Математизация технических наук

Оглавление:

Введение

Предметом настоящей работы является собственно наука как часть культуры, как одна из форм специфически человеческой деятельности, имеющая социальный характер. Наука, по определению, — это способ понимания бытия, целью которого является рациональная реконструкция мира на основе понимания его существенных законов. Наука появилась еще в античности. В узком смысле наука предполагает разработанную систему методов экспериментов и контроля, в этом значении термин «наука» применим только к системе взглядов и знаний, сложившихся в современной Европе.

С конца XVIII. Век ускоряется процесс появления все новых и новых научных дисциплин, сопровождаемый процессами дифференциации, интеграции и математизации.

Дифференциация значительно повысила точность и глубину знаний в узком диапазоне явлений и процессов, но при этом ослабила связи между дисциплинами и привела к постепенной потере взаимопонимания между учеными. Поэтому тенденции к дифференциации в науке необходимо противопоставить методы исследования, способные нейтрализовать негативные последствия. Такие новые исследовательские подходы и методы, обычно называемые интегративными, охватывают более широкие области исследований, чем отдельные научные дисциплины. Применение методов одной науки к другой играет важную роль в процессе интеграции. Это еще раз доказывает актуальность выбранной темы.

Основной целью контрольной работы является изучение дифференцирования, интегрирования и математизации в развитии науки.

Дифференциация в развитие науки

Процесс дифференциации науки начал интенсивно развиваться в период второй мировой революции в естественных науках, которая привела к дисциплинарному построению научного знания. С конца 18 века и до второй половины 19 века сформировались основные науки, изучающие природу. Каждая из этих наук точно определила свой объект и начала его строгое изучение с помощью своих специфических методов. Например, в этот период ранее единое знание (философия) раздваивается на два основных «племени» — собственно философию и науку как целостную систему знаний, интеллектуальную формацию и социальный институт. Философия, в свою очередь, начинает делиться на ряд философских наук (онтология, эпистемология, этика, диалектика и т.д.), наука в целом распадается на отдельные частные науки (а внутри них — на научные дисциплины), среди которых лидером становится классическая (ньютоновская) механика, которая с самого начала тесно связана с математикой. Впоследствии процесс дифференциации наук продолжал усиливаться. Это было вызвано как потребностями общественного производства, так и внутренними потребностями развития научного знания. Следствием этого процесса стало возникновение и быстрое развитие пограничных, «интерфейсных» наук.

Появление новых научных дисциплин продолжалось с нарастающей скоростью и в дальнейшем. По мере развития науки процесс дифференциации научного знания усиливался: с появлением новых дисциплин происходило превращение частей и разделов прежних наук в самостоятельные дисциплины.

Как только биологи настолько углубились в изучение живых организмов, что поняли огромное значение химических процессов и превращений в клетках, тканях, организмах, началось интенсивное изучение этих процессов, накопление результатов, что привело к возникновению новой науки — биохимии. Аналогично, необходимость изучения физических процессов в живом организме привела к взаимодействию биологии и физики и появлению пограничной науки — биофизики. Аналогичным образом возникли физическая химия, химическая физика, геохимия и т.д. Аналогичным образом, на стыке трех наук возникли дисциплины, такие как биогеохимия.

Дифференциация наук является естественным следствием быстрого роста и усложнения знаний. Это неизбежно ведет к специализации и разделению научного труда. Последние имеют как положительные стороны (возможность более глубокого изучения явлений, повышение производительности труда ученых), так и отрицательные (прежде всего, «потеря связности целого», сужение кругозора — иногда до «профессионального кретинизма»). С этой стороны проблемы, A. Эйнштейна, что в ходе развития науки деятельность отдельных исследователей неизбежно сужается до все более ограниченной области общего знания. Эта специализация, что еще хуже, приводит к тому, что одно общее понимание всей науки, без которого истинная глубина духа исследования неизбежно уменьшается, едва ли поспевает за развитием науки…; она грозит лишить исследователя широкой перспективы и низвести его до уровня ремесленника».

Интеграция в развитие науки и связь с дифференциацией

С конца 18 века наблюдается ускоренный процесс появления все новых и новых научных дисциплин и их ответвлений. Все это указывает на растущую тенденцию к дифференциации научного знания.

Одновременно с процессом дифференциации идет процесс интеграции, то есть включения, взаимопроникновения, синтеза наук и научных дисциплин, объединения их (и их методов) в единое целое и устранения границ между ними. Это особенно характерно для современной науки, где сегодня бурно развиваются такие синтетические, общенаучные области знания, как кибернетика, синергетика и др. и строятся такие интегративные картины мира, как естественнонаучная, общенаучная и философская.

В.И. Вернадский четко отметил тенденцию «сближения наук», которая стала закономерностью современного этапа их развития и проявлением парадигмы целостности. Он считал великим новым явлением научной мысли XX века то, что впервые все потоки человеческого интеллектуального творчества, которые до этого протекали в небольшой зависимости друг от друга, а иногда и совершенно независимо, слились в единое целое. Таким образом, поворотный момент в научном понимании космоса совпадает с одновременными и глубокими изменениями в гуманитарных науках. С одной стороны, эти науки сливаются с естественными науками, с другой стороны, их предмет полностью меняется. Эта интеграция наук является сильным и растущим доказательством единства природы. Это возможно, потому что такое единство объективно возможно.

Таким образом, развитие науки — это диалектический процесс, в котором дифференциация сопровождается интеграцией, происходит взаимопроникновение и объединение в единое целое самых разных направлений научного познания мира, взаимодействие различных методов и идей.

В современной науке все большее распространение получает объединение наук для решения крупных проблем и глобальных задач, выдвигаемых практическими потребностями. Например, сложная проблема освоения космоса потребовала объединения усилий ученых из широкого круга дисциплин. Сегодня решение очень актуальной экологической проблемы невозможно без тесного взаимодействия естественных и гуманитарных наук, без синтеза вырабатываемых ими идей и методов.

Единство процессов дифференциации и интеграции научного знания считается важной закономерностью процессов развития науки.

В настоящее время существует не менее 15 тысяч различных научных дисциплин. Такое усложнение структуры научного знания имеет несколько причин, во-первых, в основе всей современной науки лежит аналитический подход к действительности, то есть основным методом познания является разложение изучаемого явления на его простейшие составляющие. Этот методологический подход ориентировал исследователей на детальную проработку изучаемой реальности. Во-вторых, за последние 300 лет количество объектов, доступных для научного изучения, значительно увеличилось, существование универсальных гениев, которые могли бы охватить все многообразие научных знаний, стало физически невозможным, человек способен познать лишь малую часть того, что известно человечеству. Процесс формирования отдельных научных дисциплин происходил за счет дифференциации предмета каждой из них от других наук. В основе того или иного объекта исследования лежат объективные законы реальности.

Такая специализация полезна и неизбежна. Дифференциация научного знания позволяет более глубоко исследовать некоторые аспекты реальности. Она облегчает работу ученых, оказывает влияние на структуру научного сообщества. Этот процесс продолжается и по сей день; генетика — относительно молодая наука, но уже возникло целое семейство дисциплин: эволюционная, популяционная и молекулярная генетика. Старые науки продолжают дробиться; например, в химии появились квантовая химия, радиационная химия и т.д. В то же время, однако, дифференциация научного знания несет в себе опасность распада единого научного мировоззрения. После отделения от системы протознания дисциплины оказались изолированными друг от друга, элементы науки (отдельные научные дисциплины) стали самодостаточными в своей автономности, естественные связи между ними были нарушены, структурные взаимодействия исчезли. Это было характерно не только для отношений между основными отраслями знаний, но и в отраслевых рамках отдельных наук. В результате наука все больше превращалась из целостной в суммарную систему знаний. Взаимное разделение наук, дифференциация изоляционистского типа была ведущей тенденцией в сфере науки вплоть до XIX века, она привела к тому, что, несмотря на большие успехи, достигнутые наукой на пути прогрессивной специализации, несоответствие научных дисциплин росло. Наступил кризис научного единства. Но уже в рамках классического естествознания постепенно утвердилась идея принципиального единства всех природных явлений и, соответственно, научных дисциплин, их отражающих, именно поэтому стали возникать смежные научные дисциплины, такие как физическая химия, биохимия. Границы, проведенные между сформировавшимися научными дисциплинами, становились все более условными, фундаментальные науки настолько глубоко проникали друг в друга, что возникла проблема формирования единого естествознания, то есть интеграции научных знаний.

Термин интеграция (от лат. restauratio, восстановление) обычно означает объединение некоторых частей в целое, но также означает преодоление дезинтегрирующих факторов, ведущих к разделению системы, чрезмерному росту независимости элементов или частей, что заключается в повышении степени упорядоченности и организованности системы. Философский принцип единства мира лежит в основе решения проблемы интеграции научного знания. Поскольку мир един, его адекватное отражение должно быть единством; системная целостность природы определяет целостность научного знания, в природе нет абсолютных разделительных линий. Существуют лишь относительно самостоятельные формы движения материи, которые являются звеньями единой цепи движения и развития, и поэтому изучающие их науки не могут обладать абсолютной, а лишь относительной самостоятельностью.

В организации исследований на стыке наук. В результате получается «пограничная» наука, но такая интеграция возможна только между смежными дисциплинами;
в разработке междисциплинарных научных методов, которые могут применяться в различных науках (спектральный анализ, хроматография, компьютерный эксперимент, еще большая интеграция позволяет применять математический метод);
поиск объединяющих теорий и принципов, к которым можно было бы свести бесконечное разнообразие природных явлений (единая теория поля, глобальный эволюционный синтез в биологии, физике, химии и т.д.);
Разработка теорий, выполняющих общие методологические функции в естественных науках. В результате появляются синтезирующие дисциплины, которые объединяют ряд широко разделенных наук. (Кибернетика, синергетика);
изменение принципа разделения научных дисциплин. Возник новый тип проблемной науки, обычно комплексной и включающей несколько дисциплин для решения одной проблемы (онкология и т.д.).

В настоящее время в науке можно проследить как процессы дифференциации, так и интеграции, хотя последние, по-видимому, преобладают, и интеграция стала ведущей закономерностью развития научного прогресса. В настоящее время в науке действует множество интегрирующих факторов, которые позволяют утверждать, что она стала целостным системным образованием, в этом отношении наука вышла из кризиса и проблема теперь заключается в достижении еще большей организованности и упорядоченности. В современных условиях дифференциация наук уже не ведет к дальнейшей фрагментации, а, наоборот, к их взаимному цементированию. Однако это разделение еще далеко не преодолено, а в некоторых областях оно даже увеличивается. Следует помнить, что интеграция и дифференциация — это не взаимоисключающие, а взаимодополняющие процессы.

Процессы математизации науки

Математика — одна из древнейших наук. Само слово «математика» имеет древнегреческие корни и означает «наука» или «знание». Сейчас область математики настолько обширна и разнообразна, что довольно трудно определить математику как науку, занимающуюся тем-то и тем-то.

Роль математики в развитии познания была признана давно. Еще в древности была создана геометрия Евклида, сформулирована теорема Пифагора и т.д. А Платон начертал у входа в свою знаменитую Академию изречение: «Негеометр — не позволяй ему войти». В наше время один из основателей экспериментального естествознания Г. Галилей сказал, что тот, кто хочет решить проблемы естествознания без помощи математики, ставит перед собой неразрешимую задачу. И. Кант считал, что в любом конкретном естественном учении можно найти лишь столько науки в собственном смысле слова, сколько в нем содержится математики. Другими словами, учение о природе будет содержать науку в собственном смысле слова только в той мере, в какой к ней может быть применена математика. История познания и его современное состояние убедительно свидетельствуют о «нематериальной эффективности» математики, которая стала эффективным инструментом познания мира. Она была и остается прекрасным методом для изучения самых разных явлений, вплоть до самых сложных — социальных, духовных. Сегодня становится все более очевидным, что математика — это не «свободное путешествие в пустоту», что она не действует в «чистом эфире человеческого разума», а в конечном счете руководствуется данными сенсорного опыта и эксперимента и служит для того, чтобы многое рассказать об объектах окружающего нас мира.

Суть процесса математизации заключается в применении количественных понятий и формальных методов математики к качественно разнообразному содержанию частных наук. Последние должны быть достаточно развитыми, теоретически зрелыми, в достаточной степени признавать единство качественного разнообразия изучаемых ими явлений. Чем сложнее то или иное явление, чем выше форма движения материи, к которой оно относится, тем труднее его изучение количественными методами, точная математическая обработка законов его движения. Таким образом, в современной аналитической химии существует более 400 методов (вариантов, модификаций) количественного анализа. Однако невозможно точно выразить математически рост сознания человека, степень развития его умственных способностей, эстетические достоинства художественных произведений и так далее.

Применение математических методов в науке и технике в последнее время значительно расширилось, углубилось, проникло в области, ранее считавшиеся недоступными. Эффективность применения этих методов зависит как от специфики предмета конкретной науки, степени ее теоретической зрелости, так и от совершенствования самого математического аппарата, позволяющего представлять все более сложные свойства и закономерности качественно различных явлений. Без преувеличения можно сказать, что нация, стремящаяся быть на уровне высших достижений цивилизации, с необходимостью должна овладеть количественными математическими методами, и не только для повышения эффективности научных исследований, но и для улучшения и совершенствования всей повседневной жизни людей. В то же время нельзя не заметить, что успехи математизации иногда пробуждают желание «набить» свою работу цифрами и формулами (часто излишне), чтобы придать ей «солидность и научность». Уже Гегель обратил внимание на недопустимость этой псевдонаучной затеи. Поскольку он рассматривал количество лишь как одну из стадий в развитии идеи, он справедливо предостерегал от абсолютизации этой одной (хотя и очень важной) стадии, от чрезмерного и неоправданного преувеличения роли и значения формально-математических методов познания и фетишизации лингво-символической формы выражения мысли.

Математические методы должны применяться разумно, чтобы они не загнали ученого в «клетку» искусственных знаковых систем и не лишили его доступа к живому, реальному материалу действительности. Количественные и математические методы должны основываться на конкретном качественном, фактическом анализе явления, иначе они могут быть модными, но безосновательными и не соответствовать вымыслу. Абстрактные формулы и математические аппараты не должны заслонять (а тем более вытеснять) реальное содержание изучаемых процессов. Применение математики не должно превращаться в простую игру в формулы, за которой нет объективной реальности. Поэтому любая поспешность в математизации, игнорирование качественного анализа явлений, их тщательного исследования средствами и методами конкретных наук может принести только вред.

История познания показывает, что практически каждая частная наука на определенном этапе своего развития начинает (иногда весьма бурный) процесс математизации. Это особенно заметно в развитии естественных и технических наук (типичным примером является создание новых «математизированных» подобластей теоретической физики). Но в этот процесс включены и социально-гуманитарные науки — экономическая теория, история, социология, социальная психология и т.д., и чем дальше, тем больше. Например, психология в настоящее время стоит на пороге нового этапа развития, а именно создания специализированного математического аппарата для описания психических явлений и связанного с ними поведения человека. Все чаще в психологии формулируются задачи, требующие не только применения существующего математического аппарата, но и создания нового. Использование количественных методов становится все более распространенным в исторической науке, в результате чего были достигнуты значительные успехи. Возникла даже специальная научная дисциплина — клиометрия (буквально — измерение истории), в которой математические методы являются основным средством изучения истории. Однако следует помнить, что математические методы, как бы широко они ни использовались в истории, остаются лишь вспомогательными, но не главными, определяющими.

Заключение

В контрольной работе показано, что дифференциация научного знания служит необходимым этапом в развитии науки, направленным на более тщательное и глубокое изучение отдельных явлений и процессов той или иной области действительности. В результате возникают новые самостоятельные научные дисциплины со своим предметом и специфическими методами познания. Особенно важную роль играет системный метод исследования, который дает возможность рассматривать объекты и явления в их взаимосвязи и целостности. В самом общем и широком смысле слова под системным изучением объектов и явлений окружающего нас мира понимается такой метод, при котором они рассматриваются как части или элементы единого, целостного образования. Эти части или элементы, взаимодействуя друг с другом, определяют новые свойства системы, которых нет у отдельных ее элементов.

По результатам проверки можно сделать следующие выводы:

процесс интеграции проявляется в организации исследований на стыке соседних научных дисциплин, в развитии научных методов, в поиске «объединяющих» теорий и принципов, в разработке теорий, выполняющих общие методологические функции в естествознании;
Развитие науки — это диалектический процесс, в котором дифференциация сопровождается интеграцией, происходит взаимопроникновение и объединение в единое целое различных направлений научного познания мира, взаимодействие различных методов и идей.

В статье анализируется процесс математизации. Она заключается в применении количественных понятий и формальных методов математики к качественно разнообразному содержанию частных наук. Практически в любой частной науке на определенном этапе ее развития начинается (иногда довольно бурно) процесс математизации. Это особенно ярко проявляется в развитии естественных и технических наук (типичный пример — создание новых «математизированных» областей теоретической физики).

Список литературы

Концепции современного естествознания. Под редакцией Лавриненко В.Н. и Ратникова В.П.
Концепции современного естествознания. Самыгин. G. N.
Курс лекций. Хорошавина С.Г.
Основные концепции современного естествознания. 3. Данилова В.С., Кожевникова Н.Н.
Философские основы физики. Карнап Р.А.
Структура и функции теории естествознания. Баженов Л.Б.

На странице рефераты по философии вы найдете много готовых тем для рефератов по предмету «Философия».

Здесь темы курсовых работ по философии

Читайте дополнительные лекции: