АТОМНО - МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Классическая и современная наука

 

 

Понятие классической науки охватывает период с XVII в. по 20-е годы ХХ в. Этот этап развития науки характеризуется рядом специфических особенностей:

1. Стремление к завершенной системе знаний, фиксирующей истину в окончательном виде.

2. Механистичность – представление мира в качестве машины, состоящей из элементов разной степени сложности. Даже живой организм понимался как механизм общемировой машины, функционирующей по законам механики.

3. Натурализм – признание идеи самодостаточности природы, управляемой естественными, объективными законами.

4. Метафизичность – рассмотрение природы как неизменного, неразвивающегося целого.

5. Доминирование количественного сопоставления и оценки всех явлений над качественным.

6. Причинно-следственный автоматизм – объяснение всех природных явлений естественными причинами.

7. Аналитизм – доминирование в научном мышлении аналитической деятельности над синтетической.

8. Геометризм – утверждение картины безграничного, однородного пространства, описываемого геометрией Эвклида.

9. Субстанциональность – поиск первоосновы мира.

10. Гипотетический метод познания. Внедрение этого метода связано с именем Галилея, который предлагал вести изучение не с эмпирического, а с теоретического. Затем требовалось осуществление эксперимента, который должен был подтвердить или опровергнуть гипотезу.

В результате наука вытеснила религию в качестве интеллектуального авторитета, заняла ее место и стала претендовать на роль истины в последней инстанции, не оставив в мировоззрении места ни религии, ни философии.

В XIX веке наука остается в целом механистической и метафизической, но в ней начинают формироваться предпосылки второй глобальной революции. Этому предшествуют комплексные научные революции, в результате которых в естествознании утвердились идеи всеобщей связи и началось стихийное проникновение диалектических воззрений.

В этот период на первый план выдвигаются физика и химия, изучающие взаимопревращения веществ и энергии. В геологии возникает теория развития Земли Ч. Лайеля, в биологии зарождается эволюционная теория Ж.-Б. Ламарка.

Особое значение имели революции, связанные с тремя великими открытиями второй трети XIX в.:

· клеточной теории Шлейдена и Шванна;

· закона сохранения и превращения энергии Майера и Джоуля;

· эволюционного учения Дарвина.

Затем последовали открытия, продемонстрировавшие диалектику природы еще более полно:

· теория химического строения органических соединений А.М. Бутлерова;

· периодический закон Д. И. Менделеева;

· химическая термодинамика Я. Х. Вант-Гоффа;

· основы научной физиологии И. М. Сеченова;

· электромагнитная теория света Дж. Максвелла.

 

В результате этих научных открытий естествознание поднимается на качественно новую ступень, становится дисциплинарно организованной, систематизирующей наукой, т. е. наукой о предметах и процессах, их происхождении и развитии. В естествознании активно идет процесс дифференциации наук, т. е. дробление крупных разделов наук на более мелкие, например, выделение в физике таких разделов, как термодинамика, физика твердого тела, электричество, магнетизм и т. д.

К концу XIX в. появляются первые признаки процесса интеграции наук, который будет характерен для науки ХХ века. Это появление новых научных дисциплин на стыках наук, охватывающих междисциплинарные исследования, таких, как биохимия, геохимия, физическая химия и др.

В конце XIX – начале ХХ вв. наука вступила в свой «золотой век». В ее важнейших областях произошли удивительные открытия, широко развернулась сеть научных институтов и академий, организованно проводящих различные исследования на основе соединения науки с техникой. Оптимизм этой эпохи был напрямую связан с верой в науку и ее способность преобразить жизнь человека.

Тем не менее, естествознание оставалось в рамках классической науки, основанной на метафизике и механицизме. Это противоречие было разрешено в ходе второй глобальной научной революции.

Вторая (новейшая) революция в естествознании началась с 90-х годов XIX в. и продолжалась до середины ХХ века. Она началась в физике, затем проникла в другие естественные науки, изменив основания науки в целом и создав феномен современной науки.

Толчком новейшей революции в естествознании послужил ряд ошеломляющих открытий в физике:

· экспериментальное обнаружение электромагнитных волн Г. Герцем;

· рентгеновских лучей В. Рентгеном;

· радиоактивности А. Беккерелем;

· электрона Дж. Томсоном;

· светового давления П. Н. Лебедевым;

· введения идеи кванта М. Планком;

· создание теории относительности А. Эйнштейном;

· разработка моделей атома Э. Резерфордом, а затем Н. Бором.

 

Это первый этап новейшей революции в естествознании, связанный с физикой. Он сопровождался крушением прежних представлений о материи, ее свойствах, формах движения, пространстве и времени.

Второй этап научной революции начался с середины 20-х годов ХХ в. Он связан с созданием квантовой механики в сочетании с теорией относительности. В ходе этого этапа были пересмотрены многие важнейшие постулаты науки:

· учение об атомах как твердых и неделимых частицах было заменено моделями, которые почти целиком заполнены пустотой;

· трехмерное пространство и одномерное время превратились в относительные проявления четырехмерного пространственно-временного континуума; время течет по-разному для тех, кто движется с разной скоростью; вблизи тяжелых предметов время замедляется, а при определенных условиях может совсем остановиться;

· законы Эвклидовой геометрии не обязательны в масштабах Вселенной; планеты движутся по эллиптическим орбитам не потому, что их притягивает Солнце, а потому, что пространство, в котором они движутся, искривлено;

· объекты микромира имеют двойную природу и обнаруживают себя как частицы, и как волны;

· была открыта невозможность одновременно вычислить местоположение частицы и измерить ее скорость (принцип неопределенности).

 

Началом третьего этапа научной революции были:

· овладение атомной энергией в 40-е годы ХХ в.;

· зарождение ЭВМ и кибернетики.

· наступление эпохи НТР, слияние науки с производством и превращение науки в производительную силу.

 

В этот период, наряду с физикой стали лидировать химия, биология и цикл наук о земле. С середины XX века наука окончательно сливается с техникой, приведя к современной научно-технической революции.

Вторая научная революция значительно изменила стиль научного мышления и привела к формированию современной науки.

Современная наука – это наука, связанная с квантово-релятивистской картиной мира. Ее основные особенности:

1. квантово-релятивистский подход;

2. диалектичность;

3. изучение объектов и явлений на основе теории вероятности;

4. признание неисчерпаемости материи вглубь;

5. антиэлементаризм, т. е. отказ от стремления выделить элементарные составляющие сложных структур;

6. неточность и нестрогость результатов исследований и научных теорий;

7. отказ от изоляции предмета исследования от окружающих воздействий;

8. динамизм, обусловленный исследованиями неравновесных, нестационарных, открытых систем с обратной связью;

9. развитие наук биосферного класса;

10. апогей противостояния науки и религии.

 

В различные периоды истории наблюдалось различное сочетание и соподчинение науки с различными сферами человеческой деятельности. В античный период наука была частью философии и выступала в комплексе со всеми формами общественного сознания. В Средние века наука находилась под властью религии, которая значительно сдерживала ее развитие. В эпоху Возрождения наука начинает бурно развиваться, но сохраняет за философией место ведущего элемента в мировоззрении.

В XIX в., в связи с успехами естествознания, наука начала доминировать в культуре и мировоззрении. Тогда же между наукой и философией разгорелся конфликт, который продолжается до настоящего времени. Суть конфликта – борьба за право обладать истиной в последней инстанции. Такие инциденты уже были в истории, например инквизиция в Средние века.

В XIX в. наука, не осознавая своих границ, пыталась дать ответ на все вопросы бытия. Так возникла идеология сциентизма – вера в науку как единую непререкаемую истину.

Исторически идеология сциентизма прошла определенную эволюцию от идей просветительства через философию позитивизма к технократизму, порождающему психологию потребительства.

Современный сциентизм формирует следующие мировоззренческие установки:

· рациональный расчет;

· прагматизм (люди – это средства для достижения цели);

· доминирование материальных интересов над духовными;

· сомнение в истинности духовных ценностей.

 

Таким образом, возник парадокс научного мышления, состоящий в том, что разрушая наивно-целостное воззрение на мир, которое дает религия и философия, наука не дает такого же целостного убедительного миропонимания.

Все конкретные истины науки охватывают достаточно узкий круг явлений, а научный скепсис породил вокруг себя мировоззренческий дефицит. Наука – это часть культуры, необходимая, но не самодостаточная.

Использование научных открытий для создания новых видов оружия, особенно ядерного, заставило человечество пересмотреть свою прежнюю безоговорочную веру в науку.

Еще с середины ХХ века в адрес науки высказывались многочисленные критические оценки со стороны философов, деятелей культуры, искусства. По их мнению, техника умаляет и дегуманизирует человека, окружая его искусственными предметами, она нарушает его связь с живой природой, ввергая в унифицированный мир, где цель поглощает средства, где промышленное производство превратило человека в придаток машины, где решение всех проблем видится в дальнейших технических достижениях, а не в человеческом решении.

Непрекращающаяся гонка технического прогресса, требующая напряжения всех сил человека и все новых экономических ресурсов, выбивает человека из колеи, разрушая его природную связь с Землей. Это приводит к разрушению традиционных устоев и ценностей.

К этой гуманистической критике добавились и тревожные факты неблагоприятных последствий научных достижений: опасное загрязнение воды, воздуха, почвы, вредное воздействие на растения, животных, вымирание большого числа видов, значительные нарушения в экосистеме всей планеты.

Эти факты все отчетливее проявляются в современной науке и мировоззрении, говоря об их кризисе. Разрешить этот кризис сможет только глобальная мировоззренческая революция, частью которой будет и новая революция в науке.

Такая же кризисная ситуация сложилась и в других сферах человеческой культуры. В настоящее время идет поиск путей выхода из этого глобального кризиса, намечаются черты будущего постмодернистского мировоззрения и постнеклассической науки.

 

 

Донбасский государственный технический университет

 

Кафедра общей металлургии и химии

 

 

Кушнарева Д.П.

Рамазанова Е.Ю.

 

 

Физическая химия

 

конспект лекций

 

направление подготовки « Электронные устройства и системы »

Алчевск, 2010 р

 

Физическая химия . Конспект лекций. Направление подготовки « Электронные системы и устройства » . / Д.П. Кушнарева, Е.Ю. Рамазанова - Алчевск: ДонГТУ, 2010 . – 71с|.

Материя– это множество существующих в мире объектов и явлений.

Основные виды материи: а) вещество ( вода, воздух, земля, живые существа, растения, электроны, химические реактивы, и тому подобное);

б) энергия ( тепловая, электромагнитная, гравитационная, и тому подобное ).

Основное свойство материи – движение, как изменение|смена| в пространстве|просторе| и времени.

Формы движения материи: механическая|механичная|, химическая, биологическая, общественная, и тому подобное.

Химия изучает химическую форму движения материи, проявлением которой|какой| являются химические превращения|преобразование| (реакции ) между веществами.

 

Основы|основание| атомно – молекулярного учения

- Все вещества состоят из частиц|частички| ( атомов, молекул, ионов, и тому подобное ).

- Частицы одного вещества одинаковы, разных|различных| веществ – разные|различные|.

- Частицы|частичка|, из которых состоят| вещества находятся в постоянном движении.