К.ф.-м.н. С.П. Данко, к.х.н. Т.Н. Савускан

Южный федеральный университет, Россия

Изображение естественнонаучной картины

мира в рамках дисциплины «Основы

современных концепций естествознания»

Дисциплину «Основы современных концепций естествознания» изучают студенты по направлениям подготовки «Дизайн» и «Декоративно-прикладное искусство и народные промыслы» (бакалавриат), в соответствии с образованными стандартами третьего поколения. Главной задачей дисциплины является формирование научного мировоззрения, основанное на построении научной картины мира. Можно выделить следующие основные этапы ее становления.

· 4000 лет до н.э. - научные догадки египетских жрецов, составление солнечного календаря.

· 3000 лет до н.э. - предсказания солнечных и лунных затмений китайскими мыслителями.

· 2000 лет до н.э. - разработка семидневной недели и лунного календаря в Вавилоне.

· VIII в. до н.э. - возникновение представлений о материальной первооснове всех вещей.

· IV в.до н.э. - создание математической программы Пифагора – Платона. Атомистическая физическая программа Демокрита – Эпикура.

· V в.до н.э. - континуалистическая физическая программа Анаксагора – Аристотеля.

· II в.до н.э. - изложение геоцентрической системы мира К. Птолемеем в сочинении «Альмагест».

· 1543г. - гелиоцентрическая система строения мира польского мыслителя Н.Коперника.

· XVII в. - становление механистической картины мира на основе законов механики И.Кеплера и И.Ньютона.

· XVII – XVIII вв. - химическая и биологическая картины мира.

· XIX в. - возникновение электромагнитной картины мира на основе трудов М.Фарадея и Д.Максвелла.

· XIX – XX вв. - квантовая - релятивистская картина мира.

· XX в. - становление современной естественнонаучной картины мира.

Научные догадки египетских жрецов, составивших солнечный календарь, предсказания солнечных и лунных затмений древними китайскими мыслителями, разработка семидневной недели и лунного календаря – первые кирпичики для построения естественнонаучной картины мира. Покрытые дымкой таинственности эти события пробуждают интерес у студентов к изучению дисциплины.

Античный период в создании естественнонаучной картины мира охватывает VII в до н.э. – II в. до н.э. Главными создателями этой картины были древнегреческие философы. Знакомые с естественнонаучными представлениями Египта и культурных стран Азии, они строили свою картину мира. В ее основе были представления о материальной первооснове всех вещей. Большую роль в развитии этого мировоззрения сыграла математическая программа Пифагора – Платона.

Платон (427 – 347г г. до н.э.) полагал, что основой мира являются огонь, вода, земля. Студенты знакомятся с этими представлениями на элементарном уровне ещё в школе. Более углубленные представления они получают при изучении дисциплины «Основы современных концепций естествознания » в вузе.

В античный период древнегреческие философы Левкипп, Демокрит, Эпикур основали учение об атомах (атомистику). Студенты имеют понятие об атомах, но о том, что атом – это квантово – механическая система им ещё предстоит узнать из курса вышеупомянутой дисциплины.

Интересным штрихом к естественнонаучной картине мира является то, что атомистика была вытеснена континуалистическим учением Аристотеля и вновь была открыта только в XVII веке. Студенты должны знать об этом и учиться бороться за свои убеждения на примере наших великих предков.

К античному периоду развития науки относится разработанная александрийским астрономом К. Пталомеем во II в. н.э. геоцентрическая система строения мира. Проходит 14 веков развития человеческой цивилизации и в науке побеждает гелиоцентрическая система мира, открытая польским ученым Н. Коперником в 1543 г. Студенты должны знать о её содержании как части научного мировоззрения любого члена человеческого сообщества.

Механистическая картина мира была создана в XVII веке трудами И. Кеплера, И. Ньютона и Г. Галилея. Динамические законы Ньютона не только следуют из соответствующих законов Галилея и Кеплера, но и сами могут быть положены в основу законов Кеплера и Галилея.

Законы Галилея, Кеплера и Ньютона известны из школьных курсов физики и астрономии, но объединение их в стройную систему механической картины мира происходит в рамках дисциплины «Основы современных концепций естествознания». Два столетия просуществовала механическая картина мира. Мир строился на едином фундаменте – на законах механики Ньютона. Студенты должны усвоить, что недостатком этой картины является то, что все многообразие мира сводилось к механике.

Во второй половине XIX века на основе исследований М. Фарадея и Д. Максвелла возникла электромагнитная картина мира. Явления электромагнетизма изучаются в пределах школьной физики, но эти представления трудны для понимания студентам-гуманитариям. Поэтому им необходимо уделить повышенное внимание, заинтересовать студентов, раскрыть суть электромагнитных явлений. Многие детали электромагнитной картины мира сохранились и в современной естественнонаучной картине мира: понятие физического поля, электромагнитная природа сил, ядерная модель атома, дуализм корпускулярных и волновых свойств. Согласно этой картине материя существует в двух видах – в виде вещества и в виде поля, причем между указанными видами материи имеется непереходимая грань: вещество не превращается в поле, а поле не превращается в вещество.

Современная естественнонаучная картина мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания, связанные со строением вещества, взаимосвязью вещества и энергии.

Данная картина отличается сложностью понятий и даже противоречивостью, непохожестью на законы нашего мегамира. Тем не менее, студенты должны иметь представление о том, что законы мегамира неожиданно отражаются в законах микромира.

Такой противоречивостью и непохожестью обладает теория относительности (специальная – СТО и общая – ОТО). Согласно СТО пространство и время носят относительный характер. ОТО показала глубокую связь между массой материальных тел и геометрической структурой физического пространства-времени.

В современной естественнонаучной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками: здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континуум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движение в известном смысле объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимно превращаются.

Таким образом, дисциплина «Основы современных концепций естествознания» помогает создать основы научного мировоззрения у студентов, обучающихся по направлениям «Дизайн» и «Декоративно-прикладное искусство и народные промыслы» (бакалавриат).