Может ли крупное научное открытие быть совершено на четком фундаменте уже разработанной теории

Обновлено: 15.05.2024

Современная цивилизация не существовала бы без технологий и научных изобретений. Многие из них меняли представления о мире или жизнь людей. Сейчас очевидно, что руки после улицы нужно мыть; если бросить вверх камень с достаточной скоростью, он выйдет на орбиту Земли, а мыши не самозарождаются в соломе. Но это было известно (и доступно) не всегда. Представляем 10 открытий, изменивших мир.

ТОП 10: величайшие научные открытия, изменившие мир

Выбрать только 10 открытий из всех сложно. Пришлось отказаться от наследия античности и от некоторых областей наук: с ними текст получился бы огромным. Многие величайшие достижения человечества, например: волновая теория света, закон сохранения энергии, структура генетического кода — остались не рассмотренными по этой же причине. Поэтому рассмотрим те научные открытия, без которых не было бы современной науки и цивилизации.

Гелиоцентрическая система мира

Земля вращается вокруг Солнца с периодом вращения один год. На этом основана современная астрономия. Однако со 2 до конца 17 века геоцентризм — идея о том, что Солнце, звезды и планеты вращаются вокруг Земли — был популярнее. Так утверждали труды Аристотеля и Птолемея, а также Библия. Мало кто из философов и ученых решался спорить с ними.

Николай Коперник (1473-1543), возродивший концепцию гелиоцентризма

В 1543 году польский астроном Николай Коперник опубликовал книгу «О движении небесных сфер». В ней он утверждал, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, а Земля, кроме того — и вокруг своей оси. Эти дату и книгу считают моментом возрождения гелиоцентризма.

Концепция гелиоцентризма

Теория о гелиоцентризме была доказана только после открытия законов классической механики. До этого ее развивали Иоганн Кеплер, Галилео Галилей и другие астрономы и физики.

Клеточное строение живых организмов и микроскопия

«Все живые организмы состоят из клеток. Клетка – структурная и функциональная единица живого». Без этих знаний биология и медицина оставались бы на уровне 15 века. Клеточную теорию строения живого разработали благодаря исследованиям Роберта Гука и Антони ван Левенгука.

Англичанин Роберт Гук в 1665 году опубликовал книгу «Микрография». Помимо астрономических наблюдений в ней были рисунки срезов пробки с упорядоченными пустотами. Гук назвал их клетками, и термин прижился.

Клетка в микроскопии

Страстью Антони ван Левенгука, работника торговой лавки, была микроскопия. Левенгук научился шлифовать линзы и собирать их в стопки, чтобы усилить увеличение. Прочитав книгу Гука, Левенгук начал рассматривать в самодельный микроскоп все подряд. Именно Левенгук первым открыл одноклеточные организмы, бактерии, эритроциты (клетки крови), мышечные волокна.

Закон всемирного тяготения и законы классической механики

Классическая, или ньютоновская механика, благодаря которой существуют современные механизмы, немыслима без законов Ньютона. В 1687 году Исаак Ньютон издал книгу «Математические начала натуральной философии». В ней английский ученый описал три закона движения и закон всемирного тяготения, определил основные физические термины, в том числе, массу и силу, изложил результаты своих исследований в области гидродинамики и астрономии.

Книга «Математические начала натуральной философии»

В 1905 году Альберт Эйнштейн усовершенствовал теорию Ньютона, разработав общую теорию относительности. О ней речь пойдет ниже.

Электричество

Научные открытия 20 века и современное общество не могли бы существовать без электричества. Датировать эту технологию сложно. О положительном и отрицательном электрических зарядах писал Шарль Дюфе в 1734 году. В 1800 году Алессандро Вольта изобрел источник постоянного тока – первую батарейку. Двумя годами позже Василий Петров открыл вольтову дугу, и с этого момента исследователи разных стран искали способы использовать электричество для освещения.

Лампочка испускает свет за счет теплового действия тока

В 1831 году Майкл Фарадей описал электромагнитную индукцию и создал первый электрогенератор, а затем – электродвигатель. Электромагнитные волны впервые зарегистрировал Генрих Герц. В 1897 году Джозеф Топмсон открыл электрон. Их движение и есть электрический ток.

Генетика

Генетика – это наука о наследственности и изменчивости. Она объясняет, почему и как получаются новые породы животных и сорта растений; что будет, если добавить помидору гены лосося, будет ли такой помидор плавать лучше обычного (не будет) и как заставить бактерии вырабатывать инсулин – лекарство, необходимое диабетикам.

Грегор Мендель (1822-1884)

Основы генетики заложил Грегор Мендель, монах-августинец, живший в Австрии. Примечательно, что три его попытки получить должность преподавателя естественных наук в Высшей Школе в Брюнне окончились провалом: Менделю не давалась биология. Поэтому он остался в монастыре, где ставил эксперименты на горохе с 1856 по 1863 годы. Обработав огромный объем данных, в 1865 году Грегор Мендель вывел три основных закона генетики. Однако эту работу оценили только в начале 20 века, когда другие исследователи открыли гены.

Теория эволюции

Без теории эволюции научные открытия 19 века были бы неполны. Новые виды живых организмов появляются из-за естественного отбора – выживания наиболее приспособленных к окружающей среде особей. Основы современной теории эволюции, разработанной в 1937-1944 годах, стала теория Дарвина.

Чарлз Дарвин (1809-1882)

Английский натуралист Чарлз Дарвин опубликовал «Происхождение видов путем естественного отбора» в 1859 году. Он собирал материалы для нее с 1837 года: вел дневники наблюдений за домашними животными и растениями и переписывался с другими учеными. Идея о том, что живые организмы развиваются, а не существуют неизменными, пришла Дарвину после изучения научных трудов и кругосветного путешествия на корабле «Бигль».

Реконструкции ископаемых гоминид

Радиоактивность

Лучевая терапия рака и атомная энергия привычны нам. Они возможны из-за радиоактивности – распада веществ с выделением элементарных частиц и излучения. При этом одно вещество может превратиться в другое.

Явление радиоактивности открыл в 1896 году физик Антуан Беккерель. Он выяснил, что соли урана засвечивают фотопластинку, даже если она защищена темной бумагой. При этом излучение урана не зависит от солнечного света, в отличие от другого типа свечения – люминесценции.

Мария и Пьер Кюри проверяют наличие в минералах урана радиоактивных элементов

Кроме Беккереля радиоактивный распад исследовали Пьер и Мария Кюри. Именно они в 1898 году открыли радиоактивность тория, а несколько позже – радия и полония. Влияние радиации на живые организмы исследовали медики разных стран в 1900-1906 годах. Вначале оно считалось благоприятным. Опасность радиации выявил Пьер Кюри, вживив радий лабораторным мышам.

Теория относительности

К 20 веку физикам стало тесно в инерциальных системах отсчета – тех, где все тела либо покоятся, либо равномерно и прямолинейно движутся. Нужно было понять, как работать в системах, где не действует классическая механика Ньютона.

Альберт Эйнштейн (1879-1955)

Эту проблему решил Альберт Эйнштейн. Его книга «К электродинамике движущихся тел», опубликованная в 1905 году, содержала математический аппарат для неинерциальных систем. Эта теория называлась специальной теорией относительности. Позднее Эйнштейн разработал теорию гравитации и создал общую теорию относительности, которая работает в масштабе Вселенной. Согласно ей, силы инерции и гравитация имеют одну природу.

Базовое понимание теории относительности: событие B одновременно с A в зеленой системе отсчета, однако оно уже произошло в синей системе и произойдет позже в красной системе.

В физике относительность одновременности — это понятие о том, что отдаленная одновременность — происходят ли два пространственно разделенных события в одно и то же время — не абсолютна, а зависит от системы отсчета наблюдателя.

Специальная теория относительности в сочетании с квантовой механикой дала релятивистскую квантовую теорию поля. На общей теории относительности основана современная физика.

Антибиотики

Научные открытия, изменившие мир, часто сложны, и их влияние на нашу жизнь не совсем очевидно. Однако одно из них известно и понятно всем – это открытие антибиотиков – веществ, убивающих бактерии. Именно антибиотики во много раз снизили смертность от раневых инфекций и болезней.

Александр Флеминг (1881-1955)

Впервые об антибиотиках начали говорить в конце 19 века. Однако эти исследования не были замечены. Поэтому считается, что первый антибиотик открыл английский микробиолог Александр Флеминг. Это открытие можно считать удачной случайностью. Флеминг обратил внимание, что в одной из чашек с микроорганизмами выросла плесень. Бактерии вокруг плесени погибли. Из плесени Флеминг получил пенициллин.

Микробиологи по всему миру начали искать другие вещества, опасные для микроорганизмов. Выяснилось, что многие грибы, растения и бактерии вырабатывают антибиотики. Некоторые из них достаточно безопасны для человека.

Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик – ученые, изменившие мир, описав структуру ДНК как двойную спираль. ДНК – это носитель наследственной информации у бактерий, грибов, растений, животных и некоторых вирусов. По сути это инструкция, по которой строится и работает организм. Понимание, как устроена ДНК, позволило обосновать генетику и получать генетически модифицированные организмы с заданными свойствами.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (двойная спираль)

Научные открытия — FAQ

Многие величайшие открытия относятся именно к математике: хотя бы аналитическая геометрия, десятичные логарифмы, теория вероятностей, геометрия Лобачевского, десятичные дроби, дифференциальные уравнения… Строго говоря, топ-10 научных открытий целиком должен состоять из них: без математики нет других наук. Но рассказывать о них пришлось бы намного дольше. Так что в другой раз.

Почти по той же причине: величайшие достижения человечества в этих областях пришлось бы долго описывать. О каждом из них нужна своя статья.

Теория эволюции, теория относительности… А как же практика? Двигатель внутреннего сгорания, вакцинация, стерилизация, синтез органических веществ?

Все перечисленное, как и метод радиоуглеродного анализа, нанотрубки и клонирование млекопитающих – технологии, которые изменили мир, способы получить практический результат. Открытия же относятся к фундаментальной науке, на которой основана практика.

Бозон Хиггса – это элементарная частица, предсказанная Питером Хиггсом в 1964 году. Открыли его 4 июля 2012 года в ходе экспериментов на Большом адроном коллайдере. Бозон Хиггса – последняя обнаруженная частица Стандартной модели – теоретической модели, описывающей взаимодействия всех 61 элементарной частицы.

Предполагалось, что у Z- и W-бозонов, отвечающих за взаимодействия на расстояниях около 2×10-18 м (меньше диаметра атомного ядра), массы быть не должно. Но она есть, и объясняет ее наличие именно Бозон Хиггса. Эти бозоны формируют поле Хиггса. Когда частицы проходят через поле Хиггса, оно сопротивляется, и это выглядит как изменения масс частиц. Открытие бозона Хиггса позволяет дополнить и расширить Стандартную модель, которая не охватывает гравитацию, темную материю и антиматерию.

Эмбриональные стволовые клетки – это клетки, которые еще не получили специализацию, или не дифференцировались – не превратились в нервную, мышечную, покровную или какую-нибудь другую ткань. Они есть в любом организме: из них вырастают новые клетки взамен погибших.

О стволовых клетках начали говорить в 1964 году, когда выяснилось, что клетки раковой опухоли не дифференцируются. В 1981 году стволовые клетки выделили из эмбрионов мыши, а в 1998 году – из бластоцисты (ранней стадии эмбриона) человека. Сейчас во многих странах проходят клинические испытания эмбриональных стволовых клеток для лечения травм и болезней. Пока их не завершат, в медицине стволовые клетки применять не будут.

Двумерные кристаллы углерода: у них нет толщины. По сути это плоскость графита, того же, что в карандашах. Поэтому его свойства предсказали задолго до 2004 года, в котором Андрей Гейм и Константин Новоселов в Манчестерском университете получили графен. В 2010 году появилась технология, с помощью которой можно выращивать метровые листы графена. Способы использования графена разрабатывают исследователи в разных странах. Скорее всего, начнут с электроники и обнаружения химических веществ.

В 1911 году Константин Циолковский рассчитал вторую космическую скорость – минимально необходимую, чтобы удалиться от Земли. Без этого знания космические полеты невозможны. В 1931 году Карл Янский открыл космическое радиоизлучение. В 1964 году Арно Пензиас и Роберт Уилсон обнаружили реликтовое излучение. В 1992 году был открыт пояс Койпера. Звездные потоки вокруг центра Галактики открыли в 2007 году, сверхскопление галактик Ланиакея – в 2014 году. В 2016 году зафиксировали гравитационные волны при слиянии двух черных дыр.

Напоследок рекомендуем посмотреть научно-популярный фильм «Путешествие на край Вселенной», рассказывающий не только о рождении нашей планеты, но и необъятной Вселенной в целом.

Адыгейского государственного университета
Составители: к.п.н., доцент, профессор РАЕ – Коломийцева Н.С., к.п.н., доцент – Дорошенко А.С.
Коломийцева Н.С., Дорошенко А.С.

Задания в пособии представлены по дидактическим единицам в виде тестовых вопросов для самоконтроля усвоения материала.

Пособие рекомендуется для подготовки к федеральному интернет–экзамену по дисциплинам «Концепции современного естествознания», «Естественно-научная картина мира» в сфере высшего профессионального образования.
Рецензенты: д.б.н., профессор Тугуз А.Р.

к.п.н., доцент, профессор РАЕ Ханжиева А.Я.
Коломийцева Наталья Сергеевна,

Дорошенко Алексей Сергеевич, 2011

Адыгейский государственный университет, 2011

Дидактическая единица I. Методология науки 6

Дидактическая единица II. Концепции современной физики 24

Дидактическая единица III. Астрономическая картина мира 38

Дидактическая единица IV. Биологические концепции 49

Ответы на тестовые задания с разъяснениями 62

Ответы к тестовым заданиям по теме «Методология науки» 62

Ответы к тестовым заданиям по теме «Концепции современной физики» 87

Ответы к тестовым заданиям по теме «Астрономическая картина мира» 105

Ответы к тестовым заданиям по теме «Биологические концепции» 120

Ответы на вопросы тестовых заданий 137

Летопись естественно–научных открытий 139

Период становления физики как науки 139

Важнейшие открытия в биологии и медицине в ХХ веке 183

Астрономия в ХХ веке 187

Рекомендуемая литература 209

Дидактическая единица I. Методология науки

ЗАДАНИЕ № 1 (выберите правильный ответ)

получение знаний о реальности
развитие техники
совершенствование нравственности

ЗАДАНИЕ № 2 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 3 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 4 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 5 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 6 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 7 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 8 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 9 (выберите правильный ответ)

эксперимент
наблюдение
измерение

ЗАДАНИЕ № 10 (выберите правильный ответ)

измерение
эксперимент
наблюдение

ЗАДАНИЕ № 11 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 12 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 13 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 14 (выберите правильный ответ)

Ньютон
Эйнштейн
Галилей

ЗАДАНИЕ № 15 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 16 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 17 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 18 (выберите правильный ответ)

математики
откровения
философии

ЗАДАНИЕ № 19 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 20 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 21 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 22 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 23 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 24 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 25 (выберите правильный ответ)

в каменном веке, когда человек стал накапливать и передавать другим знания о мире
примерно в V веке до н.э. в Древней Греции
в период позднего средневековья XII-XIV вв.
в XVI-XVII веках
в конце XIX века

ЗАДАНИЕ № 26 (выберите правильный ответ)

эмпирический
теоретический
философский

ЗАДАНИЕ № 27 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 28 (выберите правильный ответ)

фундаментальные
теории конкретных явлений
общенаучные

ЗАДАНИЕ № 29 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 30 (выберите правильный ответ)

философский
интерпретации
понимания

ЗАДАНИЕ № 31 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 32 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 33 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 34 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 35 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 36 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 37 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 38 (выберите правильный ответ)

Один из философов Нового времени был уверен, что разработал метод открытия нового научного знания, которым может овладеть каждый. В основе этого метода открытия - индуктивное обобщение данных опыта. Он писал: "Наш же путь открытия таков, что он немногое оставляет остроте и силе дарования, но почти уравнивает их. Подобно тому, как для проведения прямой линии или описания совершенного круга много значат твердость, умелость и испытанность руки, если действовать только рукой, - мало или совсем ничего не значат, если пользоваться циркулем или линейкой. Так обстоит и с нашим методом".

ЗАДАНИЕ № 39 (выберите правильный ответ)

Р.Декарт был убежден, что есть два пути открытия нового знания в науке. "Эти два пути, - писал он, - являются самыми верными путями к знанию, и ум не должен допускать их больше - все другие надо отвергать как подозрительные и ведущие к заблуждению".

интуиция и дедукция
наблюдение и индукция

ЗАДАНИЕ № 40 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 41 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 42 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 43 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 44 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 45 (выберите правильный ответ)

Немецкий философ и логик Рейхенбах написал об этом принципе так: "Этот принцип определяет истинность научных теорий. Устранение его из науки означало бы ни более и не менее как лишение науки ее способности различать истинность и ложность ее теорий. Без него наука, очевидно, более не имела бы права говорить об отличии своих теорий от причудливых и произвольных созданий поэтического ума".

ЗАДАНИЕ № 46 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 47 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 48 (выберите правильный ответ)

Философ и логик Р.Карнап так сформулировал свою программу: "Я согласен, что не может быть создана индуктивная машина, если цель машины состоит в изобретении новых теорий. Я верю, однако, что может быть построена индуктивная машина со значительно более скромной целью. Если даны некоторые наблюдения e и гипотеза h (в форме, скажем, предсказания или даже множества законов), то я уверен, что во многих случаях путем чисто механической процедуры возможно определить логическую вероятность, или степень подтверждения h на основе e".

ЗАДАНИЕ № 49 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 50 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 51 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 52 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 53 (выберите правильный ответ)

К.Поппер писал: "Наука не покоится на твердом фундаменте фактов. Жесткая структура ее теорий поднимается, так сказать, над болотом. Она подобна зданию, воздвигнутому на сваях. Эти сваи забиваются в болото, но не достигают никакого естественного или "данного" основания. Если же мы перестаем забивать сваи дальше, то вовсе не потому, что достигли твердой почвы. Мы останавливаемся просто тогда, когда убеждаемся, что сваи достаточно прочны и способны, по крайней мере, некоторое время, выдержать тяжесть нашей структуры".

ЗАДАНИЕ № 54 (выберите правильный ответ)

К.Поппер писал так: "До тех пор пока теория выдерживает самые строгие проверки, какие мы можем предложить, она признается; если она их не выдерживает, она отвергается. Однако теория ни в коем смысле не выводится из эмпирических свидетельств. Не существует ни психологической, ни логической индукции. Из эмпирических свидетельств может быть выведена только ложность теории, и этот вывод является чисто дедуктивным".

ЗАДАНИЕ № 55 (выберите правильный ответ)

К.Поппер разработал концепцию "третьего мира" - "мира языка, предположений, теорий и рассуждений". Он писал: "С нашими теориями происходит то же, что и с нашими детьми: они имеют склонность становиться в значительной степени независимыми от своих родителей. С нашими теориями может случиться то же, что и с нашими детьми: мы можем приобрести от них большее количество знания, чем первоначально вложили в них".

ЗАДАНИЕ № 56 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 57 (выберите правильный ответ)

Наука обычно представляется как сфера почти непрерывного творчества, постоянного стремления к новому.

ЗАДАНИЕ № 58 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 59 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 60 (выберите правильный ответ)

Т.Кун так описывает кризисные явления в развитии нормальной науки: "Увеличение конкурирующих вариантов, готовность опробовать что-либо еще, выражение явного недовольства, обращение за помощью к философии и обсуждение фундаментальных положений - все это симптомы перехода от нормального исследования к экстраординарному".

ЗАДАНИЕ № 61 (выберите правильный ответ)

Т.Кун пишет: "Решение отказаться от парадигмы всегда одновременно есть решение принять другую парадигму, а приговор, приводящий к такому решению, включает как сопоставление обеих парадигм с природой, так и сравнение парадигм друг с другом".

ЗАДАНИЕ № 62 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 63 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 64 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 65 (выберите правильный ответ)

взаимодействие теории и эмпирических данных
конкуренция теорий, исследовательских программ

ЗАДАНИЕ № 66 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 67 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 68 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 69 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 70 (выберите правильный ответ)

Может ли внедрение новых методов исследования означать научную революцию?

ЗАДАНИЕ № 71 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 72 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 73 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 74 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 75 (выберите правильный ответ)

В истории науки выделяются фундаментальные научные открытия, связанные с созданием таких фундаментальных научных теорий и концепций, как геометрия Евклида, гелиоцентрическая система Коперника, классическая механика Ньютона, геометрия Лобачевского, генетика Менделя, теория эволюции Дарвина, теория относительности Эйнштейна, квантовая механика. Эти открытия изменили представление о действительности в целом, т.е. носили мировоззренческий характер.

ЗАДАНИЕ № 76 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 77 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 78 (выберите правильный ответ)

истинность является центральным, наиболее сильным регулятивом научной деятельности
истинность является необходимым атрибутом всех познавательных результатов науки

ЗАДАНИЕ № 79 (выберите правильный ответ)

фундаменталистская обоснованность научного знания
способность науки быть эффективным средством решения познавательных проблем

ЗАДАНИЕ № 80 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 81 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 82 (выберите правильный ответ)

В качестве образца научного знания иногда предлагаются гуманитарные науки. В центре внимания в этом случае - активная роль субъекта в познавательном процессе.

ЗАДАНИЕ № 83 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 84 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 85 (выберите правильный ответ)

О.Конт писал: "Истинное положительное мышление заключается преимущественно в способности знать, чтобы предвидеть, изучать то, что есть, и отсюда заключать о том, что должно произойти согласно общему положению о неизменности естественных законов".

ЗАДАНИЕ № 86 (выберите правильный ответ)

Э.Мах писал: "Быстрота, с которой расширяются наши познания благодаря теории, предает ей некоторое количественное преимущество перед простым наблюдением, тогда как качественно нет между ними никакой существенной разницы ни в отношении происхождения, ни в отношении конечного результата".

объяснение
описание
предвидение

ЗАДАНИЕ № 87 (выберите правильный ответ)

ЗАДАНИЕ № 88 (выберите правильный ответ)

Эддингтон говорил, что когда физик стремился объяснить что-либо, "его ухо изо всех сил пыталось уловить шум машины. Человек, который сумел бы сконструировать гравитацию из зубчатых колес, был бы героем викторианского века".

механика
математика
теплотехника

ЗАДАНИЕ № 89 (выберите правильный ответ)

В. Дильтей разделял науки о природе и "науки о духе" (гуманитарные.) Он считал, что основная познавательная функция наук о природе - объяснение, а "наук о духе" - понимание.

В математике И. Ньютон создал методы математического анализа. Что касается физики, то им были сформулированы основные законы механики, а также разработано учение о всемирном тяготении. Благодаря этим знаниям ученый разработал теорию движения планет, их спутников и комет. Так же следует отметить создание И. Ньютоном отражательного телескопа, который впоследствии стал прототипом для других, более продвинутых телескопов.

2. Объясните, какое значение для своего времени и последующего развития науки имела классификация растений и животных, составленная К. Линнеем.

Классификация растений и животных, разработанная К. Линнеем прежде всего оказала помощь в систематизации имеющихся на тот момент знаний о природе. Также он ввел в науку такое понятие как «вид», которое используется зоологами и ботаниками и по сей день. Кроме того, нужно отметить, что К. Линней отнес человека к биологическому царству животных, назвав его Homo sapiens («человек разумный»). В дальнейшем такой подход способствовал появлению теории о происхождении человека от обезьяны (теория эволюции).

3. Используя историческую карту, покажите места географических экспедиций и открытий, совершённых европейскими, в том числе российскими, путешественниками и мореплавателями в XVIII в.

В XVIII в. основная масса географических открытий касалась Тихого океана и прилегающим к ним землям. Во-первых, русские путешественники В. Беринг и А. Чириков в 1741–1742 гг. впервые побывали в северо-западной части Северной Америки, открыли и исследовали Алеутские и Командорские острова, а также пролив, отделяющий Азиатский и Американский материки (Берингов пролив).

Во-вторых, три экспедиции английского путешественника Дж. Кука в 1768–1771 гг., 1772–1775 гг. и 1776–1779 гг., благодаря которым было доказано, что Новая Зеландия состоит из двух островов, детально исследовано и нанесено на карту восточное побережье Австралии, а также впервые в истории пересечён Южный полярный круг. Однако Антарктида так и не была открыта. Во время третьего плавания Дж. Кук погиб.

В-третьих, экспедиции французских исследователей Л. А. Бугенвиля в 1766–1769 гг. и Ж. Ф. Лаперуза в 1785–1789 гг. Последнее путешествие закончилось трагедией. В результате кораблекрушения Лаперуз и большая часть команды погибла, а оставшиеся в живых более 30 лет считались без вести пропавшими.

Одним из самых известных мореплавателей XVIII в. был английский моряк, капитан Джеймс Кук (1728 – 1779 гг.). С детства отличался решительностью, находчивостью и тягой к морским путешествиям. Именно эти качества в дальнейшем определили его судьбу. Три кругосветные экспедиции 1768–1771 гг., 1772–1775 гг. и 1776–1779 гг. значительно расширили знания европейцев касательно островов Тихого океана и побережья Австралии. Благодаря этим исследованиям правительство Великобритании приняло решение о колонизации Австралии и Новой Зеландии. Также Кук был талантливым картографом, поскольку составленные им карты были невероятно точны. Кроме того он прославился дружелюбным и толерантным отношением к населению тихоокеанских островов, а также эффективной борьбой с ужасным на то время заболеванием – цингой. Единственной неудачей было то, что Кук так и не открыл Антарктиду, хотя поисками неизвестного на тот момент Южного материка было посвящено все второе путешествие. Погиб во время стычки с враждебно настроенными жителями Гавайских островов.

5*. Многие открытия европейских учёных в XVII–XVIII вв. не ограничивались сферой академической науки, а быстро получали практическое применение. Приведите примеры. Чем вы это объясните?

Самым выдающимся изобретением XVIII в. было создание английским ученым Джеймсом Уаттом (Ваттом) в 1764–1784 гг. универсального парового двигателя, который имел огромное практическое значение. Фактически это был первый в истории двигатель, который использовал не мускульную силу людей или животных, а энергию пара. Благодаря паровому двигателю в XIX в. появились такие виды транспорта как паровоз и пароход. Также данный двигатель послужил возникновению новой отрасли промышленности – машиностроению. По сути, изобретение парового двигателя стало одним из величайших достижений научно-технического прогресса.

Среди многообразных видов научных открытий особое место занимают фундаментальные открытия, изменяющие наши представления о действительности в целом, т.е. носящие мировоззренческий характер.

1. ДВА РОДА ОТКРЫТИЙ

А.Эйнштейн в свое время писал, что физик-теоретик "в качестве фундамента нуждается в некоторых общих предположениях, так называемых принципах, исходя из которых он может вывести следствия. Его деятельность, таким образом, разбивается на два этапа. Во-первых, ему необходимо отыскать эти принципы, во-вторых, развивать вытекающие из этих принципов следствия. Для выполнения второй задачи он основательно вооружен еще со школы. Следовательно, если для некоторой области и соответственно совокупности взаимосвязей первая задача решена, то следствия не заставят себя ждать. Совершенно иного рода первая из названных задач, т.е. установление принципов, могущих служить основой для дедукции. Здесь не существует метода, который можно было бы выучить и систематически применять для достижения цели".

Мы будем заниматься главным образом обсуждением проблем, связанных с решением задач первого рода, но для начала уточним наши представления о том, как решаются задачи второго рода.

Представим себе следующую задачу. Имеется окружность, через центр которой проведены два взаимно перпендикулярных диаметра. Через точку А, находящуюся на одном из диаметров на расстоянии 2/3 от центра окружности О, проведем прямую, параллельную другому диаметру, а из точки В пересечения этой прямой с окружностью опустим перпендикуляр на второй диаметр, обозначив их точку пересечения через С. Нам необходимо выразить длину отрезка АС через функцию от радиуса.

Как мы будем решать эту школьную задачу?

Обратимся для этого к определенным принципам геометрии, восстановим цепочку теорем. При этом мы пытаемся использовать все имеющиеся у нас данные. Заметим, что раз проведенные диаметры взаимно перпендикулярны, треугольник ОАС является прямоугольным. Величина ОА=2/Зr. Постараемся теперь найти длину второго катета, чтобы затем применить теорему Пифагора и определить длину гипотенузы АС. Можно попробовать использовать и какие-то другие методы. Но вдруг, внимательно посмотрев на рисунок, мы обнаруживаем, что ОАВС — это прямоугольник, у которого, как известно, диагонали равны, т.е. АС=ОВ. 0В же равно радиусу окружности, следовательно, без всяких вычислений ясно, что АС=r.

1. ДВА РОДА ОТКРЫТИЙ

Как мы будем решать эту школьную задачу?

Читайте также: