю совокупность наук и видел ее задачу в изучении как природы, так и человека с некоторой методологически единой точки зрения.

 

В своем произведении "Великое Восстановление Наук" Бэкон впервые сформулировал свою идею универсальной реформы человеческого знания на базе утверждения опытного метода исследований и открытий.

 

Его первая часть "Разделение наук" призвана была дать обзор и классификацию уже достигнутых человеческих знаний и указать темы, которые, прежде всего, нуждаются в дальнейшем изучении. Вторую часть составлял "Новый Органон или указания для истолкования природы". Здесь излагалось учение о методе познания как "законном сочетании способностей опыта и разума" и "истинной помощи" разума в исследованиях вещей. В противоположность дедуктивной логической теории аристотелевского "Органона" Бэкон выдвигает индуктивную концепцию научного познания, в основе которой лежат опыт и эксперимент, определенная методика их анализа и обобщения. Третья часть предполагала кропотливую работу по изучению и систематизации различных природных фактов, свойств и явлений, естественнонаучных наблюдений и экспериментов, которые, согласно его концепции, должны были стать исходным материалом для последующего индуктивного обобщения.

 

Заслуга Бэкона, в частности, состоит в том, что он со всей определенностью подчеркнул: научное знание проистекает из опыта, не просто из непосредственных чувствительных данных, а именно из целенаправленного организованного опыта, эксперимента. Более того, наука не может строиться просто на непосредственных данных чувства.

 

В трактате "О достоинстве и преумножении наук" Бэкон разбирает различные способы постановки опытов и модификации экспериментирования, в частности изменение, распространение, перенос, инверсию, усиление и соединение экспериментов.

 

Бэкон ставит перед собой задачу сформировать принцип научной индукции, "которая производила бы в опыте разделение и отбор и путем должных исключений и отбрасываний делала бы необходимые выводы". Он мыслил индукцию не как средство узкоэмпирического исследования, а как метод выработки фундаментальных теоретических понятий и аксиом естествознания, или, как он выражался, естественной философии.

 

В противовес индукции через простое перечисление, распространенной в то время, он выдвигает на передний план истинную, по его словам, индукцию, дающую новые выводы, получаемые на основании не столько в результате наблюдения подтверждающих фактов, сколько в результате изучения явлений, противоречащих доказываемому положению. Один-единственный случай способен опровергнуть необдуманное обобщение. Пренебрежение к так называемым отрицательным инстанциям, по Бэкону, - главная причина ошибок, суеверий, предрассудков.

 

В индуктивный метод Бэкона необходимыми этапами входит собирание фактов, их систематизация. Бэкон выдвинул идею составления трех таблиц исследования - таблицы присутствия, отсутствия и промежуточных ступеней.

 

Бэкон решительно переосмысливает предмет и задачи науки. В отличие от античности, когда к природе относились созерцательно, становится задача обращения научного знания на пользу человечеству: "знания - сила", Бэкон ориентирует на поиск открытий не в книгах, как схоласты, а в процессе производства и ради него. Он обосновывает важность индуктивного метода (от единичных фактов к общим положениям).

 

Близкие цели ставятся и Рене Декартом, но он предлагает анализ, требующий строгой последовательности в познании по образу математики. Особую роль Декарт отводит самосознанию ("мыслю, следовательно существую"), а также методическому сомнению.

 

В истории математики Декарт занимает весьма видное место. Он сыграл решающую роль в становлении современной алгебры: ввел буквенные символы, обозначил последними буквами латинского алфавита переменные величины, ввел нынешнее обозначение степеней, заложил основы теории уравнений. Историческое значение Декартовой "геометрии" состоит также в том, что здесь была открыта связь величины и функции, что преобразовало математику.

 

Применение алгебраических методов к геометрическим объектам, введение системы прямолинейных координат означало создание аналитической геометрии. Вместе с конкретным научным открытием было совершено еще одно, методологическое открытие. Обнаружилась необходимость и возможность постоянной работы над собственным умом, необходимость и возможность постоянного обращения мысли на мысль, постоянного развития самой способности мыслить, открывать, изобретать.

 

Декарт разрабатывал метод, необходимый для отыскания истины. Выделяется два основных средства познания: интуицию и дедукцию.

 

Интуиция - центральное положение картезианского рационалистического метода, требующего ясности и отчетливости как высшего и решающего критерия истинности. Поэтому учение Декарта об интуиции совпадает с учением об "естественном свете разума".

 

Под интуицией имеется в виду "понятие ясного и внимательного ума, настолько простое и отчетливое, что оно не оставляет никакого сомнения в том, что мы мыслим, или, что одно и то же, прочное понятие ясного и внимательного ума, порождаемое лишь естественным светом разума".Интуиция выступает элементарным актом познания и его "точкой роста", а само познание понимается как последовательность, упорядоченная цепочка интуиций.

 

Интуиция находится в теснейшей связи с дедукцией. Посредством дедукции мы познаем все, что необходимо выводится из чего-либо достоверно известного.

 

Рационалистический метод Декарта, концентрируя внимание на деятельности самого человеческого ума в процессе достижения истины, представляется прямой противоположностью методу эмпиризма Бэкона, основанному на чисто опытном выведении аксиом знания, лишенных математического осмысления.

 

Великий английский ученый Исаак Ньютон в своих трудах (главный из которых – «Математические начала натуральной философии») сформулировал понятия и законы классической механики, дал математическую формулировку закона всемирного тяготения, теоретически обосновал законы Кеплера (создав тем самым небесную механику), и с единой точки зрения объяснил большой объем опытных данных (неравенства движения Земли, Луны и планет, морские приливы и другое).

 

Кроме того, Ньютон – независимо от Лейбница – создал дифференциальное и интегральное исчисление как адекватный язык математического описания физической реальности.

 

Научный метод Ньютона имел целью четкое противопоставление достоверного естественнонаучного знания вымыслам и умозрительным схемам натурфилософии.

 

Содержание научного метода Ньютона (метода принципов) сводится к следующим основным этапам («ходам мыслей»):

 

1) провести опыты, наблюдения, эксперименты;

 

2) посредством индукции вычленить в чистом виде отдельные стороны естественного процесса и сделать их объективно наблюдаемыми;

 

3) понять управляющие этими процессами фундаментальные закономерности, принципы, основные понятия;

 

4) осуществить математическое выражение этих принципов, то есть математически сформулировать взаимосвязи естественных процессов;

 

5) построить целостную теоретическую систему путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов;

 

6) использовать силы природы и подчинить их целям человека в технике.

 

Сам Ньютон с помощью своего метода решил три кардинальных задачи:

 

- Четко отделил науку от умозрительной натурфилософии и дал критику последней. Под натурфилософией Ньютон понимал точную науку о природе, теоретико-математическое учение о ней.

 

- Разработал классическую механику как целостную систему знаний о механическом движении тел. Его механика стала классическим образцом научной теории дедуктивного типа и эталоном научной теории вообще.

 

- Ньютон завершил построение новой революционной для того времени картины природы, сформулировав основные идеи, понятия, принципы, составившие механическую картину мира.

 

Теоретическое естествознание, возникшее в эту историческую эпоху, предстало в качестве второй (после становления математики) важнейшей вехи формирования науки в собственном смысле этого слова.

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 936 353 материала в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 16.01.2022 132
    • DOCX 49.5 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Фадеева Наталья Юрьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Фадеева Наталья Юрьевна
    Фадеева Наталья Юрьевна
    • На сайте: 5 лет и 11 месяцев
    • Подписчики: 6
    • Всего просмотров: 41378
    • Всего материалов: 85

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой