Научные революции XX века

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОВОЛЖСКАЯ АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ

имени П.А. СТОЛЫПИНА » 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ 
 
 
 

по дисциплине: «Концепции современного естествознания »

на тему «Научные революции XX века» 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                Выполнила:

студентка 1 курса,

спец. «Организация работы с молодёжью»

группы 106

Кузьмина Мария 

Проверила:

Богорубова  Татьяна Александровна  
 
 
 
 
 

                                               САРАТОВ 2011

                                            Содержание: 

Введение

    1. Революция в физике

     2. Революция в  молекулярной биологии и генетике

    3. Техническая революция.

    4. Информационная революция.

    5. Астрономическая революция.

Заключение

Список  литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                                
 

                                                           

                                                     Введение

 

           Ведущая роль в развитии науки принадлежит научным революциям, которые, случаясь довольно редко, тем не менее, являются главными и наиболее важными моментами в ее истории.

           Революция в науке — период развития науки, во время которого старые научные представления замещаются частично или полностью новыми, появляются новые теоретические предпосылки, методы, материальные средства, оценки и интерпретации, плохо или полностью несовместимыми со старыми представлениями.

             Четко и однозначно фиксируемых радикальных смен научных картин мира, или научных революций в истории развития естествознания можно выделить три.

              Если персонифицировать их по именам ученых, сыгравших в этих событиях наиболее заметную роль, то три глобальные научные революции должны называться аристотелевской, ньютоновской и эйнштейновской.

               Три научные революции обусловили три длительных стадии развития науки, каждой из которых соответствует своя картина мира. Это, конечно, не означает, что в истории науки важны одни лишь революции. В промежутках между ними также делаются научные открытия и создаются новые теории. Однако, несомненно, что именно революционные изменения, затрагивающие основы науки, определяют общие контуры научной картины мира на длительный период.

                 Между аристотелевской и ньютоновской революциями лежит исторический период почти в 2000 лет; Эйнштейна от Ньютона отделяют немногим более 200 лет. Но не прошло и 100 лет со времени появления нынешней научной картины мира, как у многих ученых возникло ощущение близости новой научной революции. Таким образом, можно утверждать, что историческое развитие науки происходит с ускорением. 
 

                                    

                                    1. Революция в физике

          В области физики революция началась в самом начале 20-го столетия, когда Макс Планк вывел формулу распределения энергии в спектре абсолютно черного тела, из которой следовало, что энергия излучается не равномерно, как предполагали раньше, а частями - квантами. На этой основе Альберт Эйнштейн в 1905 году развил квантовую теорию фотоэффекта. Дальше Нильс Бор предложил модель строения атома, где электроны вращаются по орбитам вокруг ядра атома, словно планеты вокруг солнца. 

         Но на этом революция не закончилась. Альберт Эйнштейн в 1916 году разработал общую теорию относительности, что практически перевернуло представления всех ученых того времени. В соответствии с этой теорией, гравитация - это не процесс взаимодействия полей и тел в пространстве, а результат искривления пространства-времени. Эта теория объяснила появление так называемых черных дыр, а также искривление световых лучей от звезд при их прохождении рядом с Солнцем.

          В 1932 г. Джеймс Чэдвик доказал существование нейтрона. Это научное открытие привело к бомбардировке Хиросимы и Нагасаки, к развитию гонки вооружения и к холодной войне. Но в то же время это открытие послужило толчком к развитию атомной энергетики, а также к использованию радиоизотопов в различных научных сферах. За открытие нейтрона Джеймс Чэдвик в 1935 г. получил Нобелевскую премию в области физики. 

          16-го декабря 1947 г. Уолтер Браттейн, Джон Бардин и Уильям Шокли открыли свойства полупроводника - управление большими токами при помощи малых. Так появился транзистор - прибор, который состоял из пары p-n переходов. Принцип работы транзистора послужил основой для развития многих сфер научной деятельности и не только. Его изобретение привело к появлению микросхем и микропроцессоров - основы для современных компьютеров и радиоэлектронной аппаратуры и т.д. 

          Таким образом,  проникая в область микромира, физики столкнулись с неожиданными проявлениями физической реальности, для описания которой возникла потребность в новой теории, ибо сделать это с помощью классической механики не удавалось. Поэтапно, благодаря работам ряда физиков и главным образом Бора, Гейзенберга, Шредингера, Планка, де Бройля и других, была построена физическая теория микромира, создана квантовая механика. Согласно этой теории, движение микрочастиц в пространстве и времени не имеет ничего общего с механическим движением макрообъектов и подчиняется соотношению неопределенностей: если известно положение микрочастицы в пространстве, то остается неизвестным ее импульс и наоборот. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                    2. Революция в молекулярной биологии и генетике

           Революция в этой области связана с открытием двойной спирали ДНК. Еще в 1869 ДНК открыл швейцарский биолог Фридрих Мишер. Но тогда он не предполагал, что это носитель генетической информации, который объединяет все живые существа, начиная от человека до земляного червя.

            В 20-м веке английский ученый Розалин Франклин, проводя рентгеновский дифракционный анализ молекул ДНК, пришла к выводу, что ДНК имеет форму двойной спирали, которая напоминает винтовую лестницу. Розалин рассказала о результатах своего анализа исследователям Кембриджского Университета Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону, которые также изучали структуру ДНК. И в 1953 г. они предложили трехмерную структуру молекулы ДНК, за что и получили Нобелевскую премию. Но, несмотря на это, Розалин и дальше продолжала изучать свойства ДНК, открывая все новые ее качества. Научные работы Розалин впоследствии подтолкнули ученых к разработке новых медицинских препаратов, появлению генной инженерии, клонированию животных, органов человека и даже к попытке клонирования самого человека.

           Важную роль в развитии биологии сыграл известный ученый Сидни Бреннер, который сделал открытие в области генетической регуляции развития органов. Он изучал вопрос об ограниченной продолжительности жизни клетки. Впоследствии было высказано предположение о запрограммированной смерти клетки - апоптозе.

          Бреннер совместно с Джоном Салстоном занимался расшифровкой генома человека. Выполняя исследовательскую работу на земляном черве - нематоде, Сталстон определил первый ген  самоубийства клетки.

         Роберт Горвиц в 70-е годы, продолжая работу в этом направлении, открыл два гена клеточного самоубийства. Позднее он открыл ген, который удерживает клетку от самоуничтожения. Он нашел соответствующие гены у других животных и человека. Эти научные открытия позволяют продолжить работы в сфере управления процессами старения организмов и предположить возможность контроля развития многих смертельных заболеваний. В 2002 г. Горвиц и Салстон получили Нобелевскую премию в сфере физиологии и медицины. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                3. Техническая революция.

           Эпоха НТР наступила в 40-50-е годы. Именно тогда зародились и получили развитие её главные направления: автоматизация производства, контроль и управление им на базе электроники; создание и применение новых конструкционных материалов и др. С появлением ракетно-космической техники началось освоение людьми околоземного космического пространства.

            Для прогресса современной науки и техники характерно комплексное сочетание их, революционных и эволюционных изменений. Примечательно, что за два -- три десятилетия многие начальные направления НТР из радикальных постепенно превратились в обычные эволюционные формы совершенствования факторов производства и выпускаемых изделий. Новые крупные научные открытия и изобретения 70-80-х годов породили второй, современный, этап НТР. Для него типичны несколько лидирующих направлений: электронизация, комплексная автоматизация, новые виды энергетики, технология изготовления новых материалов, биотехнология. Их развитие предопределяет облик производства в конце ХХ -- начале XXI вв.

              НТР дала миру концептуально новые технологии, о которых раньше можно было только прочитать в фантастических романах. Благодаря НТР, люди взглянули на мир совсем другими глазами. Человек почувствовал себя настоящим царём природы, ведь он получил благодаря новым технологиям почти что абсолютный контроль над ней. Уже невозможно представить нашу жизнь без использования новых технология, хотя каких-то там сто пятьдесят лет назад человечество жило совсем по-другому.

            Естественно, от влияния новых технологий не укрылось ничего, в том числе и искусство. Другое дело - как новые технологии влияли на каждый из видов искусства. Из древних видов искусства наибольшему влиянию новых технологий подверглась музыка. Всё-таки живопись, скульптура, литература до сих пор используют те же художественные приёмы, что и раньше.

         Музыка же под влиянием новых технологий просто преобразилась: теперь у большинства людей слово музыка ассоциируется не с большим концертным залом и симфоническим оркестром, а с магнитофоном и играющей из него незамысловатой мелодией.

          Влияние новых технологий на искусство не ограничилось только внесением изменений в старые виды искусства. Благодаря новым технологиям возникли совершенно новые виды искусства: такие как фотография (хотя она может быть отнесена к изобразительному искусству) и кинематограф. В настоящее время они уже стоят по значимости в одном ряду с древнейшими видами искусств.

          Ещё один немаловажный момент: новые технологии дали возможность лёгкого тиражирования произведений искусств, в основном произведения литературы, музыки и кино. Теперь все, кому не лень получили возможность распространять по миру свои «шедевры», из-за чего найти настоящее произведение искусства в этом потоке стало невозможно. Особенно остро это стало ощущаться в последние двадцать лет, когда началась эра цифровых технологий -- более качественных, надёжных и дешевых, чем используемые ранее аналоговые.

          Новую ступень сущностного самовыявления человека следует рассматривать как новую ступень развития культуры человека, имея в виду, с одной стороны, что сама научно-техническая революция есть часть духовной жизни общества, культуры, рассматриваемой в широком смысле слова как совокупность материальной и духовной культуры (другой ее частью является литература и искусство), а с другой стороны, что научно-техническая революция как выражение определенной ступени развития производства необходимо должна дополняться и “уравновешиваться” новой ступенью революции в культуре, рассматриваемой в узком смысле слова как духовная культура, духовно-творческое развитие человека.

          Таким образом, НТР имеет всеохватывающий характер, оказывая влияние на все сферы не только экономической жизни, но и на политику, идеологию, быт, духовную культуру, психологию людей.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                          4. Информационная революция.

Информационная  революция (70-е гг. XX в.) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации). Этот период характеризуют три фундаментальные инновации:

  • переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным;
  • миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин;
  • создание программно-управляемых устройств и процессов.

          Последняя информационная революция выдвигает на передний план новую отрасль - информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшая составляющая информационной индустрии - информационная технология. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                       5. Астрономическая революция.

          В ХХ в. в астрономии произошли  поистине радикальные изменения. Прежде всего, значительно расширился и обогатился теоретический фундамент астрономических наук. Начиная с 20-30-х годов, в качестве теоретической основы астрономического познания стали выступать (наряду с классической механикой) релятивистская и квантовая механика, что существенно раздвинуло "теоретический горизонт" астрономических исследований. Общая теория относительности создала возможность модельного теоретического описания явлений космологического масштаба и по сути впервые поставила космологию – эту чрезвычайно важную отрасль астрономии – на твердую теоретическую почву.

          А создание квантовой механики  послужило чрезвычайно мощным  импульсом развития, как астрофизики,  так и космогонического аспекта  астрономии (в частности, выяснения источников энергии и механизмов эволюции звезд, звездных систем и др.)

    Наряду  с этим существенно совершенствовались и эмпирические методы астрономического познания. Астрономия стала всеволновой, т.е. астрономические наблюдения проводятся на всех диапазонах длин волн излучений (радио,- инфракрасный, оптический, ультрафиолетовый, рентгеновский и гамма - диапазоны). Появилась также возможность непосредственного исследования с помощью космических аппаратов и наблюдений космонавтов околоземного космического пространства, Луны и планет Солнечной системы.

    Все это привело к значительному  расширению наблюдаемой области  Вселенной и открытию целого ряда необычны явлений. Среди этих открытий особенное значение имеют нестационарные процессы во Вселенной:

  • обнаружение в конце 40-х годов существования "звездных ассоциаций", представляющих собой группы распадающихся после своего рождения звезд;
  • обнаружение в 50-х годах явлений распада скоплений и групп галактик;
  • открытие в 60-е годы квазаров (Квазары - самые мощные из известных сейчас источников энергии. При сравнительно небольших размерах (не более 1 светового месяца) средний квазар излучает вдвое больше энергии, чем вся наша Галактика, имеющая в поперечнике размер в 100 тысяч световых лет и состоящая из 200 млрд. звезд. Для квазаров характерны и признаки явной нестабильности: переменность блеска и выбросы вещества с огромными скоростями), радиогалактик, взрывной активности ядер галактик с колоссальным энерговыделением (~ 1 0 n эрг, где n = 6 0);
  • нестационарных явлений в недрах звезд;
  • нестационарных явлений в Солнечной системе (быстрый распад короткопериодических комет, планетарная эруптивная деятельность и др.).

Кроме того, к выдающимся астрономическим  открытиям следует отнести обнаружение 

  • "реликтового" излучения, которое является важнейшим аргументом в пользу теории "горячей" Вселенной;
  • "рентгеновских звезд";
  • пульсаров;
  • космических мазеров на линиях некоторых молекул(воды, ОН и др.);
  • вероятное открытие "черных дыр"; и др.

        По сути, астрономия во второй половине ХХ века астрономия вступила в период научной революции, которая изменила способ астрономического познания – на смену классическому способу познания пришел "неклассический" способ астрономического познания. Свидетельством этого является радикальная смена методологических установок астрономического познания и астрономической картины мира

                                                 Заключение 

           Научные открытия 20 века стали  непосредственной производительной  силой, которая обусловила качественные перемены в жизни человека. Бесспорно, эти открытия существенно изменили не только материальную сферу человека, но в то же время повлияли на духовное развитие человека и даже привели к общему упадку уровня нравственности. Это проявляется в неудержимом стремлении человека к материальным благам в ущерб моральным принципам.

           Такое бурное и бесконтрольное  развитие науки и техники в  20-м веке кроет в себе и  большую опасность. Экологический  кризис и создание оружия массового  уничтожения, техногенные катастрофы и природные катаклизмы… причиной которых стал научно-технический прогресс. Что мы наблюдаем в настоящее время? Взрыв контейнера с радиоактивными отходами в 1957 г. под Челябинском, авария на химическом заводе в Бхопале (Индия) в 1984 г., авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г., огромный разлив нефти из танкера Вальде у побережья Аляски в 1989 г., поджег 732 нефтяных скважин в Кувейте в 1991г., распространение вирусов СПИДа, атипичной пневмонии, свинного гриппа, - и это далеко не полный перечень.

             Эта ситуация требует разумного  контроля развития достижений  науки. Но формальное сдерживание  правовыми, юридическими методами  сейчас не сможет предупредить  многие негативные явления, способные  причинить неприятности человечеству  в ближайшем будущем. Человек вынужден сделать шаг навстречу природе, стать на один уровень с ней, изменить свое сознание. «Homo sapiens» должен осознать, что он не царь природы, а ее часть. 
 
 

                                          Список литературы 

http://naturalscience.ru/content/view/18/205/

http://www.berl.ru/article/kletka/minim/revolucia_v_fizike.htm

http://www.nauka-filosofia.info/p65aa1.html

http://sbio.info/page.php?id=244

http://www.epochtimes.com.ua/ru/articles/view/7/21582.html

Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М.: Высш. шк., 2001.

Научные революции XX века 📙 Реферат → 🆔 162422

Научные революции XX века 📙 Реферат → 🆔 162422

Научные революции XX века