საბუნებისმეტყველო კვლევის მეთოდები და ტექნიკა

მეთოდოლოგიის და მეთოდის კონცეფცია

თანამედროვე გაგებით, მეთოდოლოგია არის სტრუქტურის, ლოგიკური ორგანიზაციის, საქმიანობის მეთოდებისა და საშუალებების შესწავლა. კერძოდ, საბუნებისმეტყველო მეცნიერების მეთოდოლოგია არის მოძღვრება კონსტრუქციის პრინციპების, ბუნებისმეცნიერული ცოდნის ფორმებისა და მეთოდების შესახებ.

მეთოდი არის ტექნიკის, ან ოპერაციების, პრაქტიკული ან თეორიული აქტივობების ერთობლიობა.

მეთოდი განუყოფლად არის დაკავშირებული თეორიასთან: ობიექტური ცოდნის ნებისმიერი სისტემა შეიძლება გახდეს მეთოდი. მეთოდისა და თეორიის განუყოფელი კავშირი გამოიხატება ბუნებისმეცნიერული კანონების მეთოდოლოგიურ როლში. მაგალითად, ბუნებისმეტყველებაში კონსერვაციის კანონები ქმნიან მეთოდოლოგიურ პრინციპს, რომელიც მოითხოვს შესაბამისი თეორიული ოპერაციების მკაცრ დაცვას; უმაღლესი ნერვული აქტივობის რეფლექსური თეორია ემსახურება როგორც ცხოველებისა და ადამიანების ქცევის შესწავლის ერთ-ერთ მეთოდს.

მეცნიერულ ცოდნაში სწორი მეთოდის როლის აღწერისას ფ.ბეკონმა იგი შეადარა ნათურას, რომელიც ანათებს გზას მოგზაურისთვის სიბნელეში. თქვენ ვერ ელით წარმატებას რაიმე საკითხის შესწავლაში არასწორი გზის გაყოლებით.

თავად მეთოდი ბოლომდე არ განსაზღვრავს წარმატებას რეალობის ბუნებრივ მეცნიერულ შესწავლაში: მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ კარგი მეთოდი, არამედ მისი გამოყენების უნარიც.

შემეცნების ზოგად დიალექტიკურ მეთოდთან მიმართებაში განსაკუთრებულია ბუნებისმეტყველების დარგების სხვადასხვა მეთოდი: ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია და სხვ. საბუნებისმეტყველო მეცნიერების თითოეული ფილიალი, რომელსაც აქვს საკუთარი შესწავლის საგანი და საკუთარი თეორიული პრინციპები, იყენებს საკუთარ სპეციალურ მეთოდებს, რომლებიც წარმოიქმნება მისი ობიექტის არსის ამა თუ იმ გაგებით. სპეციალური მეთოდები, რომლებიც გამოიყენება, მაგალითად, არქეოლოგიაში ან გეოგრაფიაში, ჩვეულებრივ არ სცდება ამ მეცნიერებებს, ამავდროულად, ფიზიკურ და ქიმიურ მეთოდებს იყენებენ არა მხოლოდ ფიზიკასა და ქიმიაში, არამედ ასტრონომიაში, ბიოლოგიაში და არქეოლოგიაში. მეცნიერების ნებისმიერი დარგის მეთოდის გამოყენება მის სხვა დარგებში ხორციელდება იმის გამო, რომ მათი ობიექტები ემორჩილებიან ამ მეცნიერების კანონებს. მაგალითად, ფიზიკურ და ქიმიურ მეთოდებს ბიოლოგიაში იყენებენ იმის საფუძველზე, რომ ბიოლოგიური კვლევის ობიექტები მოიცავს, ამა თუ იმ ფორმით, მატერიის მოძრაობის ფიზიკურ და ქიმიურ ფორმებს.

შედარება, ანალიზი და სინთეზი

ძველი მოაზროვნეებიც კი ამტკიცებდნენ: შედარება ცოდნის დედაა. ხალხმა ეს სწორად გამოხატა ანდაზაში: „თუ არ იცი მწუხარება, სიხარულს ვერ იცნობ“. ვერ გაიგებ რა არის კარგი, თუ არ იცი რა არის ცუდი, ვერ გაიგებ პატარას დიდის გარეშე და ა.შ. ყველაფერი შედარებით ისწავლება.

იმის გასარკვევად, თუ რა არის ობიექტი, ჯერ უნდა გაარკვიოთ, რით არის ის სხვა ობიექტებთან მსგავსი და რით განსხვავდება მათგან. მაგალითად, სხეულის მასის დასადგენად აუცილებელია მისი შედარება სტანდარტად აღებულ სხვა სხეულის მასასთან, ე.ი. სანიმუშო საზომად. ეს შედარების პროცესი ხორციელდება სასწორზე აწონით.

შედარება არის ობიექტებს შორის მსგავსებისა და განსხვავებების დადგენა. შედარება საფუძვლად უდევს ბევრ ბუნებრივ სამეცნიერო გაზომვას, რომლებიც ნებისმიერი ექსპერიმენტის განუყოფელ ნაწილს წარმოადგენს.

ობიექტების ერთმანეთთან შედარებით, ადამიანი იღებს შესაძლებლობას, სწორად შეიცნოს ისინი და ამით სწორად ნავიგაცია მოახდინოს მის გარშემო არსებულ სამყაროში და მიზანმიმართულად მოახდინოს გავლენა მასზე. შედარება, როგორც შემეცნების აუცილებელი მეთოდი, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ადამიანის პრაქტიკულ საქმიანობაში და ბუნებრივ სამეცნიერო კვლევაში, როდესაც შედარებულია საგნები, რომლებიც ჭეშმარიტად ერთგვაროვანი და არსებითად მსგავსია. აზრი არ აქვს, როგორც ამბობენ, ფუნტების შედარება არშინებთან.

შედარება, როგორც შემეცნების ძალიან ზოგადი მეთოდი, ხშირად ჩნდება ბუნებისმეტყველების სხვადასხვა დარგში, როგორც შედარებითი მეთოდი.

საბუნებისმეტყველო ცოდნის პროცესი ისე მიმდინარეობს, რომ პირველ რიგში ვაკვირდებით შესასწავლი ობიექტის ზოგად სურათს, რომელშიც დეტალები რჩება ჩრდილში. ასეთი დაკვირვებით შეუძლებელია ობიექტის შინაგანი სტრუქტურის ცოდნა. მის შესასწავლად უნდა დავშალოთ შესასწავლი ობიექტები. ანალიზი არის ობიექტის გონებრივი ან რეალური დაშლა მის შემადგენელ ნაწილებად. როგორც შემეცნების აუცილებელი მეთოდი, ანალიზიც შემეცნების პროცესის ერთ-ერთი ელემენტია.

შეუძლებელია საგნის არსის შეცნობა მხოლოდ იმ ელემენტებად დაყოფით, რომლებიდანაც იგი შედგება: ქიმიკოსი, ჰეგელის აზრით, ხორცს დებს თავის რეპლიკაში, ახორციელებს მას სხვადასხვა ოპერაციებს და შემდეგ ამბობს: მე აღმოვაჩინე, რომ ის შედგება ჟანგბადისგან, ნახშირბადისგან, წყალბადისგან და ა.შ. მაგრამ ეს ნივთები ხორცს აღარ ჭამს. საბუნებისმეტყველო მეცნიერების თითოეულ დარგს აქვს, როგორც ეს, ობიექტის გაყოფის საკუთარი ზღვარი, რომლის მიღმაც შეინიშნება თვისებებისა და ნიმუშების სხვა სამყარო.

როდესაც დეტალები საკმარისად იქნა შესწავლილი ანალიზის საშუალებით, იწყება შემეცნების შემდეგი ეტაპი - სინთეზი - ანალიზით დაშლილი ელემენტების ერთიან მთლიანობაში გაერთიანება.

ანალიზი ძირითადად ასახავს კონკრეტულს, რაც განასხვავებს ნაწილებს ერთმანეთისგან. სინთეზი ცხადყოფს იმ საერთოობას, რომელიც აკავშირებს ნაწილებს ერთ მთლიანობაში.

ადამიანი ანაწილებს საგანს მის შემადგენელ ნაწილებად, რათა ჯერ თავად აღმოაჩინოს ნაწილები, გაარკვიოს, რისგან შედგება მთელი და შემდეგ განიხილოს იგი ნაწილებისგან შემდგარად, რომელთაგან თითოეული უკვე ცალკე იქნა შესწავლილი. ანალიზი და სინთეზი ერთმანეთთან დიალექტიკურ ერთობაშია: ყოველ მოძრაობაში ჩვენი აზროვნება არის როგორც ანალიტიკური, ისე სინთეზური.

ანალიზი და სინთეზი სათავეს იღებს ადამიანის პრაქტიკულ საქმიანობაში, მის საქმიანობაში. ადამიანმა ისწავლა გონებრივი ანალიზი და სინთეზირება მხოლოდ პრაქტიკული დანაწევრების, ჭრის, დაფქვის, შეერთების, საგნების შედგენის საფუძველზე იარაღების, ტანსაცმლის, საცხოვრებლის წარმოებაში და ა.შ. ადამიანმა ისწავლა გონებრივი ანალიზი და სინთეზირება. ანალიზი და სინთეზი არის აზროვნების ძირითადი მეთოდები: განცალკევებისა და შეერთების, განადგურებისა და შექმნის, დაშლისა და შეერთების პროცესები: სხეულების მოგერიება და მიზიდვა; ქიმიური ელემენტები შედიან კონტაქტში და გამოყოფილია; ცოცხალ ორგანიზმში განუწყვეტლივ მიმდინარეობს ასიმილაციისა და დისიმილაციის პროცესები; წარმოებაში რაღაც იშლება საზოგადოებისთვის საჭირო შრომის პროდუქტის შესაქმნელად.

აბსტრაქცია, იდეალიზაცია და განზოგადება

თითოეული შესწავლილი ობიექტი ხასიათდება მრავალი თვისებით და დაკავშირებულია მრავალი ძაფით სხვა ობიექტებთან. საბუნებისმეტყველო მეცნიერული ცოდნის პროცესში წარმოიქმნება შესწავლილი ობიექტის ერთ ასპექტზე ან თვისებაზე ყურადღების კონცენტრირების აუცილებლობა და მისი მთელი რიგი სხვა თვისებებისა თუ თვისებების განრიდება.

აბსტრაქცია არის ობიექტის ფსიქიკური იზოლაცია აბსტრაქციაში მისი სხვა ობიექტებთან კავშირისგან, ობიექტის ზოგიერთი თვისება აბსტრაქციაში მისი სხვა თვისებებიდან, ნებისმიერი ურთიერთობა ობიექტებს შორის აბსტრაქციაში თავად ობიექტებისგან. თავდაპირველად, აბსტრაქცია გამოიხატა ზოგიერთი ობიექტის ხელებით, თვალებით და ხელსაწყოების შერჩევით და სხვებისგან აბსტრაქციაში. ამას მოწმობს თავად სიტყვა "აბსტრაქტული" წარმოშობა - ლათინური ზმნიდან "tagere" (გათრევა) და პრეფიქსი "ab" (გვერდით). და რუსული სიტყვა "აბსტრაქტული" მომდინარეობს ზმნიდან "voloch" (გათრევა).

აბსტრაქცია აუცილებელი პირობაა ნებისმიერი მეცნიერების და ზოგადად ადამიანური ცოდნის გაჩენისა და განვითარებისათვის. საკითხი, თუ რას ხაზს უსვამს ობიექტურ რეალობაში აზროვნების აბსტრაქტული სამუშაო და რა აზროვნებას აშორებს ყურადღებას, წყდება თითოეულ კონკრეტულ შემთხვევაში შესწავლილი ობიექტის ბუნებაზე და მკვლევარისთვის დაკისრებულ ამოცანებზე პირდაპირ დამოკიდებულებით. მაგალითად, მათემატიკაში ბევრი პრობლემა წყდება განტოლებების გამოყენებით, მათ უკან არსებული კონკრეტული საგნების გათვალისწინების გარეშე. ციფრებს არ აინტერესებთ რა იმალება მათ უკან: ადამიანები თუ ცხოველები, მცენარეები თუ მინერალები. ეს არის მათემატიკის უდიდესი ძალა და ამავე დროს მისი შეზღუდვები.

მექანიკისთვის, რომელიც სწავლობს სხეულების მოძრაობას სივრცეში, სხეულების ფიზიკური და კინეტიკური თვისებები, გარდა მასისა, გულგრილია. ი.კეპლერს არ აინტერესებდა მარსის მოწითალო ფერი ან მზის ტემპერატურა, რათა დაედგინა პლანეტების ბრუნვის კანონები. როდესაც ლუი დე ბროლი ცდილობდა კავშირი ელექტრონის, როგორც ნაწილაკისა და როგორც ტალღის თვისებებს შორის, მას უფლება ჰქონდა არ დაინტერესებულიყო ამ ნაწილაკების სხვა მახასიათებლებით.

აბსტრაქცია არის აზრის მოძრაობა საგნის სიღრმეში, ხაზს უსვამს მის არსებით ელემენტებს. მაგალითად, იმისათვის, რომ ობიექტის მოცემული თვისება ჩაითვალოს ქიმიურად, საჭიროა ყურადღების გაფანტვა, აბსტრაქცია. სინამდვილეში, ნივთიერების ქიმიური თვისებები არ მოიცავს მისი ფორმის შეცვლას, ამიტომ ქიმიკოსი იკვლევს სპილენძს, აშორებს ყურადღებას, თუ რა არის მისგან დამზადებული.

ლოგიკური აზროვნების ცოცხალ ქსოვილში, აბსტრაქციები შესაძლებელს ხდის სამყაროს უფრო ღრმა და ზუსტი სურათის რეპროდუცირებას, ვიდრე ეს შეიძლება გაკეთდეს აღქმების დახმარებით.

მსოფლიოს ბუნებრივი მეცნიერული ცოდნის მნიშვნელოვანი მეთოდია იდეალიზაცია, როგორც აბსტრაქციის სპეციფიკური ტიპი. იდეალიზაცია არის აბსტრაქტული ობიექტების გონებრივი ფორმირება, რომლებიც არ არსებობს და არ არის რეალობაში რეალიზებადი, მაგრამ რომელთა პროტოტიპები არსებობს რეალურ სამყაროში. იდეალიზაცია არის ცნებების ფორმირების პროცესი, რომელთა რეალური პროტოტიპები მხოლოდ მიახლოების სხვადასხვა ხარისხით შეიძლება იყოს მითითებული. იდეალიზებული ცნებების მაგალითები: „წერტილი“, ანუ ობიექტი, რომელსაც არც სიგრძე აქვს, არც სიმაღლე და არც სიგანე; „სწორი ხაზი“, „წრე“, „წერტილი ელექტრული მუხტი“, „იდეალური გაზი“, „აბსოლუტური შავი სხეული“ და ა.შ.

იდეალიზებული ობიექტების შესწავლის ბუნებრივ სამეცნიერო პროცესში შესავალი საშუალებას გაძლევთ შექმნათ რეალური პროცესების აბსტრაქტული დიაგრამები, რომლებიც აუცილებელია მათი წარმოშობის ნიმუშებში უფრო ღრმად შეღწევისთვის.

საბუნებისმეტყველო ცოდნის მნიშვნელოვანი ამოცანაა განზოგადება - გონებრივი გადასვლის პროცესი ინდივიდუალურიდან ზოგადზე, ნაკლებად ზოგადიდან უფრო ზოგადზე.

მაგალითად, გონებრივი გადასვლა "სამკუთხედის" კონცეფციიდან "მრავალკუთხედის" ცნებაზე, "მატერიის მოძრაობის მექანიკური ფორმის" კონცეფციიდან "მატერიის მოძრაობის ფორმაზე", განაჩენიდან "ამ. ლითონი ელექტრული გამტარია“ განსჯაზე „ყველა ლითონი ელექტროგამტარია“, განაჩენიდან „ენერგიის მექანიკური ფორმა გადაიქცევა სითბოდ“ განაჩენამდე „ენერგიის ყველა ფორმა იქცევა ენერგიის სხვა ფორმად“ და ა.შ.

გონებრივი გადასვლა უფრო ზოგადიდან ნაკლებად ზოგადიდან არის შეზღუდვის პროცესი. განზოგადებისა და შეზღუდვის პროცესები განუყოფლად არის დაკავშირებული. განზოგადების გარეშე არ არსებობს თეორია. თეორია შექმნილია პრაქტიკაში გამოსაყენებლად კონკრეტული პრობლემების გადასაჭრელად. მაგალითად, ობიექტების გასაზომად და ტექნიკური სტრუქტურების შესაქმნელად, უფრო ზოგადიდან ნაკლებად ზოგადიდან და ინდივიდუალურზე გადასვლა ყოველთვის აუცილებელია, ანუ შეზღუდვის პროცესი ყოველთვის აუცილებელია.

აბსტრაქტული და კონკრეტული

ბუნებისმეცნიერული ცოდნის პროცესი ხორციელდება ორი ურთიერთდაკავშირებული გზით: კონკრეტულიდან აღმავლობით, აღქმითა და წარმოდგენით, აბსტრაქციებით და აბსტრაქტულიდან კონკრეტულზე ასვლით. პირველ გზაზე ვიზუალური წარმოდგენა „აორთქლდება“ აბსტრაქციის დონემდე; მეორე გზაზე აზროვნება კვლავ გადადის კონკრეტულ ცოდნაზე, მაგრამ მრავალრიცხოვანი განმარტებების მდიდარ კომპლექტზე. აბსტრაქტი გაგებულია, როგორც ობიექტის ცალმხრივი, არასრული ასახვა ცნობიერებაში. კონკრეტული ცოდნა არის ობიექტის ელემენტებს შორის რეალური ურთიერთობის ასახვა მთლიან სისტემაში, მისი განხილვა ყველა მხრიდან, განვითარებაში, ყველა თანდაყოლილი წინააღმდეგობით.

კონკრეტული არის სამეცნიერო კვლევის შედეგი, ობიექტური რეალობის ასახვა ცნებებისა და კატეგორიების სისტემაში, მრავალფეროვნების თეორიულად მნიშვნელოვანი ერთიანობა კვლევის ობიექტში. ობიექტის თეორიული ცოდნის მეთოდი მთლიანობაში არის ასვლა აბსტრაქტულიდან კონკრეტულზე.

Ანალოგი

ფაქტების გაგების ბუნებაში მდგომარეობს ანალოგია, რომელიც აკავშირებს უცნობის ძაფებს ცნობილთან. ახლის აღქმა და გაგება უფრო ადვილია ძველის, ცნობილის სურათებითა და ცნებებით. ანალოგია არის სავარაუდო, დამაჯერებელი დასკვნა ზოგიერთი მახასიათებლის ორი ობიექტის მსგავსების შესახებ, სხვა მახასიათებლებში მათი დადგენილი მსგავსების საფუძველზე. დასკვნა არის უფრო დამაჯერებელი, უფრო მსგავსი თვისებები აქვს შედარებულ ობიექტებს და უფრო მნიშვნელოვანი ეს მახასიათებლები. იმისდა მიუხედავად, რომ ანალოგიები იძლევა მხოლოდ სავარაუდო დასკვნებს, ისინი დიდ როლს ასრულებენ ცოდნაში, რადგან ისინი იწვევს ჰიპოთეზების ფორმირებას - მეცნიერული ვარაუდები და ვარაუდები, რომლებიც კვლევისა და მტკიცებულებების შემდგომ ეტაპზე შეიძლება გადაიქცეს მეცნიერულ თეორიებად. ანალოგია იმაზე, რაც ჩვენ ვიცით, გვეხმარება გავიგოთ ის, რაც უცნობია. მარტივთან ანალოგია გვეხმარება უფრო რთულის გაგებაში. ამრიგად, შინაური ცხოველების საუკეთესო ჯიშების ხელოვნური შერჩევის ანალოგიით, ჩარლზ დარვინმა აღმოაჩინა ბუნებრივი გადარჩევის კანონი ცხოველთა და მცენარეთა სამყაროში. ელექტრული დენის თეორიის გაჩენაში მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა მილში სითხის დინების ანალოგიამ. ცხოველებისა და ადამიანების კუნთების, ტვინის და სენსორული ორგანოების მოქმედების მექანიზმის ანალოგიებმა აიძულა მრავალი ტექნიკური სტრუქტურის გამოგონება: ექსკავატორები, რობოტები, ლოგიკური მანქანები და ა.შ.

ანალოგია, როგორც მეთოდი, ყველაზე ხშირად გამოიყენება მსგავსების თეორიაში, რომელსაც ეფუძნება მოდელირება.

მოდელირება

თანამედროვე მეცნიერებასა და ტექნოლოგიაში სულ უფრო ფართოვდება მოდელირების მეთოდი, რომლის არსი არის ცოდნის ობიექტის თვისებების რეპროდუცირება მის სპეციალურად შემუშავებულ ანალოგზე - მოდელზე. თუ მოდელს აქვს იგივე ფიზიკური ბუნება, რაც ორიგინალს, მაშინ ფიზიკურ მოდელობასთან გვაქვს საქმე. მოდელი შეიძლება აშენდეს მათემატიკური მოდელირების პრინციპის მიხედვით, თუ მას აქვს განსხვავებული ბუნება, მაგრამ მისი ფუნქციონირება აღწერილია განტოლებათა სისტემით, რომელიც იდენტურია იმ სისტემისგან, რომელიც აღწერს შესასწავლ ორიგინალს.

მოდელირება ფართოდ გამოიყენება, რადგან ის საშუალებას იძლევა შეისწავლოს ორიგინალისთვის დამახასიათებელი პროცესები თავად ორიგინალის არარსებობის პირობებში და იმ პირობებში, რომლებიც არ საჭიროებს მის არსებობას. ეს ხშირად საჭიროა თავად ობიექტის შესწავლის უხერხულობის გამო და სხვა მიზეზების გამო: მაღალი ღირებულება, მიუწვდომლობა, მიწოდების სირთულე, უკიდეგანო და ა.შ.

მოდელის ღირებულება მდგომარეობს იმაში, რომ მისი დამზადება ბევრად უფრო ადვილია, უფრო ადვილია მასთან ექსპერიმენტების ჩატარება, ვიდრე ორიგინალთან და ა.შ.

ბოლო დროს აქტიურად განვითარდა ელექტრონული სიმულაციური მოწყობილობები, რომლებშიც ელექტრონული პროცესების გამოყენებით ხდება რეალური პროცესის რეპროდუცირება მოცემული პროგრამის მიხედვით. მოდელირების პრინციპი ქმნის კიბერნეტიკის საფუძველს. მოდელირება გამოიყენება ბალისტიკური რაკეტების ტრაექტორიების გამოთვლაში, მანქანებისა და მთელი საწარმოების მუშაობის რეჟიმების შესწავლისას, მატერიალური რესურსების განაწილებაში და ა.შ.

ინდუქცია და დედუქცია

როგორც ბუნებრივი სამეცნიერო კვლევის მეთოდი, ინდუქცია შეიძლება განისაზღვროს, როგორც მთელი რიგი კონკრეტული ინდივიდუალური ფაქტების დაკვირვების შედეგად ზოგადი პოზიციის გამოტანის პროცესი.

ჩვეულებრივ, ინდუქციის ორი ძირითადი ტიპი არსებობს: სრული და არასრული. სრული ინდუქცია არის ნებისმიერი ზოგადი განსჯის დასკვნა გარკვეული ნაკრების ყველა ობიექტის შესახებ, მოცემული სიმრავლის თითოეული ობიექტის განხილვის საფუძველზე. ასეთი ინდუქციის გამოყენების სფერო შემოიფარგლება ობიექტებით, რომელთა რაოდენობა სასრულია. პრაქტიკაში უფრო ხშირად გამოიყენება ინდუქციის ფორმა, რომელიც მოიცავს დასკვნის გაკეთებას კომპლექტის ყველა ობიექტზე, ობიექტების მხოლოდ ნაწილის ცოდნის საფუძველზე. არასრული ინდუქციის ასეთი დასკვნები ხშირად სავარაუდო ხასიათისაა. არასრული ინდუქცია, ექსპერიმენტულ კვლევებზე დაფუძნებული და თეორიული დასაბუთების ჩათვლით, შეუძლია საიმედო დასკვნის გამოტანა. მას მეცნიერულ ინდუქციას უწოდებენ. ცნობილი ფრანგი ფიზიკოსის ლუი დე ბროლის აზრით, ინდუქცია, რადგან ის ცდილობს გადალახოს აზროვნების უკვე არსებული საზღვრები, არის ჭეშმარიტი მეცნიერული პროგრესის ნამდვილი წყარო. დიდი აღმოჩენები და მეცნიერული აზროვნების წინსვლა საბოლოოდ ინდუქციით არის შექმნილი - სარისკო, მაგრამ მნიშვნელოვანი შემოქმედებითი მეთოდი.

დედუქცია არის ანალიტიკური მსჯელობის პროცესი ზოგადიდან კონკრეტულ ან ნაკლებად ზოგადამდე. დედუქციის დასაწყისი (ნაგებობები) არის აქსიომები, პოსტულატები ან უბრალოდ ჰიპოთეზები, რომლებსაც აქვთ ზოგადი განცხადებების ბუნება, ხოლო დასასრული არის წინაპირობების, თეორემების შედეგები. თუ დედუქციის წინაპირობა მართალია, მაშინ მისი შედეგები ჭეშმარიტია. დედუქცია მტკიცების მთავარი საშუალებაა. დედუქციის გამოყენება შესაძლებელს ხდის ცხადი ჭეშმარიტებიდან გამოვიტანოთ ცოდნა, რომელიც ჩვენს გონებას დაუყოვნებელი სიცხადით ვეღარ აღიქვამს, მაგრამ მისი მოპოვების თავად მეთოდიდან გამომდინარე, სრულიად გამართლებული და ამით სანდო ჩანს. მკაცრი წესებით განხორციელებულმა გამოქვითვამ არ შეიძლება გამოიწვიოს შეცდომები.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების მეთოდები ეფუძნება მისი ემპირიული და თეორიული მხარეების ერთიანობას. ისინი ურთიერთკავშირში არიან და განაპირობებენ ერთმანეთს. მათი რღვევა, ან ერთის უპირატესი განვითარება მეორის ხარჯზე, ხურავს გზას ბუნების სწორი შეცნობისაკენ – თეორია უაზრო ხდება, გამოცდილება ბრმა ხდება.

საბუნებისმეტყველო მეთოდები შეიძლება დაიყოს შემდეგ ჯგუფებად:

• 1. ზოგადი მეთოდები, რომლებიც ეხება ნებისმიერ საგანს, ნებისმიერ მეცნიერებას. ეს არის მეთოდის სხვადასხვა ფორმა, რომელიც შესაძლებელს ხდის შემეცნების პროცესის ყველა ასპექტის, მისი ყველა ეტაპის ერთმანეთთან დაკავშირებას, მაგალითად, აბსტრაქტულიდან კონკრეტულზე ასვლის მეთოდი, ლოგიკური და ისტორიული ერთიანობა. ეს, უფრო სწორად, შემეცნების ზოგადი ფილოსოფიური მეთოდებია.
• 2. სპეციალური მეთოდები ეხება შესწავლილი საგნის მხოლოდ ერთ მხარეს ან კონკრეტულ კვლევის ტექნიკას:

ანალიზი, სინთეზი, ინდუქცია, დედუქცია. სპეციალური მეთოდები ასევე მოიცავს დაკვირვებას, გაზომვას, შედარებას და ექსპერიმენტს.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაში მეცნიერების სპეციალურ მეთოდებს უაღრესად მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა ენიჭება, ამიტომ ჩვენი კურსის ფარგლებში აუცილებელია მათი არსის უფრო დეტალურად გათვალისწინება.

დაკვირვება არის რეალობის ობიექტების აღქმის მიზანმიმართული, მკაცრი პროცესი, რომელიც არ უნდა შეიცვალოს. ისტორიულად, დაკვირვების მეთოდი ვითარდება, როგორც შრომითი ოპერაციის განუყოფელი ნაწილი, რომელიც მოიცავს შრომის პროდუქტის შესაბამისობის დადგენას მის დაგეგმილ მოდელთან.

დაკვირვება, როგორც რეალობის გაგების მეთოდი, გამოიყენება ან იქ, სადაც ექსპერიმენტი შეუძლებელი ან ძალიან რთულია (ასტრონომიაში, ვულკანოლოგიაში, ჰიდროლოგიაში), ან სადაც ამოცანაა ობიექტის ბუნებრივი ფუნქციონირების ან ქცევის შესწავლა (ეთოლოგიაში, სოციალურ ფსიქოლოგიაში და ა.შ. ). დაკვირვება, როგორც მეთოდი, გულისხმობს წარსული რწმენის, დადგენილი ფაქტებისა და მიღებული ცნებების საფუძველზე ჩამოყალიბებული კვლევის პროგრამის არსებობას. დაკვირვების მეთოდის განსაკუთრებული შემთხვევებია გაზომვა და შედარება.

ექსპერიმენტი არის შემეცნების მეთოდი, რომლის საშუალებითაც ხდება რეალობის ფენომენების შესწავლა კონტროლირებად და კონტროლირებად პირობებში. იგი განსხვავდება დაკვირვებისგან შესასწავლ ობიექტში ჩარევით, ანუ მასთან მიმართებაში აქტივობით. ექსპერიმენტის ჩატარებისას მკვლევარი არ შემოიფარგლება ფენომენებზე პასიური დაკვირვებით, არამედ შეგნებულად ერევა მათი წარმოშობის ბუნებრივ მსვლელობაში, უშუალოდ ზემოქმედებით შესწავლილ პროცესზე ან ცვლის იმ პირობებს, რომელშიც ეს პროცესი მიმდინარეობს.

ექსპერიმენტის სპეციფიკა მდგომარეობს იმაშიც, რომ ნორმალურ პირობებში ბუნებაში პროცესები უკიდურესად რთული და რთულია და მათი სრული კონტროლი და კონტროლი შეუძლებელია. აქედან გამომდინარე, დგება ამოცანა კვლევის ორგანიზება, რომელშიც შესაძლებელი იქნება პროცესის პროგრესის მიკვლევა „სუფთა“ ფორმით. ამ მიზნებისათვის, ექსპერიმენტი გამოყოფს არსებით ფაქტორებს უმნიშვნელოსგან და ამით მნიშვნელოვნად ამარტივებს სიტუაციას. შედეგად, ასეთი გამარტივება ხელს უწყობს ფენომენების უფრო ღრმა გაგებას და ქმნის შესაძლებლობას გააკონტროლოს რამდენიმე ფაქტორი და რაოდენობა, რომლებიც აუცილებელია მოცემული პროცესისთვის.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარება აჩენს დაკვირვებისა და ექსპერიმენტის სიმკაცრის პრობლემას. ფაქტია, რომ მათ სჭირდებათ სპეციალური ხელსაწყოები და ხელსაწყოები, რომლებიც ბოლო დროს იმდენად რთული გახდა, რომ თავად იწყებენ ზემოქმედებას დაკვირვებისა და ექსპერიმენტის ობიექტზე, რაც პირობების მიხედვით არ უნდა იყოს. ეს, უპირველეს ყოვლისა, ეხება მიკროსამყაროს ფიზიკის (კვანტური მექანიკა, კვანტური ელექტროდინამიკა და ა.შ.) დარგის კვლევებს.

ანალოგია არის შემეცნების მეთოდი, რომლის დროსაც რომელიმე ობიექტის განხილვისას მიღებული ცოდნის გადაცემა ხდება მეორეზე, ნაკლებად შესწავლილ და ამჟამად შესასწავლად. ანალოგიის მეთოდი ემყარება ობიექტების მსგავსებას მთელი რიგი მახასიათებლების მიხედვით, რაც საშუალებას აძლევს ადამიანს მიიღოს სრულიად სანდო ცოდნა შესწავლილი საგნის შესახებ.

მეცნიერულ ცოდნაში ანალოგიის მეთოდის გამოყენება გარკვეულ სიფრთხილეს მოითხოვს. აქ ძალზე მნიშვნელოვანია მკაფიოდ განვსაზღვროთ ის პირობები, რომლებშიც ის მუშაობს ყველაზე ეფექტურად. ამასთან, იმ შემთხვევებში, როდესაც შესაძლებელია ცოდნის მოდელიდან პროტოტიპზე გადაცემის მკაფიოდ ჩამოყალიბებული წესების სისტემის შემუშავება, შედეგები და დასკვნები ანალოგიური მეთოდის გამოყენებით იძენს მტკიცებულების ძალას.

მოდელირება არის მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია ნებისმიერი ობიექტის შესწავლაზე მათი მოდელების საშუალებით. ამ მეთოდის გაჩენა გამოწვეულია იმით, რომ ზოგჯერ შესასწავლი ობიექტი ან ფენომენი მიუწვდომელი აღმოჩნდება შემეცნებითი სუბიექტის უშუალო ჩარევისთვის, ან ასეთი ჩარევა არამიზანშეწონილია რიგი მიზეზების გამო. მოდელირება გულისხმობს კვლევითი საქმიანობის სხვა ობიექტზე გადატანას, ჩვენთვის საინტერესო ობიექტის ან ფენომენის შემცვლელის როლს. შემცვლელ ობიექტს მოდელი ეწოდება, ხოლო კვლევის ობიექტს ორიგინალი, ანუ პროტოტიპი. ამ შემთხვევაში, მოდელი მოქმედებს როგორც პროტოტიპის შემცვლელი, რაც საშუალებას აძლევს ადამიანს მიიღოს გარკვეული ცოდნა ამ უკანასკნელის შესახებ.

ამრიგად, მოდელირების, როგორც შემეცნების მეთოდის არსი არის კვლევის ობიექტის მოდელით ჩანაცვლება და მოდელად შეიძლება გამოვიყენოთ როგორც ბუნებრივი, ისე ხელოვნური წარმოშობის ობიექტები. მოდელირების უნარი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ მოდელი, გარკვეული თვალსაზრისით, ასახავს პროტოტიპის გარკვეულ ასპექტს. მოდელირებისას ძალიან მნიშვნელოვანია შესაბამისი თეორიის ან ჰიპოთეზის არსებობა, რომელიც მკაცრად მიუთითებს დასაშვები გამარტივების საზღვრებსა და საზღვრებზე.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ძირითადი ელემენტებია:

• · მტკიცედ ჩამოყალიბებული ფაქტები;
• · ნიმუშები, რომლებიც განაზოგადებენ ფაქტების ჯგუფებს;
• · თეორიები, როგორც წესი, არის კანონების სისტემები, რომლებიც კოლექტიურად აღწერენ რეალობის გარკვეულ ფრაგმენტს;
• · სამყაროს სამეცნიერო ნახატები, მთელი რეალობის განზოგადებული გამოსახულების დახატვა, რომელშიც ყველა თეორია, რომელიც ურთიერთშეთანხმების საშუალებას იძლევა, გაერთიანებულია ერთგვარ სისტემურ ერთობაში.

მეცნიერული ცოდნის თეორიულ და ემპირიულ დონეებს შორის განსხვავების პრობლემა სათავეს იღებს ობიექტური რეალობის იდეალურად რეპროდუცირების მეთოდებში და სისტემური ცოდნის აგების მიდგომებში. აქედან მოჰყვება სხვა, უკვე წარმოებული, განსხვავებები ამ ორ დონეს შორის. ემპირიულ ცოდნას, კერძოდ, ისტორიულად და ლოგიკურად ენიჭება გამოცდილების მონაცემების შეგროვების, დაგროვებისა და პირველადი რაციონალური დამუშავების ფუნქცია. მისი მთავარი ამოცანაა ფაქტების ჩაწერა. მათი ახსნა და ინტერპრეტაცია თეორიის საკითხია.

მეთოდოლოგიურმა პროგრამებმა მნიშვნელოვანი ისტორიული როლი ითამაშა. ჯერ ერთი, მათ ხელი შეუწყვეს უამრავ სპეციფიკურ მეცნიერულ კვლევას და მეორეც, მათ „ატეხეს ნაპერწკალი“ სამეცნიერო ცოდნის სტრუქტურის გარკვეული გაგების შესახებ. აღმოჩნდა, რომ ეს იყო ერთგვარი "ორსართულიანი". და მიუხედავად იმისა, რომ თეორიით დაკავებული „ზედა სართული“, როგორც ჩანს, „ქვედას“ (ემპირიკის) თავზეა აგებული და ამ უკანასკნელის გარეშე უნდა დაინგრეს, რატომღაც მათ შორის პირდაპირი და მოსახერხებელი კიბე არ არის. ქვედა სართულიდან ზემოდან მხოლოდ პირდაპირი და გადატანითი მნიშვნელობით „ნახტომით“ შეგიძლიათ მოხვდეთ. ამავდროულად, რაც არ უნდა მნიშვნელოვანი იყოს საფუძველი (ჩვენი ცოდნის ქვედა ემპირიული სართული), გადაწყვეტილებები, რომლებიც შენობის ბედს განსაზღვრავს, მაინც მიიღება ზედა ნაწილში, თეორიის სფეროში.

დღესდღეობით, სამეცნიერო ცოდნის სტრუქტურის სტანდარტული მოდელი ასე გამოიყურება. ცოდნა იწყება სხვადასხვა ფაქტის დადგენით დაკვირვების ან ექსპერიმენტის გზით. თუ ამ ფაქტებს შორის გამოვლინდა გარკვეული კანონზომიერება და განმეორებადობა, მაშინ პრინციპში შეიძლება ითქვას, რომ ნაპოვნია ემპირიული კანონი, პირველადი ემპირიული განზოგადება. და ყველაფერი კარგად იქნებოდა, მაგრამ, როგორც წესი, ადრე თუ გვიან აღმოჩენილ კანონზომიერებაში არ ჯდება ფაქტები. აქ დახმარებისკენ მოუწოდებენ მეცნიერის შემოქმედებით ინტელექტს, მის უნარს გონებრივად აღადგინოს ცნობილი რეალობა ისე, რომ ზოგადი სერიიდან ამოვარდნილი ფაქტები საბოლოოდ მოერგოს გარკვეულ ერთიან სქემას და შეწყვიტოს ეწინააღმდეგება ნაპოვნი ემპირიულ ნიმუშს.

დაკვირვებით უკვე შეუძლებელია ამ ახალი სქემის აღმოჩენა, ის უნდა გამოიგონოს, შეიქმნას სპეკულაციურად, თავდაპირველად წარმოდგენილი იყოს თეორიული ჰიპოთეზის სახით. თუ ჰიპოთეზა წარმატებულია და მოხსნის ფაქტებს შორის არსებულ წინააღმდეგობებს და კიდევ უკეთესი, საშუალებას გვაძლევს ვიწინასწარმეტყველოთ ახალი, არატრივიალური ფაქტების მოპოვება, ეს ნიშნავს, რომ დაიბადა ახალი თეორია, მოიძებნა თეორიული კანონი.

ცნობილია, მაგალითად, რომ ჩარლზ დარვინის ევოლუციურ თეორიას დიდი ხნის განმავლობაში კრახის საფრთხე ემუქრებოდა მე-19 საუკუნეში გავრცელების გამო. იდეები მემკვიდრეობის შესახებ. ითვლებოდა, რომ მემკვიდრეობითი მახასიათებლების გადაცემა ხდება „შერევის“ პრინციპის მიხედვით, ე.ი. მშობლების მახასიათებლები შთამომავლებს გადაეცემა შუალედური ფორმით. თუ თქვენ გადაკვეთთ, ვთქვათ, მცენარეებს თეთრი და წითელი ყვავილებით, მაშინ მიღებულ ჰიბრიდს უნდა ჰქონდეს ვარდისფერი ყვავილები. უმეტეს შემთხვევაში ეს მართალია. ეს არის ემპირიულად დადგენილი განზოგადება, რომელიც ეფუძნება ბევრ სრულიად სანდო ემპირიულ ფაქტს.

მაგრამ აქედან, სხვათა შორის, მოჰყვა, რომ გადაკვეთისას ყველა მემკვიდრეობითი მახასიათებელი უნდა იყოს საშუალოდ. ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი თვისება, თუნდაც ყველაზე სასარგებლო ორგანიზმისთვის, რომელიც ჩნდება მუტაციის შედეგად (მემკვიდრეობითი სტრუქტურების უეცარი ცვლილება), დროთა განმავლობაში უნდა გაქრეს და პოპულაციაში დაიშალოს. და ამან, თავის მხრივ, დაამტკიცა, რომ ბუნებრივი გადარჩევა არ უნდა მუშაობდეს! ეს მკაცრად მათემატიკურად დაამტკიცა ბრიტანელმა ინჟინერმა ფ.ჯენკინმა. ეს "ჯენკინის კოშმარი" ჩარლზ დარვინის ცხოვრებას აწუხებდა 1867 წლიდან, მაგრამ მან ვერ იპოვა დამაჯერებელი პასუხი. (თუმცა პასუხი უკვე ნაპოვნი იყო. დარვინმა უბრალოდ არ იცოდა ამის შესახებ.)

ფაქტია, რომ ემპირიული ფაქტების მოწესრიგებული სერიიდან, რომელიც ზოგადად დამაჯერებელ სურათს ასახავს მემკვიდრეობითი მახასიათებლების საშუალო დონის შესახებ, არანაკლებ მკაფიოდ ჩაწერილი განსხვავებული რიგის ემპირიული ფაქტები დაჟინებით ცდება. წითელი და თეთრი ყვავილებით მცენარეების გადაკვეთისას, თუმცა არც ისე ხშირად, მაინც გამოჩნდება ჰიბრიდები სუფთა თეთრი ან წითელი ყვავილებით. თუმცა, თვისებების საშუალოდ მემკვიდრეობით, ეს უბრალოდ ვერ მოხდება - ყავის რძესთან შერევით ვერ მიიღებთ შავ ან თეთრ სითხეს! ჩარლზ დარვინს რომ მიექცია ყურადღება ამ წინააღმდეგობაზე, მის პოპულარობას რა თქმა უნდა გააძლიერებდა გენეტიკის შემქმნელი. მაგრამ მან ყურადღება არ მიაქცია. ისევე, როგორც ამას აკეთებდნენ მისი თანამედროვეების უმეტესობა, რომლებიც ამ წინააღმდეგობას უმნიშვნელოდ თვლიდნენ. და ამაოდ.

ყოველივე ამის შემდეგ, ასეთმა „გამოკვეთილმა“ ფაქტებმა გააფუჭა თვისებების მემკვიდრეობის შუალედური ბუნების ემპირიული წესის მთელი სანდოობა. ამ ფაქტების საერთო სურათში მორგების მიზნით, საჭირო იყო მემკვიდრეობის მექანიზმის სხვა სქემა. იგი არ გამოვლინდა ფაქტების პირდაპირი ინდუქციური განზოგადებით და არ მიეცა პირდაპირ დაკვირვებას. ეს უნდა ყოფილიყო „გონებით დანახვა“, გამოცნობა, წარმოსახვა და შესაბამისად ჩამოყალიბებული თეორიული ჰიპოთეზის სახით.

ეს პრობლემა, როგორც ცნობილია, ბრწყინვალედ გადაჭრა გ.მენდელმა. მის მიერ შემოთავაზებული ჰიპოთეზის არსი შეიძლება გამოიხატოს შემდეგნაირად: მემკვიდრეობა არ არის შუალედური, არამედ დისკრეტული ბუნებით. მემკვიდრეობითი თვისებები გადაეცემა დისკრეტულ ერთეულებში (დღეს ჩვენ მათ გენებს ვუწოდებთ). ამიტომ, მემკვიდრეობითი ფაქტორების თაობიდან თაობას გადაცემისას, ისინი იყოფა და არა შერეული. ეს ბრწყინვალედ მარტივი სქემა, რომელიც მოგვიანებით ჩამოყალიბდა თანმიმდევრულ თეორიად, ხსნიდა ყველა ემპირიულ ფაქტს ერთდროულად. პერსონაჟების მემკვიდრეობა მიმდინარეობს გაყოფის რეჟიმში და, შესაბამისად, შესაძლებელია ჰიბრიდების გამოჩენა „შეურევი“ სიმბოლოებით. უმეტეს შემთხვევაში კი დაფიქსირებული „შერევა“ გამოწვეულია იმით, რომ, როგორც წესი, არა ერთი, არამედ მრავალი გენი პასუხისმგებელია იმ ნიშან-თვისების მემკვიდრეობაზე, რომელიც „ატენიანებს“ მენდელურ გაყოფას. გადარჩა ბუნებრივი გადარჩევის პრინციპი, გაფანტა „ჯენკინის კოშმარი“.

ამრიგად, სამეცნიერო ცოდნის სტრუქტურის ტრადიციული მოდელი ითვალისწინებს მოძრაობას ჯაჭვის გასწვრივ: ემპირიული ფაქტების დადგენა - პირველადი ემპირიული განზოგადება - წესებიდან გადახრის ფაქტების გამოვლენა - თეორიული ჰიპოთეზის გამოგონება ახალი ახსნის სქემით - ლოგიკური დასკვნა (დედუქცია) ყველა დაკვირვებული ფაქტის ჰიპოთეზიდან, რაც მისი სიმართლის გადამოწმებაა. ჰიპოთეზის დადასტურება აყალიბებს მას თეორიულ კანონად. მეცნიერული ცოდნის ამ მოდელს ჰიპოთეტურ-დედუქციური ეწოდება. ითვლება, რომ თანამედროვე სამეცნიერო ცოდნის უმეტესი ნაწილი აგებულია ამ გზით.

შესავალი

მეცნიერება ადამიანის ცოდნის ერთ-ერთი მთავარი ფორმაა. ამჟამად ის სულ უფრო მნიშვნელოვანი და რეალობის არსებითი ნაწილი ხდება. თუმცა, მეცნიერება არ იქნებოდა პროდუქტიული, რომ არ ჰქონდეს ცოდნის მეთოდებისა და პრინციპების ასეთი განვითარებული სისტემა. სწორედ სწორად შერჩეული მეთოდი, მეცნიერის ნიჭთან ერთად, ეხმარება მას სხვადასხვა ფენომენის გააზრებაში, მათი არსის გარკვევაში, კანონებისა და კანონზომიერებების აღმოჩენაში. არსებობს უამრავი მეთოდი და მათი რიცხვი მუდმივად იზრდება. ამჟამად 15000-მდე მეცნიერებაა და თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი სპეციფიკური მეთოდები და კვლევის საგანი.

ამ სამუშაოს მიზანი- განიხილეთ ბუნებრივი მეცნიერული ცოდნის მეთოდები და გაარკვიეთ რა არის ბუნებრივი მეცნიერული ჭეშმარიტება. ამ მიზნის მისაღწევად შევეცდები გავარკვიო:

1) რა არის მეთოდი.

2) შემეცნების რა მეთოდები არსებობს.

3) როგორ ხდება მათი დაჯგუფება და კლასიფიკაცია.

4) რა არის სიმართლე.

5) აბსოლუტური და ფარდობითი ჭეშმარიტების თვისებები.

საბუნებისმეტყველო ცოდნის მეთოდები

სამეცნიერო ცოდნა არის სხვადასხვა სახის პრობლემების გადაწყვეტა, რომლებიც წარმოიქმნება პრაქტიკული საქმიანობის დროს. ამ შემთხვევაში წარმოქმნილი პრობლემები მოგვარებულია სპეციალური ტექნიკის გამოყენებით. ტექნიკის ამ სისტემას ჩვეულებრივ მეთოდს უწოდებენ. მეთოდიარის რეალობის პრაქტიკული და თეორიული ცოდნის ტექნიკისა და ოპერაციების ერთობლიობა.

თითოეული მეცნიერება იყენებს სხვადასხვა მეთოდებს, რომლებიც დამოკიდებულია მის მიერ გადაჭრის პრობლემების ბუნებაზე. თუმცა, მეცნიერული მეთოდების უნიკალურობა მდგომარეობს იმაში, რომ ყოველი კვლევის პროცესში იცვლება მეთოდების ერთობლიობა და მათი სტრუქტურა. ამის წყალობით წარმოიქმნება მეცნიერული ცოდნის განსაკუთრებული ფორმები (მხარეები), რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ემპირიული და თეორიული.

ემპირიული (ექსპერიმენტული) მხარეწარმოადგენს ფაქტებისა და ინფორმაციის კრებულს (ფაქტების დადგენა, მათი აღრიცხვა, დაგროვება), აგრეთვე მათი აღწერა (ფაქტების დაფიქსირება და მათი პირველადი სისტემატიზაცია).

თეორიული მხარეასოცირდება ახსნასთან, განზოგადებასთან, ახალი თეორიების შექმნასთან, ჰიპოთეზების წამოყენებასთან, ახალი კანონების აღმოჩენასთან, ახალი ფაქტების პროგნოზირებასთან ამ თეორიების ფარგლებში. მათი დახმარებით ყალიბდება სამყაროს მეცნიერული სურათი და ამით სრულდება მეცნიერების იდეოლოგიური ფუნქცია.

შემეცნების ზემოთ განხილული საშუალებები და მეთოდები ამავდროულად მეცნიერული ცოდნის განვითარების ეტაპებია. ამრიგად, ემპირიული, ექსპერიმენტული კვლევა გულისხმობს ექსპერიმენტული და დაკვირვების აღჭურვილობის მთელ სისტემას (მოწყობილობები, მათ შორის გამოთვლითი მოწყობილობები, საზომი დანადგარები და ინსტრუმენტები), რომელთა დახმარებითაც დგინდება ახალი ფაქტები. თეორიული კვლევა მოიცავს მეცნიერთა მუშაობას, რომელიც მიზნად ისახავს ფაქტების ახსნას (სავარაუდო - ჰიპოთეზების დახმარებით, გამოცდილი და დადასტურებული - თეორიებისა და მეცნიერების კანონების დახმარებით), ცნებების ჩამოყალიბებაზე, რომლებიც აზოგადებენ მონაცემებს. ორივე ერთად ამოწმებს იმას, რაც ცნობილია პრაქტიკაში.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების მეთოდები ეფუძნება მისი ემპირიული და თეორიული მხარეების ერთიანობას. ისინი ურთიერთკავშირშია და ავსებენ ერთმანეთს. მათი უფსკრული, ანუ არათანაბარი განვითარება, ხურავს გზას ბუნების სწორი შეცნობისაკენ – თეორია უაზრო ხდება, გამოცდილება კი ბრმა.

საბუნებისმეტყველო მეთოდები შეიძლება დაიყოს შემდეგ ჯგუფებად:

1. ზოგადი მეთოდებიეხება ნებისმიერ საგანს და ნებისმიერ მეცნიერებას. ეს არის სხვადასხვა მეთოდები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის ცოდნის ყველა ასპექტის ერთმანეთთან დაკავშირებას, მაგალითად, აბსტრაქტულიდან კონკრეტულზე ასვლის მეთოდი, ლოგიკური და ისტორიული ერთიანობა. ეს, უფრო სწორად, შემეცნების ზოგადი ფილოსოფიური მეთოდებია.

2. პირადი მეთოდები -ეს არის სპეციალური მეთოდები, რომლებიც მოქმედებს ან მხოლოდ მეცნიერების კონკრეტულ დარგში, ან იმ დარგის გარეთ, სადაც ისინი წარმოიშვა. ეს არის ზოოლოგიაში გამოყენებული ფრინველების ზარის მეთოდი. ხოლო საბუნებისმეტყველო მეცნიერების სხვა დარგებში გამოყენებულმა ფიზიკის მეთოდებმა განაპირობა ასტროფიზიკის, გეოფიზიკის, კრისტალების ფიზიკის და ა.შ. ურთიერთდაკავშირებული კონკრეტული მეთოდების კომპლექსი ხშირად გამოიყენება ერთი საგნის შესასწავლად. მაგალითად, მოლეკულური ბიოლოგია ერთდროულად იყენებს ფიზიკის, მათემატიკის, ქიმიისა და კიბერნეტიკის მეთოდებს.

3. სპეციალური მეთოდებიეხება შესწავლილი საგნის მხოლოდ ერთ მხარეს ან კვლევის გარკვეულ ტექნიკას: ანალიზი, სინთეზი, ინდუქცია, დედუქცია. სპეციალური მეთოდები ასევე მოიცავს დაკვირვებას, გაზომვას, შედარებას და ექსპერიმენტს.

ბუნებისმეტყველებაში სპეციალური მეთოდებიმეცნიერებას განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება. განვიხილოთ მათი არსი.

დაკვირვება -ეს არის რეალობის ობიექტების ყოველგვარი ჩარევის გარეშე აღქმის მიზანმიმართული პროცესი. ისტორიულად, დაკვირვების მეთოდი ვითარდება, როგორც შრომითი ოპერაციის განუყოფელი ნაწილი, რომელიც მოიცავს შრომის პროდუქტის შესაბამისობის დადგენას მის დაგეგმილ მოდელთან.

დაკვირვება, როგორც რეალობის გაგების მეთოდი, გამოიყენება ან იქ, სადაც ექსპერიმენტი შეუძლებელი ან ძალიან რთულია (ასტრონომიაში, ვულკანოლოგიაში, ჰიდროლოგიაში), ან სადაც ამოცანაა ობიექტის ბუნებრივი ფუნქციონირების ან ქცევის შესწავლა (ეთოლოგიაში, სოციალურ ფსიქოლოგიაში და ა.შ. ). დაკვირვება, როგორც მეთოდი, გულისხმობს წარსული რწმენის, დადგენილი ფაქტებისა და მიღებული ცნებების საფუძველზე ჩამოყალიბებული კვლევის პროგრამის არსებობას. დაკვირვების მეთოდის განსაკუთრებული შემთხვევებია გაზომვა და შედარება.

Ექსპერიმენტი -შემეცნების მეთოდი, რომლის დახმარებით ხდება რეალობის ფენომენების შესწავლა კონტროლირებად და კონტროლირებად პირობებში. იგი განსხვავდება დაკვირვებისგან შესწავლილ ობიექტში ჩარევით. ექსპერიმენტის ჩატარებისას მკვლევარი არ შემოიფარგლება ფენომენებზე პასიური დაკვირვებით, არამედ შეგნებულად ერევა მათი წარმოშობის ბუნებრივ მსვლელობაში, უშუალოდ ზემოქმედებით შესწავლილ პროცესზე ან ცვლის იმ პირობებს, რომელშიც ეს პროცესი მიმდინარეობს.

ექსპერიმენტის სპეციფიკა მდგომარეობს იმაშიც, რომ ნორმალურ პირობებში ბუნებაში პროცესები უკიდურესად რთული და რთულია და მათი სრული კონტროლი და კონტროლი შეუძლებელია. აქედან გამომდინარე, დგება ამოცანა კვლევის ორგანიზება, რომელშიც შესაძლებელი იქნება პროცესის პროგრესის მიკვლევა „სუფთა“ ფორმით. ამ მიზნებისათვის, ექსპერიმენტი გამოყოფს არსებით ფაქტორებს უმნიშვნელოსგან და ამით მნიშვნელოვნად ამარტივებს სიტუაციას. შედეგად, ასეთი გამარტივება ხელს უწყობს ფენომენების უფრო ღრმა გაგებას და ქმნის შესაძლებლობას გააკონტროლოს რამდენიმე ფაქტორი და რაოდენობა, რომლებიც აუცილებელია მოცემული პროცესისთვის.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარება აჩენს დაკვირვებისა და ექსპერიმენტის სიმკაცრის პრობლემას. ფაქტია, რომ მათ სჭირდებათ სპეციალური ხელსაწყოები და ხელსაწყოები, რომლებიც ბოლო დროს იმდენად რთული გახდა, რომ თავად იწყებენ ზემოქმედებას დაკვირვებისა და ექსპერიმენტის ობიექტზე, რაც პირობების მიხედვით არ უნდა იყოს. ეს, უპირველეს ყოვლისა, ეხება მიკროსამყაროს ფიზიკის (კვანტური მექანიკა, კვანტური ელექტროდინამიკა და ა.შ.) დარგის კვლევებს.

Ანალოგი -შემეცნების მეთოდი, რომლის დროსაც რომელიმე ობიექტის განხილვისას მიღებული ცოდნის გადაცემა ხდება მეორეზე, ნაკლებად შესწავლილ და ამჟამად შესასწავლად. ანალოგიის მეთოდი ემყარება ობიექტების მსგავსებას მთელი რიგი მახასიათებლების მიხედვით, რაც საშუალებას აძლევს ადამიანს მიიღოს სრულიად სანდო ცოდნა შესწავლილი საგნის შესახებ.

მეცნიერულ ცოდნაში ანალოგიის მეთოდის გამოყენება გარკვეულ სიფრთხილეს მოითხოვს. აქ ძალზე მნიშვნელოვანია მკაფიოდ განვსაზღვროთ ის პირობები, რომლებშიც ის მუშაობს ყველაზე ეფექტურად. ამასთან, იმ შემთხვევებში, როდესაც შესაძლებელია ცოდნის მოდელიდან პროტოტიპზე გადაცემის მკაფიოდ ჩამოყალიბებული წესების სისტემის შემუშავება, შედეგები და დასკვნები ანალოგიური მეთოდის გამოყენებით იძენს მტკიცებულების ძალას.

მოდელირება -მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია ნებისმიერი ობიექტის შესწავლაზე მათი მოდელების საშუალებით. ამ მეთოდის გაჩენა გამოწვეულია იმით, რომ ზოგჯერ შესასწავლი ობიექტი ან ფენომენი მიუწვდომელი აღმოჩნდება შემეცნებითი სუბიექტის უშუალო ჩარევისთვის, ან ასეთი ჩარევა არამიზანშეწონილია რიგი მიზეზების გამო. მოდელირება გულისხმობს კვლევითი საქმიანობის სხვა ობიექტზე გადატანას, ჩვენთვის საინტერესო ობიექტის ან ფენომენის შემცვლელის როლს. შემცვლელ ობიექტს მოდელი ეწოდება, ხოლო კვლევის ობიექტს ორიგინალი, ანუ პროტოტიპი. ამ შემთხვევაში, მოდელი მოქმედებს როგორც პროტოტიპის შემცვლელი, რაც საშუალებას აძლევს ადამიანს მიიღოს გარკვეული ცოდნა ამ უკანასკნელის შესახებ.

ამრიგად, მოდელირების, როგორც შემეცნების მეთოდის არსი არის კვლევის ობიექტის მოდელით ჩანაცვლება და მოდელად შეიძლება გამოვიყენოთ როგორც ბუნებრივი, ისე ხელოვნური წარმოშობის ობიექტები. მოდელირების უნარი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ მოდელი, გარკვეული თვალსაზრისით, ასახავს პროტოტიპის გარკვეულ ასპექტს. მოდელირებისას ძალიან მნიშვნელოვანია შესაბამისი თეორიის ან ჰიპოთეზის არსებობა, რომელიც მკაცრად მიუთითებს დასაშვები გამარტივების საზღვრებსა და საზღვრებზე.

თანამედროვე მეცნიერებამ იცის მოდელირების რამდენიმე სახეობა:

1) საგნის მოდელირება, რომლის დროსაც კვლევა ტარდება მოდელზე, რომელიც ასახავს ორიგინალური ობიექტის გარკვეულ გეომეტრიულ, ფიზიკურ, დინამიურ ან ფუნქციურ მახასიათებლებს;

2) სიმბოლური მოდელირება, რომელშიც დიაგრამები, ნახატები და ფორმულები მოქმედებენ როგორც მოდელები. ასეთი მოდელირების ყველაზე მნიშვნელოვანი სახეობაა მათემატიკური მოდელირება, წარმოებული მათემატიკისა და ლოგიკის საშუალებით;

3) გონებრივი მოდელირება, რომელშიც, ნიშნის მოდელების ნაცვლად, გამოიყენება ამ ნიშნების გონებრივი ვიზუალური წარმოდგენები და მათთან ოპერაციები.

ბოლო დროს ფართოდ გავრცელდა სამოდელო ექსპერიმენტი კომპიუტერების გამოყენებით, რომლებიც ექსპერიმენტული კვლევის საშუალებაცაა და ობიექტიც, ორიგინალის შემცვლელი. ამ შემთხვევაში, ობიექტის ფუნქციონირების ალგორითმი (პროგრამა) მოქმედებს როგორც მოდელი.

ანალიზი -მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება საგნის გონებრივ ან რეალურ ნაწილებად დაყოფის პროცედურას. დაშლის მიზანი არის მთლიანის შესწავლიდან მისი ნაწილების შესწავლაზე გადასვლა.

ანალიზი არის ნებისმიერი სამეცნიერო კვლევის ორგანული კომპონენტი, რომელიც, როგორც წესი, მისი პირველი ეტაპია, როდესაც მკვლევარი შესწავლილი ობიექტის არადიფერენცირებული აღწერიდან გადადის მისი სტრუქტურის, შემადგენლობის, აგრეთვე მისი თვისებებისა და მახასიათებლების იდენტიფიცირებაზე.

სინთეზი -ეს არის მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია საგნის სხვადასხვა ელემენტების ერთ მთლიანობაში, სისტემაში გაერთიანების პროცედურაზე, რომლის გარეშეც შეუძლებელია ამ საგნის ჭეშმარიტად მეცნიერული ცოდნა. სინთეზი მოქმედებს არა როგორც მთლიანის აგების მეთოდი, არამედ როგორც ანალიზით მიღებული ცოდნის ერთიანობის სახით მთლიანის წარმოდგენის მეთოდი. სინთეზში ხდება არა მხოლოდ გაერთიანება, არამედ ობიექტის მახასიათებლების განზოგადება. სინთეზის შედეგად მიღებული დებულებები შედის ობიექტის თეორიაში, რომელიც გამდიდრებული და დახვეწილი განსაზღვრავს ახალი სამეცნიერო კვლევის გზას.

ინდუქცია -მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც წარმოადგენს ლოგიკური დასკვნის ფორმულირებას დაკვირვებისა და ექსპერიმენტული მონაცემების შეჯამებით (კონსტრუირების მეთოდი კონკრეტულიდან უფრო ზოგადისკენ).

ინდუქციური დასკვნის უშუალო საფუძველია დასკვნა ყველა ობიექტის ზოგადი თვისებების შესახებ, რომელიც ეფუძნება საკმარისად ფართო სპექტრის ცალკეულ ფაქტებზე დაკვირვებას. როგორც წესი, ინდუქციური განზოგადება განიხილება, როგორც ემპირიული ჭეშმარიტება, ან ემპირიული კანონები.

განასხვავებენ სრულ და არასრულ ინდუქციას. სრული ინდუქცია ქმნის ზოგად დასკვნას მოცემული კლასის ყველა ობიექტისა თუ ფენომენის შესწავლის საფუძველზე. სრული ინდუქციის შედეგად მიღებულ დასკვნას სანდო დასკვნის ხასიათი აქვს. არასრული ინდუქციის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ იგი აყალიბებს ზოგად დასკვნას შეზღუდული რაოდენობის ფაქტების დაკვირვების საფუძველზე, თუ ამ უკანასკნელთა შორის არ არის ისეთი, ვინც ეწინააღმდეგება ინდუქციურ დასკვნას. აქედან გამომდინარე, ბუნებრივია, რომ ამ გზით მიღებული ჭეშმარიტება არასრულია, აქ ვიღებთ ალბათურ ცოდნას, რომელიც საჭიროებს დამატებით დადასტურებას.

გამოქვითვა -მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც შედგება გარკვეული ზოგადი წინაპირობიდან კონკრეტულ შედეგებზე და შედეგებზე გადასვლაში.

გამოკლებით დასკვნა აგებულია შემდეგი სქემის მიხედვით:

„A“ კლასის ყველა ერთეულს აქვს „B“ თვისება; პუნქტი „ა“ ეკუთვნის „A“ კლასს; ეს ნიშნავს, რომ "ა"-ს აქვს "B" თვისება. ზოგადად, დედუქცია, როგორც შემეცნების მეთოდი ეფუძნება უკვე ცნობილ კანონებსა და პრინციპებს. ამიტომ, დედუქციის მეთოდი არ გვაძლევს საშუალებას მივიღოთ მნიშვნელოვანი ახალი ცოდნა. გამოქვითვა მხოლოდ საწყის ცოდნაზე დაფუძნებული კონკრეტული შინაარსის იდენტიფიცირების საშუალებაა.

ნებისმიერი სამეცნიერო პრობლემის გადაწყვეტა გულისხმობს სხვადასხვა ვარაუდების, ვარაუდების და ყველაზე ხშირად მეტ-ნაკლებად დასაბუთებული ჰიპოთეზების წამოყენებას, რომელთა დახმარებით მკვლევარი ცდილობს ახსნას ფაქტები, რომლებიც არ ჯდება ძველ თეორიებში. ჰიპოთეზები წარმოიქმნება გაურკვეველ სიტუაციებში, რომელთა ახსნაც აქტუალური ხდება მეცნიერებისთვის. გარდა ამისა, ემპირიული ცოდნის დონეზე (ისევე როგორც მისი ახსნის დონეზე) ხშირად არსებობს ურთიერთგამომრიცხავი განსჯა. ამ პრობლემების გადასაჭრელად საჭიროა ჰიპოთეზები.

შერლოკ ჰოლმსმა მსგავსი კვლევის მეთოდები გამოიყენა. თავის გამოკვლევებში იყენებდა როგორც ინდუქციურ, ისე დედუქციურ მეთოდებს. ამრიგად, ინდუქციური მეთოდი ემყარება მტკიცებულებების და ყველაზე უმნიშვნელო ფაქტების იდენტიფიცირებას, რომლებიც შემდგომში ქმნიან ერთ, განუყოფელ სურათს. დედუქცია აგებულია შემდეგ პრინციპზე: როცა უკვე არსებობს ზოგადი - ჩადენილი დანაშაულის სურათი - მაშინ იძებნება კონკრეტული - კრიმინალი, ანუ ზოგადიდან კონკრეტულისკენ.

ჰიპოთეზაარის ნებისმიერი ვარაუდი, გამოცნობა ან პროგნოზი, რომელიც წამოყენებულია სამეცნიერო კვლევებში გაურკვევლობის სიტუაციის აღმოსაფხვრელად. მაშასადამე, ჰიპოთეზა არის არა სანდო ცოდნა, არამედ სავარაუდო ცოდნა, რომლის ჭეშმარიტება ან სიცრუე ჯერ არ არის დადგენილი.

ნებისმიერი ჰიპოთეზა უნდა იყოს გამართლებული ან მოცემული მეცნიერების მიღწეული ცოდნით ან ახალი ფაქტებით (ჰიპოთეზის დასასაბუთებლად გაურკვეველი ცოდნა არ გამოიყენება). მას უნდა ჰქონდეს ყველა ფაქტის ახსნა, რომელიც ეხება ცოდნის მოცემულ სფეროს, სისტემატიზებს მათ, ისევე როგორც ფაქტებს ამ სფეროს გარეთ, პროგნოზირებს ახალი ფაქტების გაჩენას (მაგალითად, მ. პლანკის კვანტური ჰიპოთეზა, წამოყენებული ქ. მე-20 საუკუნის დასაწყისმა გამოიწვია კვანტური მექანიკის, კვანტური ელექტროდინამიკის და სხვა თეორიების შექმნა). უფრო მეტიც, ჰიპოთეზა არ უნდა ეწინააღმდეგებოდეს არსებულ ფაქტებს.

ჰიპოთეზა ან უნდა დადასტურდეს ან უარყოს. ამისათვის მას უნდა ჰქონდეს გაყალბების და გადამოწმების თვისებები. გაყალბება -პროცედურა, რომელიც ადგენს ჰიპოთეზის სიცრუეს ექსპერიმენტული ან თეორიული ტესტირების შედეგად. ჰიპოთეზების გაყალბების მოთხოვნა ნიშნავს, რომ მეცნიერების საგანი შეიძლება იყოს მხოლოდ ფუნდამენტურად გაყალბებადი ცოდნა. უტყუარ ცოდნას (მაგალითად, რელიგიის ჭეშმარიტებებს) არაფერი აქვს საერთო მეცნიერებასთან. თუმცა, თავად ექსპერიმენტული შედეგები ვერ უარყოფს ჰიპოთეზას. ეს მოითხოვს ალტერნატიულ ჰიპოთეზას ან თეორიას, რომელიც უზრუნველყოფს ცოდნის შემდგომ განვითარებას. წინააღმდეგ შემთხვევაში, პირველი ჰიპოთეზა არ არის უარყოფილი. გადამოწმება -ჰიპოთეზის ან თეორიის ჭეშმარიტების დადგენის პროცესი ემპირიული ტესტირების გზით. ასევე შესაძლებელია არაპირდაპირი გადამოწმება, უშუალოდ დამოწმებული ფაქტებიდან ლოგიკური დასკვნების საფუძველზე.

სამეცნიერო ცოდნას სხვაგვარად მეცნიერულ კვლევას უწოდებენ. მეცნიერება არა მხოლოდ მეცნიერული კვლევის შედეგია, არამედ თავად კვლევაც

სამეცნიერო ცოდნის სირთულე განისაზღვრება მასში ცოდნის დონეების, მეთოდებისა და ფორმების არსებობით.

ცოდნის დონეები:

1. ემპირიული
2. თეორიული.

ემპირიული კვლევა (ბერძნულიდან empeiria - გამოცდილება) არის ექსპერიმენტული ცოდნა. სამეცნიერო ცოდნის ემპირიული დონე ხასიათდება რეალურად არსებული, სენსორული ობიექტების უშუალო შესწავლით. ემპირიულ სტრუქტურულ დონეზეცოდნა „ცოცხალ“ რეალობასთან პირდაპირი კონტაქტის შედეგია დაკვირვებისა და ექსპერიმენტის გზით.

თეორიული კვლევა(ბერძნული თეორიიდან - განიხილეთ, შეისწავლეთ) არის ლოგიკური განცხადებების სისტემა, მათ შორის მათემატიკური ფორმულები, დიაგრამები, გრაფიკები და ა. თეორიულ დონეზემოიცავს შემეცნების ყველა იმ ფორმას და მეთოდს, რომელიც უზრუნველყოფს მეცნიერული თეორიის შექმნას, აგებას და განვითარებას.

თეორიულ დონეზე ისინი მიმართავენ ცნებების, აბსტრაქციების, იდეალიზაციებისა და გონებრივი მოდელების ფორმირებას, აშენებენ ჰიპოთეზებსა და თეორიებს და აღმოაჩენენ მეცნიერების კანონებს.

მეცნიერული ცოდნის ძირითადი ფორმები

• მონაცემები,
• პრობლემები,
• ემპირიული კანონები
• ჰიპოთეზები,
• თეორიები.

მათი მნიშვნელობა არის შემეცნების პროცესის დინამიკის გამოვლენა ნებისმიერი ობიექტის კვლევისა და შესწავლის პროცესში.

ანუ, ფაქტობრივად, შემეცნება სამ ეტაპად ხორციელდება:

1) ძიება, მეცნიერული ფაქტების დაგროვება შესასწავლ ფენომენთა დიაპაზონში;

2) დაგროვილი ინფორმაციის გააზრება, მეცნიერული ჰიპოთეზების გამოხატვა, თეორიის აგება;

3) თეორიის ექსპერიმენტული ტესტირება, თეორიით ნაწინასწარმეტყველები მანამდე უცნობი ფენომენების დაკვირვება და მისი თანმიმდევრულობის დადასტურება.

ემპირიულ დონეზე, დაკვირვებისა და ექსპერიმენტის საშუალებით, სუბიექტი იღებს მეცნიერულ ცოდნას, უპირველეს ყოვლისა, ემპირიული ფაქტების სახით.

ფაქტი - სანდო ცოდნა იმის შესახებ, რომ მოხდა გარკვეული მოვლენა, აღმოჩენილია გარკვეული ფენომენი და ა.შ., მაგრამ არ ხსნის რატომ მოხდა ეს (ფაქტის მაგალითი: თავისუფლად დაცემის სხეულის აჩქარება არის 9,81 მ/წმ²)

პრობლემა ხდება მაშინ, როდესაც ახლად აღმოჩენილი ფაქტების ახსნა და გაგება შეუძლებელია ძველი თეორიების გამოყენებით

ემპირიული სამართალი(სტაბილური, განმეორებადი ფენომენი)- ფაქტების განზოგადების, დაჯგუფების, სისტემატიზაციის შედეგი.

მაგალითი: ყველა ლითონი კარგად ატარებს ელექტროენერგიას;

ემპირიულ განზოგადებებზე დაყრდნობით ყალიბდება ჰიპოთეზა.

ჰიპოთეზა - ეს არის ვარაუდი, რომელიც საშუალებას გვაძლევს ავხსნათ და რაოდენობრივად აღვწეროთ დაკვირვებული ფენომენი . ჰიპოთეზა ეხება ცოდნის თეორიულ დონეს .

თუ ჰიპოთეზა დადასტურდა, მაშინ გამოდისსავარაუდო ცოდნიდან სანდო ცოდნამდე, ე.ი. . თეორიაში.

თეორიის შექმნა ფუნდამენტური მეცნიერების უმაღლესი და საბოლოო მიზანია

თეორიაწარმოადგენსჭეშმარიტი, უკვე დადასტურებული, დადასტურებული ცოდნის სისტემა ფენომენების არსის შესახებ, მეცნიერული ცოდნის უმაღლესი ფორმა.

თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციები:ახსნა და წინასწარმეტყველება.

ექსპერიმენტი არის ჰიპოთეზებისა და სამეცნიერო თეორიების ჭეშმარიტების კრიტერიუმი.

მეცნიერული ცოდნის მეთოდები.

მეცნიერული მეთოდი დიდ როლს ასრულებს მეცნიერულ ცოდნაში.

მოდით, ჯერ ვნახოთ, რა არის მეთოდი ზოგადად.

მეთოდი (ბერძნული - "გზა", "გზა")

ამ სიტყვის ფართო გაგებით, მეთოდი გაგებულია, როგორც გზა, მიზნის მიღწევის გზა.

მეთოდი არის რეალობის პრაქტიკული და თეორიული დაუფლების ფორმა, რომელიც დაფუძნებულია შესასწავლი ობიექტის ქცევის ნიმუშებზე.

საქმიანობის ნებისმიერი ფორმა ეყრდნობა გარკვეულ მეთოდებს, რომელთა არჩევანი მნიშვნელოვნად განსაზღვრავს მის შედეგს. მეთოდი ოპტიმიზებს ადამიანის საქმიანობას, აღჭურავს ადამიანს მისი საქმიანობის ორგანიზების ყველაზე რაციონალური გზებით.

Მეცნიერული მეთოდი- ეს არის შემეცნების საშუალებების (მოწყობილობები, ხელსაწყოები, ტექნიკა, ოპერაციები და ა.შ.) ორგანიზაცია მეცნიერული ჭეშმარიტების მისაღწევად.

მეთოდების კლასიფიკაცია ცოდნის დონის მიხედვით:

შემეცნების ემპირიული დონე მოიცავს მეთოდებს:დაკვირვება, ექსპერიმენტი, საგნის მოდელირება, გაზომვა, მიღებული შედეგების აღწერა, შედარება და ა.შ.

დაკვირვება არის საგნებისა და ფენომენების სენსორული ასახვა, რომლის დროსაც ადამიანი იღებს პირველად ინფორმაციას მის გარშემო არსებულ სამყაროზე. დაკვირვებაში მთავარია კვლევის დროს შესწავლილ რეალობაში ცვლილებები არ მოხდეს. .

დაკვირვება გულისხმობს კონკრეტული კვლევის გეგმის არსებობას, ვარაუდს, რომელიც ექვემდებარება ანალიზს და გადამოწმებას. დაკვირვების შედეგები აღირიცხება აღწერილობაში, სადაც აღინიშნება შესასწავლი ობიექტის ის ნიშნები და თვისებები, რომლებიც შესწავლის საგანია. აღწერა უნდა იყოს რაც შეიძლება სრული, ზუსტი და ობიექტური. მათ საფუძველზე იქმნება ემპირიული განზოგადება, სისტემატიზაცია და კლასიფიკაცია.

Ექსპერიმენტი– მკვლევარის მიზანმიმართული და მკაცრად კონტროლირებადი გავლენა საინტერესო ობიექტზე ან ფენომენზე მისი სხვადასხვა ასპექტების, კავშირებისა და ურთიერთობების შესასწავლად. ამ შემთხვევაში ობიექტი ან ფენომენი მოთავსებულია განსაკუთრებულ, სპეციფიკურ და ცვლად პირობებში. ექსპერიმენტის სპეციფიკა ისიც არის, რომ ის საშუალებას გაძლევთ ნახოთ ობიექტი ან პროცესი მისი სუფთა სახით

შემეცნების თეორიული დონე მოიცავს მეთოდებს:ფორმალიზაცია, აბსტრაქცია, იდეალიზაცია, აქსიომატიზაცია, ჰიპოთეტურ-დედუქციური და ა.შ.

მეთოდების კლასიფიკაცია გამოყენების სფეროს მიხედვით:

1. უნივერსალური - გამოყენება ადამიანის საქმიანობის ყველა სექტორში

• მეტაფიზიკური
• დიალექტიკური

2. ზოგადი სამეცნიერო- განაცხადი მეცნიერების ყველა დარგში:

• ინდუქცია -მსჯელობის ხერხი ან ცოდნის მიღების მეთოდი, რომელშიც ზოგადი დასკვნა გამოტანილია კონკრეტული ცნობების განზოგადებიდან (ფრენსის ბეკონი).

· გამოქვითვა -დასკვნის ფორმა ზოგადიდან კონკრეტულსა და ინდივიდზე (რენე დეკარტი).

· ანალიზი- მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება საგნის შემადგენელ ნაწილებად გონებრივი ან რეალური დაყოფისა და მათი ცალკე შესწავლის პროცედურას.

· სინთეზი- მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება ანალიზით გამოვლენილი ელემენტების ერთობლიობას.

· შედარება- მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ შესასწავლი ობიექტების მსგავსება და განსხვავებები

· კლასიფიკაცია- მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც აერთიანებს ერთ კლასში ობიექტებს, რომლებიც მაქსიმალურად მსგავსია ერთმანეთის არსებითი მახასიათებლებით.

· Ანალოგი- შემეცნების მეთოდი, რომელშიც მსგავსების არსებობა, არაიდენტური ობიექტების მახასიათებლების დამთხვევა საშუალებას გვაძლევს ვივარაუდოთ მათი მსგავსება სხვა მახასიათებლებში.

· აბსტრაქცია- აზროვნების მეთოდი, რომელიც მოიცავს აბსტრაქციას სუბიექტისთვის შემეცნებითი თვისებებისა და ურთიერთმიმართებების უმნიშვნელოვანესი, უმნიშვნელოსაგან და ამავდროულად ხაზს უსვამს მის იმ თვისებებს, რომლებიც მნიშვნელოვანი და მნიშვნელოვანი ჩანს კვლევის კონტექსტში.

· მოდელირება– შესწავლილი ობიექტის მსგავსით ჩანაცვლების მეთოდი მკვლევარისთვის საინტერესო რიგი თვისებებითა და მახასიათებლებით. თანამედროვე კვლევებში გამოიყენება სხვადასხვა სახის მოდელირება: საგნობრივი, გონებრივი, სიმბოლური, კომპიუტერული.

3. სპეციფიკური სამეცნიერო მეთოდები - გამოყენება მეცნიერების გარკვეულ დარგებში.

სამეცნიერო ცოდნის მეთოდების მრავალფეროვნება ქმნის სირთულეებს მათი გამოყენებისა და მათი როლის გაგებაში. ამ პრობლემებს წყვეტს სპეციალური ცოდნის სფერო - მეთოდოლოგია.

მეთოდოლოგია- მეთოდების დოქტრინა. მისი მიზანია შემეცნების მეთოდების წარმოშობის, არსის, ეფექტურობისა და სხვა მახასიათებლების შესწავლა.

მეცნიერული ცოდნის მეთოდოლოგია -მოძღვრება კონსტრუქციის პრინციპების, სამეცნიერო და შემეცნებითი საქმიანობის ფორმებისა და მეთოდების შესახებ.

იგი ახასიათებს სამეცნიერო კვლევის კომპონენტებს - მის ობიექტს, ანალიზის საგანს, კვლევით ამოცანას (ან პრობლემას), ამ ტიპის პრობლემის გადასაჭრელად საჭირო კვლევის ინსტრუმენტების ერთობლიობას და ასევე აყალიბებს წარმოდგენას მოქმედებების თანმიმდევრობის შესახებ. მკვლევარის პრობლემის გადაჭრის პროცესში.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარების ევოლუციური და რევოლუციური პერიოდები. მეცნიერული რევოლუციის განმარტება, მისი ეტაპები და სახეები.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარება არ არის მხოლოდ გარემომცველი ბუნებრივი სამყაროს შესახებ ცოდნის რაოდენობრივი დაგროვების ერთფეროვანი პროცესი (ევოლუციური ეტაპი).

მეცნიერების განვითარებაში არის გარდამტეხი მომენტები (სამეცნიერო რევოლუციები), რომლებიც რადიკალურად ცვლის სამყაროს წინა ხედვას.

თვით ცნება „რევოლუცია“ მიუთითებს რადიკალურ ცვლილებაზე არსებულ იდეებში მთლიან ბუნებაზე; კრიზისული სიტუაციების გაჩენა ფაქტების ახსნაში.

სამეცნიერო რევოლუცია არის ბუნებრივი და პერიოდულად განმეორებადი პროცესი ისტორიაში ცოდნის ერთი გზიდან მეორეზე ხარისხობრივი გადასვლისა, რომელიც ასახავს ბუნების ღრმა კავშირებსა და ურთიერთობებს.

სამეცნიერო რევოლუციებს შეუძლიათ გააფართოვონ თავიანთი მნიშვნელობა იმ კონკრეტული არეალის მიღმა, სადაც ისინი მოხდა.

გამოარჩევენ ზოგადი სამეცნიერო და კონკრეტული სამეცნიერო რევოლუციები.

ზოგადი სამეცნიერო:ნ.კოპერნიკის სამყაროს ჰელიოცენტრული სისტემა, ნიუტონის კლასიკური მექანიკა, დარვინის ევოლუციის თეორია, კვანტური მექანიკის გაჩენა და ა.შ.

კერძო სამეცნიერო: -მიკროსკოპის გაჩენა ბიოლოგიაში, ტელესკოპი ასტრონომიაში.

სამეცნიერო რევოლუციას აქვს თავისი სტრუქტურა და განვითარების ძირითადი ეტაპები.

1. ძველის სიღრმეში შემეცნების ახალი გზის უშუალო წინაპირობების (ემპირიული, თეორიული, ღირებულებითი) ფორმირება.
2. ცოდნის ახალი ხერხის პირდაპირი განვითარება.
3. ცოდნის თვისობრივად ახალი ხერხის დამტკიცება .

მსოფლიოს სამეცნიერო სურათი (კმ) - ერთ-ერთი ფუნდამენტური ცნება ბუნებისმეტყველებაში.

მის ბირთვში მსოფლიოს მეცნიერული სურათი - ეს არის ცოდნის სისტემატიზაციის, ხარისხობრივი განზოგადების და სხვადასხვა სამეცნიერო თეორიების იდეოლოგიური სინთეზის განსაკუთრებული ფორმა.. ეს არის იდეების ჰოლისტიკური სისტემა ბუნების ზოგადი თვისებებისა და ნიმუშების შესახებ.

სამყაროს მეცნიერული სურათი მოიცავს მეცნიერების ყველაზე მნიშვნელოვან მიღწევებს, რომლებიც ქმნიან გარკვეულ გაგებას სამყაროსა და მასში ადამიანის ადგილის შესახებ.

ფუნდამენტური კითხვები, რომლებსაც პასუხობს მსოფლიოს სამეცნიერო სურათი:

მატერიის შესახებ

მოძრაობის შესახებ

ურთიერთქმედების შესახებ

სივრცისა და დროის შესახებ

მიზეზობრიობის, კანონზომიერებისა და შემთხვევითობის შესახებ

კოსმოლოგიის შესახებ (სამყაროს ზოგადი სტრუქტურა და წარმოშობა

როგორც იდეების ინტეგრალური სისტემა ობიექტური სამყაროს ზოგადი თვისებებისა და ნიმუშების შესახებ, სამყაროს მეცნიერული სურათი არსებობს, როგორც რთული სტრუქტურა, რომელიც მოიცავს სამყაროს ზოგად მეცნიერულ სურათს, სამყაროს საბუნებისმეტყველო სურათს და მის შემადგენელ ნაწილებს. ცალკეული მეცნიერებების სამყაროს ნახატები (ფიზიკური, ბიოლოგიური, გეოლოგიური და ა.შ.).

მსოფლიოს თანამედროვე მეცნიერული სურათის საფუძველი არის ფუნდამენტური ცოდნა, რომელიც მიღებულია, პირველ რიგში, ფიზიკის სფეროში. თუმცა, გასული საუკუნის ბოლო ათწლეულებში სულ უფრო და უფრო დამკვიდრდა მოსაზრება, რომ ბიოლოგია წამყვან პოზიციას იკავებს მსოფლიოს თანამედროვე სამეცნიერო სურათში. ბიოლოგიის იდეები თანდათან იძენს უნივერსალურ ხასიათს და ხდება სხვა მეცნიერებების ფუნდამენტური პრინციპები. კერძოდ, თანამედროვე მეცნიერებაში ასეთი უნივერსალური იდეაა განვითარების იდეა, რომლის შეღწევა კოსმოლოგიაში, ფიზიკაში, ქიმიაში, ანთროპოლოგიაში, სოციოლოგიაში და ა.შ. გამოიწვია მნიშვნელოვანი ცვლილება ადამიანების შეხედულებებში სამყაროს შესახებ.

ბუნების ცოდნის ისტორიული ეტაპები

მეცნიერების ისტორიკოსების აზრით, საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარების 4 ეტაპია:

1. ნატურფილოსოფია (პრეკლასიკური) – VI ს. ძვ.წ-მე-2 საუკუნე

2. ანალიტიკური (კლასიკური) – 16-19 სს.

3. სინთეტიკური (არაკლასიკური) – მე-19 საუკუნის ბოლოს - მე-20 ს.

4. ინტეგრალი - დიფერენციალური (პოსტ-არაკლასიკური) - მე-20 საუკუნის ბოლოს - 21-ე საუკუნის დასაწყისი.

პირველყოფილ ეპოქაში დაგროვდა სპონტანური ემპირიული ცოდნა ბუნების შესახებ.

ამ ეპოქის ადამიანის ცნობიერება ორ დონის იყო:

· ჩვეულებრივი ყოველდღიური ცოდნის დონე;

· მითების შექმნის დონე, როგორც ყოველდღიური ცოდნის სისტემატიზაციის ფორმა .

სამყაროს პირველი მეცნიერული სურათის ფორმირება ხდება ძველ ბერძნულ კულტურაში - სამყაროს ბუნებრივ ფილოსოფიურ სურათზე.

რენესანსის ყველაზე მნიშვნელოვანი აღმოჩენები მოიცავს:პლანეტების მოძრაობის კანონების ექსპერიმენტული შესწავლა, ნ.კოპერნიკის მიერ სამყაროს ჰელიოცენტრული სისტემის შექმნა, დაცემის სხეულების კანონების შესწავლა, ინერციის კანონი და გალილეოს ფარდობითობის პრინციპი.

მე-17 საუკუნის მეორე ნახევარი- მექანიკის კანონები და ნიუტონის კანონი უნივერსალური მიზიდულობის შესახებ.

მეცნიერული ცოდნის იდეალი მე-17-19 საუკუნეებში იყო მექანიკა.

მე-17-18 საუკუნეებში.მათემატიკაში განვითარებულია უსასრულო სიდიდეების თეორია (ნიუტონი, ლაიბნიცი), რ.დეკარტი ქმნის ანალიტიკურ გეომეტრიას, მ.ვ. ლომონოსოვი - მოლეკულური კინეტიკური თეორია. კანტ-ლაპლასის კოსმოგონიური თეორია ფართო პოპულარობას იძენს, რაც ხელს უწყობს განვითარების იდეის დანერგვას ბუნებრივ, შემდეგ კი სოციალურ მეცნიერებებში.

მე -18 - მე -19 საუკუნეების მიჯნაზე. ნაწილობრივ დაზუსტდა ელექტროენერგიის ბუნება (კულონის კანონი).

XVIII საუკუნის ბოლოს - XIX საუკუნის პირველ ნახევარში.გეოლოგიაში წარმოიქმნება დედამიწის განვითარების თეორია (C. Lyell), ბიოლოგიაში - ჟ.ბ. ლამარკი ვითარდება ისეთი მეცნიერებები, როგორიცაა პალეონტოლოგია (J. Cuvier) და ემბრიოლოგია (K.M. Baro).

მე-19 საუკუნეში. შეიქმნა შვანისა და შლაიდენის ფიჭური თეორია, დარვინის ევოლუციური დოქტრინა და ელემენტების პერიოდული ცხრილი დ.ი. მენდელეევი, მაქსველის ელექტრომაგნიტური თეორია.

მე-19 საუკუნის ბოლოს ფიზიკაში გამოჩენილი ექსპერიმენტული აღმოჩენები მოიცავს:ელექტრონის აღმოჩენა, ატომის გაყოფა, ელექტრომაგნიტური ტალღების ექსპერიმენტული აღმოჩენა, რენტგენის, კათოდური სხივების აღმოჩენა და ა.შ.

მსოფლიოს ფიზიკური სურათი

სიტყვა "ფიზიკა" ძველ დროში გაჩნდა. ბერძნულიდან თარგმნილი ნიშნავს "ბუნებას".

ფიზიკა არის ყველა საბუნებისმეტყველო მეცნიერების საფუძველი.

ფიზიკა - ბუნების მეცნიერება, რომელიც სწავლობს მატერიალური სამყაროს უმარტივეს და ამავე დროს ყველაზე ზოგად თვისებებს.

თანამედროვე თვალსაზრისით:

• უმარტივესი არის ეგრეთ წოდებული პირველადი ელემენტები: ელემენტარული ნაწილაკები, ველები, ატომები, მოლეკულები და ა.შ.
• მატერიის ყველაზე ზოგადი თვისებები - მოძრაობა, სივრცე და დრო, მასა, ენერგიადა ა.შ.

რა თქმა უნდა, ფიზიკა ასევე სწავლობს ძალიან რთულ მოვლენებსა და ობიექტებს. მაგრამ სწავლისას კომპლექსი მცირდება მარტივზე, სპეციფიკურზე – ზოგადზე.

ბუნების ფიზიკური აღწერის ყველაზე ზოგადი, მნიშვნელოვანი ფუნდამენტური ცნებები მოიცავს მატერიას, მოძრაობას, სივრცეს და დროს.

მატერია(ლათინური Materia – სუბსტანცია) არის ფილოსოფიური კატეგორია ობიექტური რეალობის აღსანიშნავად, რომელიც აისახება მათგან დამოუკიდებლად არსებული ჩვენი შეგრძნებებით“. (ლენინ V.I. სრული ნაშრომები. T.18. P.131.)

მატერიის ერთ-ერთი თანამედროვე განმარტება:

მატერია- სამყაროში თანაარსებობის ყველა ობიექტისა და სისტემის უსასრულო ნაკრები, მათი თვისებებისა და კავშირების მთლიანობა, ურთიერთობები და მოძრაობის ფორმები.

მატერიის სტრუქტურის შესახებ თანამედროვე სამეცნიერო იდეების საფუძველია მისი რთული სისტემური ორგანიზაციის იდეა.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარების ამჟამინდელ ეტაპზე მკვლევარები განასხვავებენ შემდეგს:

მატერიის ტიპები: მატერია, ფიზიკური ველი და ფიზიკური ვაკუუმი.

ნივთიერება - მატერიის ძირითადი ტიპი, რომელსაც აქვს მოსვენებული მასა (ელემენტარული ნაწილაკები, ატომები, მოლეკულები და მათგან აგებული);

ფიზიკური ველი - მატერიის განსაკუთრებული ტიპი, რომელიც უზრუნველყოფს მატერიალური ობიექტებისა და მათი სისტემების ფიზიკურ ურთიერთქმედებას (ელექტრომაგნიტური, გრავიტაციული).

ფიზიკური ვაკუუმი - არა სიცარიელე, არამედ მატერიის განსაკუთრებული მდგომარეობა, ეს არის კვანტური ველის ყველაზე დაბალი ენერგეტიკული მდგომარეობა. ის მუდმივად განიცდის რთულ პროცესებს, რომლებიც დაკავშირებულია ეგრეთ წოდებული „ვირტუალური“ ნაწილაკების უწყვეტ გამოჩენასთან და გაქრობასთან.

განსხვავება მატერიასა და ველს შორის არ არის აბსოლუტური და მიკროობიექტებზე გადასვლისას ნათლად ვლინდება მისი ფარდობითობა.

თანამედროვე მეცნიერება განასხვავებს მსოფლიოში სამი სტრუქტურული დონე.

მიკროსამყარო– ეს არის მოლეკულები, ატომები, ელემენტარული ნაწილაკები, უაღრესად მცირე, პირდაპირ დაკვირვებადი მიკრო-ობიექტების სამყარო, რომელთა სივრცითი განზომილება გამოითვლება 10-8-დან 10-16 სმ-მდე, ხოლო სიცოცხლის ხანგრძლივობა უსასრულობიდან 10-24 წმ-მდეა. .

მაკრო სამყარო - მაკრო ობიექტების სამყარო, რომლის განზომილება შედარებულია ადამიანის გამოცდილების მასშტაბთან, სივრცითი რაოდენობები გამოხატულია მილიმეტრებში, სანტიმეტრებში და კილომეტრებში, ხოლო დრო - წამებში, წუთებში, საათებში, წლებში.

მეგასამყარო - ეს არის პლანეტები, ვარსკვლავები, გალაქტიკები, სამყარო, უზარმაზარი კოსმოსური მასშტაბებისა და სიჩქარის სამყარო, რომელშიც მანძილი იზომება სინათლის წლებით, ხოლო კოსმოსური ობიექტების სიცოცხლე იზომება მილიონობით და მილიარდობით წლით.

და მიუხედავად იმისა, რომ ამ დონეებს აქვთ საკუთარი სპეციფიკური კანონები, მიკრო, მაკრო და მეგა-სამყაროები ერთმანეთთან მჭიდროდ არის დაკავშირებული.

სამყაროს მექანიკური სურათი ( MKM)

სამყაროს პირველი ბუნებრივი სამეცნიერო სურათი ჩამოყალიბდა მატერიის მოძრაობის უმარტივესი, მექანიკური ფორმის შესწავლის საფუძველზე. ის იკვლევს ხმელეთის და ციური სხეულების მოძრაობის კანონებს სივრცესა და დროში. მოგვიანებით, როდესაც ეს კანონები და პრინციპები გადავიდა სხვა ფენომენებსა და პროცესებზე, ისინი იქცა სამყაროს მექანიკური სურათის საფუძვლად.
მაკროკოსმოსის ფიზიკური ფენომენების ანალიზი ეფუძნება კლასიკური მექანიკის კონცეფციას.

მეცნიერება კლასიკური მექანიკის შექმნას ნიუტონს ევალება, მაგრამ ამის საფუძველი გალილეომ და კეპლერმა მოამზადეს.

კლასიკური მექანიკა აღწერს მაკროსხეულების მოძრაობას სინათლის სიჩქარეზე გაცილებით დაბალი სიჩქარით.

სტატიკამ (წონასწორობის შესწავლა) უფრო ადრე დაიწყო განვითარება, ვიდრე მექანიკის სხვა დარგები (ანტიკური ხანა, არქიმედეს: „მომეცი საყრდენი წერტილი და დედამიწას თავდაყირა დავაქცევ“).

მე-17 საუკუნეში შეიქმნა დინამიკის სამეცნიერო საფუძვლები(ძალების და მათი ურთიერთქმედების შესწავლა) და მასთან ერთად მთელი მექანიკა.

გ.გალილეო ითვლება დინამიკის ფუძემდებლად.

გალილეო გალილეი(1564-1642 წწ.). თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ერთ-ერთი ფუძემდებელი მას ეკუთვნის: დედამიწის ბრუნვის მტკიცებულება, მოძრაობის ფარდობითობის პრინციპის და ინერციის კანონის აღმოჩენა, სხეულების თავისუფალი ვარდნის კანონები და მათი მოძრაობა დახრილ სიბრტყეზე, მოძრაობების დამატების კანონები და მათემატიკური ქანქარის ქცევა. მან ასევე გამოიგონა ტელესკოპი და მისი დახმარებით გამოიკვლია მთვარის ლანდშაფტი, აღმოაჩინა იუპიტერის თანამგზავრები, ლაქები მზეზე და ვენერას ფაზები.

ახალი მექანიკური საბუნებისმეტყველო მეცნიერების საფუძველი ჩაეყარა გ.გალილეოს სწავლებას. მას ეკუთვნის გამოთქმა „ბუნების წიგნი დაწერილია მათემატიკის ენაზე“. გააცნო "აზროვნების ექსპერიმენტის" კონცეფცია .

გალილეოს მთავარი დამსახურებაა ის, რომ მან პირველმა გამოიყენა ექსპერიმენტული მეთოდი ბუნების შესასწავლად, შესასწავლი რაოდენობების გაზომვით და გაზომვის შედეგების მათემატიკური დამუშავებით.

ყველაზე ფუნდამენტური პრობლემა, რომელიც გადაუჭრელი დარჩა ათასობით წლის განმავლობაში თავისი სირთულის გამო, არის მოძრაობის პრობლემა (ა. აინშტაინი).

გალილეომდე, მეცნიერებაში მოძრაობის საყოველთაოდ მიღებული გაგება განვითარდა არისტოტელეს მიერ და ჩამოყალიბდა შემდეგ პრინციპზე: სხეული მოძრაობს მხოლოდ მასზე გარეგანი გავლენის არსებობისას და თუ ეს გავლენა შეჩერდება, სხეული ჩერდება . გალილეომ აჩვენა, რომ არისტოტელესეული პრინციპი არასწორი იყო. ამის ნაცვლად, გალილეომ ჩამოაყალიბა სრულიად განსხვავებული პრინციპი, რომელმაც მოგვიანებით მიიღო სახელი ინერციის პრინციპი (კანონი).

ინერციის კანონი (ნიუტონის მექანიკის პირველი კანონი):მატერიალური წერტილი, როდესაც მასზე ძალები არ მოქმედებს (ან მასზე ურთიერთგაწონასწორებული ძალები მოქმედებენ), იმყოფება მოსვენების მდგომარეობაში ან ერთგვაროვან ხაზოვან მოძრაობაში.

ინერციული სისტემა- საცნობარო სისტემა, რომელშიც მოქმედებს ინერციის კანონი.

გალილეოს ფარდობითობის პრინციპი- მექანიკის იგივე კანონები მოქმედებს ყველა ინერციულ სისტემაში.ვერცერთი მექანიკური ექსპერიმენტი, რომელიც ჩატარდა რაიმე ინერციულ საცნობარო სისტემაში, არ შეუძლია განსაზღვროს, არის თუ არა მოცემული სისტემა მოსვენებულ მდგომარეობაში, თუ მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად.

გალილეო წერდა: „... გემის სალონში, რომელიც მოძრაობს ერთგვაროვნად და დაძაბვის გარეშე, თქვენ ვერ შეამჩნევთ გარემომცველ ფენომენებს, ან რაიმეს, რაც თქვენთან ხდება, გემი მოძრაობს თუ დგას“.

დღევანდელ ენაზე თარგმნილი, გასაგებია, რომ თუ ერთიანად მოძრავი ვაგონის მე-2 საფეხურზე გძინავთ, მაშინ გაგიჭირდებათ იმის გაგება, მოძრაობთ თუ უბრალოდ ქანაობთ. მაგრამ... როგორც კი მატარებელი შეანელებს (არათანაბარი მოძრაობა უარყოფითი აჩქარებით!) და თაროდან გადმოფრინდები... მაშინ გარკვევით იტყვი - ვმოგზაურობდით.

კლასიკური მექანიკის საფუძვლების შექმნა მთავრდება ი.ნიუტონის ნაშრომებით,რომელმაც ჩამოაყალიბა მისი ძირითადი კანონები და აღმოაჩინა უნივერსალური მიზიდულობის კანონი ნაშრომში „ბუნებრივი ფილოსოფიის მათემატიკური პრინციპები“ (1687 წ.)

ნიუტონის აღმოჩენებს შორის (1643-1727): დინამიკის ცნობილი კანონები, უნივერსალური მიზიდულობის კანონი, ახალი მათემატიკური მეთოდების შექმნა (ლეიბნიცთან ერთდროულად) - დიფერენციალური და ინტეგრალური კალკულუსი, რომელიც გახდა უმაღლესი მათემატიკის საფუძველი; ამრეკლავი ტელესკოპის გამოგონება, თეთრი სინათლის სპექტრული შემადგენლობის აღმოჩენა და ა.შ.

I. ნიუტონის მექანიკის კანონები

1. ყველა სხეული ინარჩუნებს მოსვენების მდგომარეობას ან მართკუთხა ერთგვაროვან მოძრაობას მანამ, სანამ ის იძულებული გახდება შეცვალოს იგი გარკვეული ძალების გავლენით.(ეს არის ინერციის პრინციპი, რომელიც პირველად ჩამოყალიბდა გალილეოს მიერ);
2. აჩქარება (a) სხეულის მიერ რაიმე ძალის (f) მოქმედებით მიღებული აჩქარება ამ ძალის პირდაპირპროპორციულია და სხეულის მასის (m) უკუპროპორციულია;

1. ორი სხეულის მოქმედება ერთმანეთზე ყოველთვის თანაბარია სიდიდით და მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით. (ეს არის მოქმედებისა და რეაქციის თანასწორობის კანონი).

f 1 =- f 2

ნიუტონის გრავიტაციის თეორიას დიდი მნიშვნელობა აქვს მაკროკოსმოსის ფენომენების გასაგებად. უნივერსალური მიზიდულობის კანონის საბოლოო ფორმულირება გაკეთდა 1687 წელს.

ნიუტონის გრავიტაციის კანონი:

ნებისმიერი ორი მატერიალური ნაწილაკი ერთმანეთისკენ იზიდავს ძალით, რომელიც პირდაპირპროპორციულია მათი მასების ნამრავლისა და უკუპროპორციული მათ შორის მანძილის კვადრატისა..

F=G.(მ 1 .მ 2 /რ 2)

ყველა სხეული დედამიწის ზედაპირზე ვარდება მისი გრავიტაციული ველის გავლენით თავისუფალი ვარდნის აჩქარებით იგივე g=9,8 მ/წმ 2 .

ნიუტონის ფიზიკაში მთავარი ცნებებია აბსოლუტური სივრცისა და აბსოლუტური დროის ცნებები, რომლებიც ჰგავს მატერიალური სხეულებისა და პროცესების კონტეინერებს და არ არის დამოკიდებული არა მხოლოდ ამ სხეულებსა და პროცესებზე, არამედ ერთმანეთზეც.

ასე რომ, კლასიკური მექანიკის ძირითადი იდეებია:

1. არის სხეულები, რომლებიც უნდა იყოს დაჯილდოებული მასის თვისებით;
2. მასები იზიდავს ერთმანეთს (უნივერსალური მიზიდულობის კანონი);
3. სხეულებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ მდგომარეობა - დაისვენონ ან მოძრაობენ ერთნაირად, მოძრაობის მიმართულების შეცვლის გარეშე (ინერციის კანონი, ასევე ცნობილი როგორც ფარდობითობის პრინციპი);
4. როდესაც ძალები მოქმედებენ სხეულებზე, ისინი ცვლიან მათ მდგომარეობას: ან აჩქარებენ ან ანელებენ (ნიუტონის დინამიკის მეორე კანონი);
5. ძალების მოქმედება იწვევს თანაბარ და საპირისპირო რეაქციას (ნიუტონის მესამე კანონი).

კლასიკური მექანიკის განვითარების შედეგი იყო ერთიანი სამყაროს მექანიკური სურათი, რომელიც დომინირებდა მე-17 საუკუნის მეორე ნახევრიდან მე-19 და მე-20 საუკუნეების მიჯნაზე სამეცნიერო რევოლუციამდე.

მექანიკა ამ დროს განიხილებოდა, როგორც გარემომცველი ფენომენების გაგების უნივერსალური მეთოდი და ზოგადად ნებისმიერი მეცნიერების სტანდარტი. მექანიკა ამ პერიოდში საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ლიდერია.

კლასიკური მექანიკა წარმოადგენდა სამყაროს გიგანტური მექანიზმის სახით, რომელიც აშკარად ფუნქციონირებს მისი მარადიული და უცვლელი კანონების საფუძველზე.

ამან გამოიწვია ცოდნის სრული სისტემის სურვილი, რომელიც იპყრობს ჭეშმარიტებას მის საბოლოო სახით.

ამ აბსოლუტურად პროგნოზირებად სამყაროში ცოცხალი ორგანიზმი გაგებული იყო, როგორც მექანიზმი.

მსოფლიოს მექანიკური სურათის ძირითადი სამეცნიერო დებულებები:

1. მატერიის ერთადერთი ფორმა არის სუბსტანცია, რომელიც შედგება სასრული მოცულობის დისკრეტული ნაწილაკებისგან (კორპუსკულებისგან), მოძრაობის ერთადერთი ფორმაა მექანიკური მოძრაობა ცარიელ სამგანზომილებიან სივრცეში;

2. აბსოლუტური სივრცე და აბსოლუტური დრო;

3. ნიუტონის დინამიკის სამი კანონი მართავს სხეულების მოძრაობას;

4. მოვლენათა მკაფიო მიზეზ-შედეგობრივი კავშირი (ე.წ. ლაპლასის დეტერმინიზმი);

5. დინამიკის განტოლებები დროში შექცევადია, ანუ მათთვის არ აქვს მნიშვნელობა სად ვითარდება პროცესი აწმყო დროიდან – მომავალამდე თუ წარსულში.

კლასიკურმა მექანიკამ წარმოადგინა მკაფიო სახელმძღვანელო პრინციპები ფუნდამენტური კატეგორიების - სივრცის, დროისა და მატერიის მოძრაობის გასაგებად.

სამყაროს ელექტრომაგნიტური სურათი ( EMKM)

ი. ნიუტონმა თავისი ცნობილი ნაშრომის „ნატურალური ფილოსოფიის მათემატიკური პრინციპები“ წინასიტყვაობაში გამოთქვა შემდეგი მითითებები მომავლისთვის: სასურველი იქნებოდა სხვა ბუნებრივი ფენომენების გამოყვანა მექანიკის პრინციპებიდან...

ბევრი ბუნების მეცნიერი, ნიუტონის შემდეგ, ცდილობდა აეხსნა ბუნებრივი ფენომენების მრავალფეროვნება მექანიკის პრინციპებზე დაყრდნობით. ნიუტონის კანონების ტრიუმფიდან, რომლებიც ითვლებოდა უნივერსალური და უნივერსალური, მეცნიერებმა, რომლებიც მუშაობდნენ ასტრონომიაში, ფიზიკასა და ქიმიაში, ირწმუნეს წარმატება.

როგორც ნიუტონის მიდგომის კიდევ ერთი დადასტურება მსოფლიოს სტრუქტურის საკითხთან დაკავშირებით, ფიზიკოსებმა თავდაპირველად აღიქვეს ფრანგი სამხედრო ინჟინრის მიერ გაკეთებული აღმოჩენა. ჩარლზ ოგიუსტ გულსაკიდი(1736-1806 წწ.). აღმოჩნდა, რომ დადებითი და უარყოფითი ელექტრული მუხტები ერთმანეთს იზიდავს მუხტების ზომის პირდაპირპროპორციულად და მათ შორის მანძილის კვადრატის უკუპროპორციულად.

ელექტრომაგნიტიზმის სფეროში მუშაობამ აღნიშნა სამყაროს მექანიკური სურათის დაშლის დასაწყისი.

მე-19 საუკუნეში ფიზიკოსებმა შეავსეს მსოფლიოს მექანიკური სურათი ელექტრომაგნიტურით. ელექტრული და მაგნიტური ფენომენები მათთვის დიდი ხნის განმავლობაში იყო ცნობილი, მაგრამ ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად შეისწავლეს. მათმა შემდგომმა კვლევამ აჩვენა, რომ მათ შორის არის ღრმა ურთიერთობა, რამაც აიძულა მეცნიერები ეძიათ ეს კავშირი და შეექმნათ ერთიანი ელექტრომაგნიტური თეორია.

ინგლისელი ქიმიკოსი და ფიზიკოსი მაიკლ ფარადეი(1791-1867) გააცნო მეცნიერება 30 მე-19 საუკუნეში.შინაარსი ფიზიკური ველი(ელექტრომაგნიტური ველი). მან შეძლო ექსპერიმენტულად ეჩვენებინა, რომ არსებობს პირდაპირი დინამიური კავშირი მაგნიტიზმსა და ელექტროენერგიას შორის. ამრიგად, ის იყო პირველი, ვინც დააკავშირა ელექტროენერგია და მაგნეტიზმი და აღიარა ისინი, როგორც ბუნების ერთი და იგივე ძალა. შედეგად, საბუნებისმეტყველო მეცნიერებამ დაიწყო იმის გაგება, რომ მატერიის გარდა, ბუნებაში არის ველიც.

ფარადეის მიხედვით, აქტიური და მუდმივად მოძრავი მატერია არ შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ატომებისა და სიცარიელის სახით, მატერია უწყვეტია, ატომები მხოლოდ ველის ხაზების გროვაა.

ელექტრომაგნიტური ველი არის მატერიის სპეციალური ფორმა, რომლის მეშვეობითაც ხდება ელექტრულად დამუხტულ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედება.

ფარადეის იდეების მათემატიკური განვითარება განხორციელდა გამოჩენილი ინგლისელი მეცნიერის მიერ. ჯეიმს კლერკ მაქსველი(1831-1879). ის მე-19 საუკუნის მეორე ნახევარშია. ფარადეის ექსპერიმენტებზე დაყრდნობით მან შეიმუშავა ელექტრომაგნიტური ველის თეორია.

ფარადეის მიერ „ელექტრომაგნიტური“ ველის ცნების შემოღება და მისი კანონების მათემატიკური განმარტება, მოცემული მაქსველის განტოლებებში, იყო უდიდესი მოვლენა ფიზიკაში გალილეოსა და ნიუტონის დროიდან მოყოლებული.

მაგრამ ახალი შედეგები იყო საჭირო იმისათვის, რომ მაქსველის თეორია ფიზიკის საკუთრება გამხდარიყო. გერმანელმა ფიზიკოსმა გადამწყვეტი როლი ითამაშა მაქსველის თეორიის გამარჯვებაში ჰაინრიხ რუდოლფ ჰერცი(1857-1894). 1887 წელს გ.ჰერცმა ექსპერიმენტულად აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ტალღები.

მან ასევე შეძლო დაემტკიცებინა ელექტრომაგნიტური ცვლადი ველებისა და მის მიერ მიღებული სინათლის ტალღების ფუნდამენტური იდენტურობა.

ჰერცის ექსპერიმენტების შემდეგ ფიზიკაში დამკვიდრდა ველის, როგორც ობიექტურად არსებული ფიზიკური სინამდვილის ცნება. მატერია და ველი განსხვავდება ფიზიკური მახასიათებლებით: მატერიის ნაწილაკებს აქვთ დასვენების მასა, მაგრამ ველის ნაწილაკებს არა. ნივთიერება და ველი განსხვავდებიან გამტარიანობის ხარისხით: ნივთიერება ოდნავ გამტარია, ველი კი სრულიად გამტარია. ველის გავრცელების სიჩქარე უდრის სინათლის სიჩქარეს, ხოლო ნაწილაკების მოძრაობის სიჩქარე რამდენიმე რიგით დაბალია.

Ისე, მე-19 საუკუნის ბოლოსთვის. ფიზიკა მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ მატერია არსებობს ორი ფორმით: დისკრეტული მატერია და უწყვეტი ველი.

მოგვიანებით, მიკროსამყაროს შესწავლისას, კითხვის ნიშნის ქვეშ დადგა მატერიისა და ველის, როგორც ერთმანეთისგან დამოუკიდებელი მატერიის დამოუკიდებელი ტიპების პოზიცია.

კლასიკური მექანიკის განვითარების ეტაპზე ითვლებოდა, რომ სხეულების ურთიერთქმედება (მაგალითად, გრავიტაციული) ხდება. მყისიერად.გამოყენებული იყო გრძელვადიანი მოქმედების პრინციპი.

დიდი დიაპაზონი - სხეულების ურთიერთქმედება ფიზიკაში, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს მყისიერად პირდაპირ ცარიელი სივრცის მეშვეობით.

სიახლოვე - ფიზიკური სხეულების ურთიერთქმედება გარკვეული ველების მეშვეობით, რომლებიც მუდმივად ნაწილდება სივრცეში.

ა.აინშტაინის ფარდობითობის თეორია (1879-1955).

გალილეოს გარდაქმნებიდან გამომდინარეობს, რომ ერთი ინერციული ჩარჩოდან მეორეზე გადასვლისას ისეთი სიდიდეები, როგორიცაა დრო, მასა, აჩქარება, ძალა რჩება უცვლელი,იმათ. ინვარიანტული, რაც ასახულია გ.გალილეოს ფარდობითობის პრინციპში.

ელექტრომაგნიტური ველის თეორიის შექმნისა და მისი რეალობის ექსპერიმენტული დადასტურების შემდეგ, ფიზიკას შეექმნა დავალება გაერკვია, ვრცელდება თუ არა მოძრაობის ფარდობითობის პრინციპი (ერთ დროს ჩამოყალიბებული გალილეოს მიერ) ელექტრომაგნიტური ველის თანდაყოლილ მოვლენებზე.

გალილეოს ფარდობითობის პრინციპი მართებული იყო მექანიკური ფენომენებისთვის. ყველა ინერციულ სისტემაში (ანუ მართკუთხა და ერთგვაროვნად მოძრაობა ერთმანეთთან მიმართებაში) მოქმედებს მექანიკის ერთი და იგივე კანონები. მაგრამ არის თუ არა ეს პრინციპი დადგენილი მატერიალური ობიექტების მექანიკური გადაადგილებისთვის, მოქმედებს არამექანიკური ფენომენებისთვის, განსაკუთრებით ისეთებისთვის, რომლებიც წარმოდგენილია მატერიის ველის ფორმით, კერძოდ ელექტრომაგნიტური ფენომენებით?

ამ საკითხის გადაწყვეტაში დიდი წვლილი შეიტანა სინათლის ბუნებისა და მისი გავრცელების კანონების შესწავლამ. მიკელსონის ექსპერიმენტების შედეგად XIX საუკუნის ბოლოს. აღმოჩნდა, რომ სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში ყოველთვის ერთნაირია (300000 კმ/წმ) ყველა საცნობარო სისტემაშიდა არ არის დამოკიდებული სინათლის წყაროსა და მიმღების მოძრაობაზე.

ფარდობითობის სპეციალური თეორია (STR).

სივრცისა და დროის ახალი თეორია. შეიმუშავა ა.აინშტაინმა 1905 წელს.

ფარდობითობის თეორიის მთავარი იდეა არის განუყოფელი კავშირი "მატერიის, სივრცისა და დროის" ცნებებს შორის.

SRT განიხილავს სხეულების მოძრაობას ძალიან მაღალი სიჩქარით (სინათლის სიჩქარესთან ახლოს, უდრის 300000 კმ/წმ)

SRT ემყარება ორ პრინციპს ან პოსტულატს.

1. ყველა ფიზიკური კანონი ყველა ინერციულ კოორდინატულ სისტემაში ერთნაირად უნდა გამოიყურებოდეს;

2. სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არ იცვლება, როდესაც იცვლება სინათლის წყაროს მოძრაობის მდგომარეობა.

ფარდობითობა გამომდინარეობს SRT-ის პოსტულატებიდან სიგრძე, დრო და მასა, ე.ი. მათი დამოკიდებულება საცნობარო სისტემაზე.

STO-ს შედეგები

1. არსებობს ნებისმიერი ურთიერთქმედების და სიგნალების გადაცემის მაქსიმალური სიჩქარე სივრცის ერთი წერტილიდან მეორეზე. ის უდრის სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში.

2. შეუძლებელია განიხილოს სივრცე და დრო, როგორც ფიზიკური სამყაროს თვისებები ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად.

სივრცე და დრო ურთიერთკავშირშია და ქმნიან ერთ ოთხგანზომილებიან სამყაროს (მინკოვსკის სივრცე-დროის კონტინუუმი), რაც მისი პროგნოზებია. სივრცე-დროის კონტინიუმის თვისებები (მსოფლიოს მეტრიკა, მისი გეომეტრია) განისაზღვრება მატერიის განაწილებითა და მოძრაობით.

3. ყველა ინერციული სისტემა თანაბარია. აქედან გამომდინარე, არ არსებობს სასურველი საცნობარო ჩარჩო, იქნება ეს დედამიწა თუ ეთერი.

სხეულების მოძრაობა სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით იწვევს რელატივისტური ეფექტები: დროის სვლის შენელება და სწრაფად მოძრავი სხეულების სიგრძის შემცირება; სხეულის მოძრაობის მაქსიმალური სიჩქარის არსებობა (სინათლის სიჩქარე); ერთდროულობის კონცეფციის ფარდობითობა (ორი მოვლენა ერთდროულად ხდება საათის მიხედვით ერთ საცნობარო სისტემაში, მაგრამ დროის სხვადასხვა მომენტში საათის მიხედვით სხვა საცნობარო სისტემაში).

ფარდობითობის ზოგადი თეორია (GR)

სივრცისა და დროის დოქტრინაში კიდევ უფრო რადიკალური ცვლილებები მოხდა ფარდობითობის ზოგადი თეორიის შექმნასთან დაკავშირებით, რომელსაც ხშირად უწოდებენ გრავიტაციის ახალ თეორიას, რომელიც ფუნდამენტურად განსხვავდება კლასიკური ნიუტონის თეორიისგან.

ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მიხედვით, რომელმაც დასრულებული ფორმა მიიღო 1915 წელს ა.აინშტაინის ნაშრომებში, სივრცე-დროის თვისებები განისაზღვრება მასში მოქმედი გრავიტაციული ველებით. ზოგადი ფარდობითობა აღწერს გრავიტაციას, როგორც ფიზიკური მატერიის გავლენას სივრცე-დროის გეომეტრიულ თვისებებზე და ეს თვისებები გავლენას ახდენს მატერიის მოძრაობასა და მატერიის სხვა თვისებებზე.

GTR ემყარება SRT-ის ორ პოსტულატს და აყალიბებს მესამე პოსტულატს -

ინერციული და გრავიტაციული მასების ეკვივალენტობის პრინციპი- განცხადება, რომლის მიხედვითაც გრავიტაციული ველი სივრცისა და დროის მცირე რეგიონში იდენტურია მისი გამოვლინებით აჩქარებული საცნობარო ჩარჩოს.

ფარდობითობის ზოგადი თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი დასკვნა არის წინადადება, რომ გეომეტრიული (სივრცითი) და დროითი მახასიათებლები იცვლება გრავიტაციულ ველებში და არა მხოლოდ მაღალი სიჩქარით მოძრაობისას.

ფარდობითობის ზოგადი თვალსაზრისით, სივრცეს არ აქვს მუდმივი (ნულოვანი) გამრუდება. სივრცის გამრუდება განისაზღვრება გრავიტაციული ველით.

აინშტაინმა იპოვა გრავიტაციული ველის ზოგადი განტოლება, რომელიც კლასიკური მიახლოებით გადაიქცა ნიუტონის მიზიდულობის კანონად.

განიხილება ფარდობითობის ზოგადი თეორიის ექსპერიმენტული დადასტურება: მერკურის ორბიტის ცვლილება, მზის მახლობლად სინათლის სხივების მოხრა.

აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის ფარგლებში ითვლება, რომ სივრცე-დროის სტრუქტურა განისაზღვრება მატერიის მასების განაწილებით. ამრიგად, კლასიკურ მექანიკაში მიღებულია, რომ თუ ყველა მატერიალური საგანი მოულოდნელად გაქრება, მაშინ სივრცე და დრო დარჩება. ფარდობითობის თეორიის თანახმად, სივრცე და დრო მატერიასთან ერთად გაქრება.

სამყაროს ელექტრომაგნიტური სურათის ძირითადი ცნებები და პრინციპები.

• მატერია არსებობს ორი ფორმით: სუბსტანცია და ველი. ისინი მკაცრად განცალკევებულნი არიან და მათი ერთმანეთში ტრანსფორმაცია შეუძლებელია. მთავარია ველი, რაც ნიშნავს, რომ მატერიის მთავარი თვისება არის უწყვეტობა (განგრძობა) განსხვავებით დისკრეტულობისგან.
• მატერიისა და მოძრაობის ცნებები განუყოფელია
• სივრცე და დრო დაკავშირებულია როგორც ერთმანეთთან, ასევე მოძრავ მატერიასთან.

სამყაროს ელექტრომაგნიტური სურათის ძირითადი პრინციპებიააინშტაინის ფარდობითობის პრინციპი, მოკლე დიაპაზონის მოქმედება, სინათლის სიჩქარის მუდმივობა და ზღვარი, ინერციული და გრავიტაციული მასების ეკვივალენტობა, მიზეზობრიობა. (მიზეზობრიობის ახალი გაგება, სამყაროს მექანიკურ სურათთან შედარებით, არ არსებობდა. მთავარებად ითვლებოდა მიზეზ-შედეგობრივი კავშირები და მათი გამომხატველი დინამიური კანონები.) მასისა და ენერგიის ურთიერთმიმართების დადგენა ( E = mc 2) დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა. მასა გახდა არა მხოლოდ ინერციისა და გრავიტაციის საზომი, არამედ ენერგიის შემცველობის საზომიც. შედეგად, კონსერვაციის ორი კანონი - მასა და ენერგია - გაერთიანდა მასისა და ენერგიის შენარჩუნების ერთ ზოგად კანონში.

ფიზიკის შემდგომმა განვითარებამ აჩვენა, რომ EMCM შეზღუდულია. აქ მთავარი სირთულე ის იყო, რომ მატერიის უწყვეტი გაგება არ შეესაბამებოდა ექსპერიმენტულ ფაქტებს, რომლებიც ადასტურებენ მისი მრავალი თვისების - მუხტის, გამოსხივების, მოქმედების დისკრეტულობას. შეუძლებელი იყო ველისა და მუხტის კავშირის ახსნა, ატომების სტაბილურობა, მათი სპექტრები, ფოტოელექტრული ეფექტის ფენომენი და შავი სხეულის გამოსხივება. ეს ყველაფერი მოწმობდა EMCM-ის ფარდობით ბუნებას და მისი შეცვლის აუცილებლობას მსოფლიოს ახალი სურათით.

მალე EMKM შეიცვალა ახლით - სამყაროს კვანტური ველის სურათით, რომელიც ეფუძნება ახალ ფიზიკურ თეორიას - კვანტური მექანიკა, აერთიანებს MCM-ის დისკრეტულობას და EMCM-ის უწყვეტობას.

კვანტური მექანიკის ფორმირება. ელემენტარული ნაწილაკები

მე-20 საუკუნის დასაწყისისთვის გამოჩნდა ექსპერიმენტული შედეგები, რომელთა ახსნა რთული იყო კლასიკური კონცეფციების ფარგლებში. ამასთან დაკავშირებით შემოთავაზებული იქნა სრულიად ახალი მიდგომა - კვანტური, რომელიც ეფუძნება დისკრეტულ კონცეფციას.

ფიზიკურ რაოდენობებს, რომლებსაც შეუძლიათ მხოლოდ გარკვეული დისკრეტული მნიშვნელობების მიღება, ეწოდება კვანტური.

კვანტური მექანიკა (ტალღის მექანიკა)- ფიზიკური თეორია, რომელიც ადგენს მიკრონაწილაკების (ელემენტარული ნაწილაკები, ატომები, მოლეკულები, ატომის ბირთვები) და მათი სისტემების აღწერის მეთოდს და მოძრაობის კანონებს.

კვანტურ მექანიკასა და კლასიკურ მექანიკას შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებაა მისი ფუნდამენტურად სავარაუდო ბუნება.

კლასიკურ მექანიკას ახასიათებს ნაწილაკების აღწერა სივრცეში მათი პოზიციის (კოორდინატების) და იმპულსის (მოძრაობის სიდიდის m.v) დაზუსტებით. ეს აღწერა არ ვრცელდება მიკრონაწილაკებზე.

კვანტური ცნებები პირველად ფიზიკაში შემოიტანა გერმანელმა ფიზიკოსმა მ პლანკმა 1900 წელს.

მან ვარაუდობდა, რომ შუქი მუდმივად არ ასხივებდა(როგორც გამომდინარეობს გამოსხივების კლასიკური თეორიიდან), და ენერგიის გარკვეული დისკრეტული ნაწილი - კვანტები.

1905 წელს ა.აინშტაინმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ სინათლე არა მხოლოდ გამოიყოფა და შეიწოვება, არამედ ვრცელდება კვანტებით.

სინათლის კვანტს ფოტონი ეწოდება.ეს ტერმინი შემოიღო ამერიკელმა ფიზიკოსმა ლუისმა 1929 წელს. ფოტონი - ნაწილაკი, რომელსაც არ აქვს მოსვენებული მასა.ფოტონი ყოველთვის მოძრაობს სინათლის სიჩქარის ტოლი სიჩქარით.

კომპტონის ეფექტი. 1922 წელს ამერიკელმა ფიზიკოსმა კომპტონმა აღმოაჩინა ეფექტი, რომლის დროსაც პირველად იყო სრულად დემონსტრირებული ელექტრომაგნიტური გამოსხივების (კერძოდ, სინათლის) კორპუსკულური თვისებები. ექსპერიმენტულად აჩვენეს, რომ სინათლის გაფანტვა თავისუფალი ელექტრონებით ხდება ორი ნაწილაკების ელასტიური შეჯახების კანონების მიხედვით.

1913 წელს ნ. ბორმა გამოიყენა კვანტების იდეა ატომის პლანეტარული მოდელისთვის.

ჰიპოთეზა ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობის უნივერსალურობის შესახებ წამოაყენა ლუი დე ბროლიმ. ელემენტარული ნაწილაკები ერთდროულად არის როგორც კორპუსკულები, ასევე ტალღები, უფრო სწორად, ორივეს თვისებების დიალექტიკური ერთიანობა. მიკრონაწილაკების მოძრაობა სივრცეში და დროში შეუძლებელია იდენტიფიცირება მაკროობიექტის მექანიკურ მოძრაობასთან. მიკრონაწილაკების მოძრაობა ემორჩილება კვანტური მექანიკის კანონებს.

კვანტური მექანიკის, როგორც თანმიმდევრული თეორიის საბოლოო ფორმირება დაკავშირებულია ჰაიზენბერგის 1927 წლის ნაშრომთან, რომელშიც ჩამოყალიბდა გაურკვევლობის პრინციპი, რომელიც ამბობს, რომ ნებისმიერი ფიზიკური სისტემა არ შეიძლება იყოს ისეთ მდგომარეობებში, რომლებშიც მისი ინერციის ცენტრისა და იმპულსის კოორდინატები ერთდროულად. მიიღოს კარგად განსაზღვრული ზუსტი მნიშვნელობები.

ელემენტარული ნაწილაკების და მათი ურთიერთქმედების აღმოჩენამდე მეცნიერება განასხვავებდა მატერიის ორ ტიპს - ნივთიერებას და ველს. თუმცა, კვანტური ფიზიკის განვითარებამ გამოავლინა მატერიასა და ველს შორის გამყოფი ხაზების ფარდობითობა.

თანამედროვე ფიზიკაში ველები და ნაწილაკები მოქმედებენ როგორც მიკროსამყაროს ორი განუყოფლად დაკავშირებული მხარე, როგორც მიკროობიექტების კორპუსკულური (დისკრეტული) და ტალღური (უწყვეტი, უწყვეტი) თვისებების ერთიანობის გამოხატულება. ველის ცნებები ასევე მოქმედებს როგორც ურთიერთქმედების პროცესების ახსნის საფუძველი, რომელიც განასახიერებს მოკლე დისტანციის მოქმედების პრინციპს.

ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნის ბოლოს და მე-20 საუკუნის დასაწყისში, ველი განისაზღვრა, როგორც უწყვეტი მატერიალური გარემო, ხოლო მატერია, როგორც უწყვეტი, რომელიც შედგება დისკრეტული ნაწილაკებისგან.

ელემენტარული ნაწილაკები, ამ ტერმინის ზუსტი მნიშვნელობით, ეს არის პირველადი, შემდგომი განუყოფელი ნაწილაკები, რომელთაგანაც, ვარაუდით, შედგება მთელი მატერია. თანამედროვე ფიზიკის ელემენტარული ნაწილაკები არ აკმაყოფილებენ ელემენტარულობის მკაცრ განმარტებას, რადგან მათი უმეტესობა, თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, კომპოზიტური სისტემებია.

პირველი ელემენტარული ნაწილაკი, ელექტრონი, აღმოაჩინა ჯ. ტომსონი 1897 წელს

ელექტრონის შემდეგ არსებობა ფოტონი(1900) - სინათლის კვანტური.

ამას მოჰყვება მრავალი სხვა ნაწილაკების აღმოჩენა: ნეიტრონი, მეზონები, ჰიპერონები და ა.შ.

1928 წელს დირაკმა იწინასწარმეტყველა ნაწილაკის არსებობა, რომელსაც აქვს ელექტრონის იგივე მასა, მაგრამ საპირისპირო მუხტით. ამ ნაწილაკს პოზიტრონი ეწოდა. და ის ნამდვილად

იპოვეს 1932 წელსამერიკელი ფიზიკოსის ანდერსონის კოსმოსური სხივების ნაწილი.

თანამედროვე ფიზიკამ იცის 400-ზე მეტი ელემენტარული ნაწილაკი, ძირითადად არასტაბილურები და მათი რიცხვი იზრდება.

არსებობს ძირითადი ფიზიკური ურთიერთქმედების ოთხი ტიპი:

1. გრავიტაციული - დამახასიათებელია ყველა მატერიალური ობიექტისთვის, მიუხედავად მათი ბუნებისა.
2. ელექტრომაგნიტურიოჰ - პასუხისმგებელია ატომებში ელექტრონებისა და ბირთვების შეერთებაზე და მოლეკულებში ატომების შეერთებაზე.
3. ძლიერი - აერთიანებს ნუკლეონებს (პროტონებს და ნეიტრონებს) ბირთვში და კვარკებს ნუკლეონებში.,
4. სუსტი - აკონტროლებს ნაწილაკების რადიოაქტიური დაშლის პროცესებს.

ურთიერთქმედების ტიპების მიხედვით ელემენტარული ნაწილაკები იყოფა

1. ჰადრონები(მძიმე ნაწილაკები - პროტონები, ნეიტრონები, მეზონები და სხვ.) მონაწილეობენ ყველა ურთიერთქმედებაში.
2. ლეპტონები(ბერძნულიდან leptos - სინათლე; მაგალითად, ელექტრონი, ნეიტრინო და ა.შ.) არ მონაწილეობენ ძლიერ ურთიერთქმედებებში, არამედ მხოლოდ ელექტრომაგნიტურ, სუსტ და გრავიტაციულ ურთიერთქმედებებში.

როდესაც ელემენტარული ნაწილაკები ეჯახებიან, მათ შორის ხდება ყველა სახის ტრანსფორმაცია (მათ შორის მრავალი დამატებითი ნაწილაკის დაბადება), რაც არ არის აკრძალული კონსერვაციის კანონებით.

ობიექტებს შორის გაბატონებული ფუნდამენტური ურთიერთქმედება:

მიკროსამყარო (ძლიერი, სუსტი და ელექტრომაგნიტური)

მაკრო სამყარო (ელექტრომაგნიტური)

მეგასამყარო (გრავიტაციული)

თანამედროვე ფიზიკას ჯერ არ შეუქმნია ელემენტარული ნაწილაკების ერთიანი თეორია, მისკენ გადაიდგა მხოლოდ პირველი, მაგრამ მნიშვნელოვანი ნაბიჯები.

დიდი გაერთიანება - ეს სახელი გამოიყენება თეორიული მოდელებისთვის, რომლებიც დაფუძნებულია იდეებზე ძლიერი, სუსტი და ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ერთიანი ბუნების შესახებ.

1. აღმოჩენა მე -17 საუკუნეში. მექანიკის კანონებმა შესაძლებელი გახადა ცივილიზაციის მთელი სამანქანო ტექნოლოგიის შექმნა;
2. აღმოჩენა მე-19 საუკუნეში. ელექტრომაგნიტური ველი, რამაც განაპირობა ელექტროტექნიკის, რადიოინჟინერიის, შემდეგ კი რადიოელექტრონიის განვითარება;
3. მეოცე საუკუნეში ატომური ბირთვის თეორიის შექმნამ გამოიწვია ბირთვული ენერგიის გამოყენება;

სამყაროს ამ სურათის ფარგლებში, ყველა მოვლენა და ცვლილება იყო ურთიერთდაკავშირებული და ურთიერთდამოკიდებული მექანიკური მოძრაობით.

სამყაროს ელექტრომაგნიტური სურათის გაჩენა ახასიათებს თვისობრივად ახალ ეტაპს მეცნიერების ევოლუციაში.

სამყაროს ამ სურათის მექანიკურთან შედარება რამდენიმე მნიშვნელოვან მახასიათებელს ავლენს.

Მაგალითად,

ნახატების ასეთი კომპლემენტარულობა შემთხვევითი არ არის. ის მკაცრად ევოლუციურია.

სამყაროს კვანტური ველის სურათი იყო მსოფლიოს ელექტრომაგნიტური სურათის შემდგომი განვითარების შედეგი.

სამყაროს ეს სურათი უკვე ასახავს სამყაროს ორი წინა სურათის ერთიანობას, რომელიც დაფუძნებულია კომპლემენტარობის პრინციპზე. . ექსპერიმენტის წყობიდან გამომდინარე, მიკროობიექტი აჩვენებს ან მის კორპუსკულურ ან ტალღურ ბუნებას, მაგრამ არა ორივე ერთდროულად. მიკროობიექტის ეს ორი ბუნება ურთიერთგამომრიცხავია და ამავდროულად უნდა ჩაითვალოს როგორც ერთმანეთის შემავსებელი.

მსოფლიოს ასტრონომიული სურათი

სივრცე(ბერძნულიდან კოსმოსიდან - სამყარო), ტერმინი, რომელიც მოდის ძველი ბერძნული ფილოსოფიიდან, რომელიც ასახელებს სამყაროს, როგორც სტრუქტურულად ორგანიზებულ და მოწესრიგებულ მთლიანობას, განსხვავებით ქაოსისგან.

დღესდღეობით კოსმოსი ეხება ყველაფერს დედამიწის ატმოსფეროს გარეთ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, სივრცეს ეწოდება სამყარო.

სამყარო არის ადგილი, სადაც ადამიანი ბინადრობს, მთელი არსებული მატერიალური სამყარო . დაკავშირებული კონცეფცია (ლათინურ ენებზე) "Universum"

სამყარო არის უდიდესი მატერიალური სისტემა, მეგასამყარო.

კოსმოლოგია(ასტრონომიის განყოფილება) არის მეცნიერება სამყაროს, როგორც ერთიანი მთლიანობის თვისებების, სტრუქტურის, წარმოშობისა და ევოლუციის შესახებ.

მეტაგალაქტიკა არის სამყაროს ნაწილი, რომელიც ხელმისაწვდომია თანამედროვე ასტრონომიული კვლევის მეთოდებისთვის.

თანამედროვე კოსმოლოგია ეფუძნება ფარდობითობის ზოგად თეორიას და კოსმოლოგიურ პოსტულატს (იდეები სამყაროს ჰომოგენურობისა და იზოტროპიის შესახებ).სამყაროში ყველა წერტილი და მიმართულება თანაბარია.

ასტრონომიული ცოდნის მიღების მთავარი მეთოდი დაკვირვებაა, რადგან იშვიათი გამონაკლისების გარდა, სამყაროს შესწავლისას ექსპერიმენტი შეუძლებელია.

სამყაროს გაჩენა და ევოლუცია. დიდი აფეთქების მოდელი

სამყაროს ევოლუციის პრობლემა ბუნების მეცნიერებაში ცენტრალურია.

კლასიკურ მეცნიერებაში (ნიუტონის კოსმოლოგია) არსებობდა სამყაროს ეგრეთ წოდებული სტაბილური მდგომარეობის თეორია, რომლის მიხედვითაც სამყარო ყოველთვის თითქმის ისეთივე იყო, როგორიც ახლაა.

ასტრონომია სტატიკური იყო: შეისწავლეს პლანეტებისა და კომეტების მოძრაობა, აღწერა ვარსკვლავები და შეიქმნა მათი კლასიფიკაცია. სამყაროს ევოლუციის საკითხი არ დაისვა.

თანამედროვე კოსმოლოგიის გაჩენა დაკავშირებულია გრავიტაციის რელატივისტური თეორიის - აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის შექმნასთან (1916 წ.). ფარდობითობის ზოგადი განტოლებიდან გამოდის სივრცე-დროის გამრუდება და კავშირი გამრუდებასა და მასის (ენერგიის) სიმკვრივეს შორის.
1917 წელს აინშტაინმა გამოიტანა ფუნდამენტური განტოლებები, რომლებიც აკავშირებს მატერიის განაწილებას სივრცის გეომეტრიულ თვისებებთან და მათზე დაყრდნობით შეიმუშავა სამყაროს მოდელი.

ა.აინშტაინის კოსმოლოგიურ მოდელში სამყარო სტაციონარულია, დროში უსასრულო და უსაზღვრო., მაგრამ ამავე დროს ის დახურულია სივრცეში, როგორც ნებისმიერი სფეროს ზედაპირი.

ამასთან, ფარდობითობის ზოგადი თეორიიდან გამომდინარეობდა, რომ მრუდი სივრცე არ შეიძლება იყოს სტაციონარული, ის უნდა გაფართოვდეს ან შეკუმშვას. ამიტომ, აინშტაინმა შემოიტანა დამატებითი ტერმინი მიღებულ განტოლებებში, რაც უზრუნველყოფს სამყაროს სტაციონარობას.
1922 წელს საბჭოთა მათემატიკოსმა A.A. Friedman-მა პირველმა ამოხსნა ფარდობითობის ზოგადი განტოლებები სტაციონარული პირობების დაწესების გარეშე. მან შექმნა არასტაციონარული, გაფართოებული სამყაროს მოდელი.

ეს დასკვნა ნიშნავდა იმ დროს მიღებული სამყაროს სურათის რადიკალური რესტრუქტურიზაციის აუცილებლობას.

ფრიდმანის სამყაროს მოდელი ევოლუციური ხასიათისა იყო. ცხადი გახდა, რომ სამყაროს ჰქონდა დასაწყისი და მისი თვისებები, რომლებიც დღეს შეინიშნება, შეიძლება და უნდა აიხსნას განვითარების წინა პერიოდით.

გაფართოებული სამყაროს მოდელის დაკვირვებით დადასტურება იყო წითელი ცვლის ეფექტის აღმოჩენა 1929 წელს ამერიკელმა ასტრონომმა ე.ჰაბლმა..

დოპლერის ეფექტის მიხედვით, მოშორებული ობიექტების ემისიის სპექტრები უნდა გადავიდეს წითელ ზონაში, ხოლო მიახლოებული ობიექტების სპექტრები უნდა გადავიდეს იისფერ რეგიონში.

ე. ჰაბლმა აღმოაჩინა, რომ ყველა შორეული გალაქტიკა შორდება ჩვენგან და ეს ხდება უფრო და უფრო სწრაფად, როცა მანძილი იზრდება.

რეცესიის კანონი არის ჰაბლის კანონი V=H 0 r, სადაც H 0 არის მუდმივი, რომელსაც ახლა ჰაბლის მუდმივა ეწოდება.

თუ სამყარო ფართოვდება, მაშინ ის წარმოიშვა დროის გარკვეულ მომენტში.

როდის მოხდა ეს?

სამყაროს ასაკი განისაზღვრება ჰაბლის მუდმივის მნიშვნელობით. თანამედროვე მონაცემებით 13-15 მილიარდი წელია.

Როგორ მოხდა ეს?

ასევე ა.ა. ფრიდმანი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ ჯერ კიდევ გაურკვეველი მიზეზების გამო, სამყარო მოულოდნელად წარმოიშვა ძალიან მცირე, თითქმის წერტილის მსგავსი მოცულობის ამაზრზენი სიმკვრივისა და ტემპერატურის სახით და დაიწყო სწრაფად გაფართოება.

სამყაროს ყველაზე ზოგადად მიღებული მოდელი თანამედროვე კოსმოლოგიაში არის ჰომოგენური იზოტროპული ცხელი არასტაციონარული გაფართოებული სამყაროს მოდელი.

ამჟამად კოსმოლოგების უმეტესობა დიდი აფეთქების მოდელიდან გამომდინარეობს მისი შეცვლილი ვერსიით, ინფლაციური დასაწყისით.

1946 წელს მან საფუძველი ჩაუყარა თანამედროვე კოსმოლოგიის ერთ-ერთ ფუნდამენტურ კონცეფციას - "ცხელი სამყაროს" მოდელს. ("Დიდი აფეთქება") ის იყო პირველი, ვინც ვარაუდობს, რომ ევოლუციის საწყის ეტაპზე სამყარო იყო "ცხელი" და მასში შეიძლება მოხდეს თერმობირთვული პროცესები. .

ეს მოდელი ხსნის სამყაროს ქცევას მისი სიცოცხლის პირველ სამ წუთში, რაც გადამწყვეტია სამყაროს ამჟამინდელი სტრუქტურის გასაგებად.

სამყარო, დიდი აფეთქების მოდელის მიხედვით, შეზღუდულია სივრცეში და დროში, სულ მცირე, წარსულიდან. აფეთქებამდე არც მატერია იყო, არც დრო, არც სივრცე.

ასე რომ, თანამედროვე შეხედულებების თანახმად, სამყარო წარმოიშვა სწრაფი გაფართოების შედეგად, სუპერ მკვრივი ცხელი მატერიის აფეთქების შედეგად, რომელსაც ჰქონდა უკიდურესად მაღალი ტემპერატურა. მეცნიერება ამ აფეთქებას თავისთავად უკავშირებს ფიზიკური ვაკუუმის სტრუქტურის გადაკეთებას, მისი ფაზური გადასვლებით ერთი მდგომარეობიდან მეორეში, რასაც თან ახლდა უზარმაზარი ენერგიების გათავისუფლება.

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, კოსმოლოგიისა და ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის განვითარებამ შესაძლებელი გახადა თეორიულად განიხილოს და აღწეროს სამყაროს ფიზიკური პარამეტრების ცვლილებები მისი გაფართოების პროცესში.

სამყაროს გაჩენის ძირითადი ეტაპები.

სამყაროს განვითარების მოკლე ისტორია

სამყაროს დროის განვითარების მოკლე ისტორია	ტემპერატურა	სამყაროს მდგომარეობა
10 -45 - 10 -37 წმ	> 10 26 კ	ინფლაციური ექსპანსია ( ინფლაციური ეტაპი)
10 -6 წმ	> 10 13 კ	კვარკებისა და ელექტრონების გამოჩენა
10 -5 წმ	10 12 კ	პროტონებისა და ნეიტრონების წარმოება
10 -4 წთ - 3 წთ	10 11 -10 9 კ	დეიტერიუმის, ჰელიუმის და ლითიუმის ბირთვების გაჩენა ( ნუკლეოსინთეზის ეპოქა)
400 ათასი წელი	4000 კ	ატომების წარმოქმნა ( რეკომბინაციის ეპოქა)
15 მილიონი წელი	300 ათასი	გაზის ღრუბლის გაფართოება გრძელდება
1 მილიარდი წელი	20 კ	პირველი ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების დაბადება
3 მილიარდი წელი	10K	ვარსკვლავური აფეთქებების დროს მძიმე ბირთვების წარმოქმნა
10-15 მილიარდი წელი	3K	პლანეტების გაჩენა და ინტელექტუალური სიცოცხლე

სინგულარობა- სამყაროს განსაკუთრებული საწყისი მდგომარეობა, რომელშიც სიმკვრივე, სივრცის გამრუდება და ტემპერატურა უსასრულო მნიშვნელობას იძენს.

ინფლაციური ეტაპი- სამყაროს გაფართოების ძალიან საწყისი სუპერ მკვრივი ეტაპი, რომელიც დასრულდა 10 -36 წმ.

ნუკლეოსინთეზის ერა.სამყაროს გაფართოების დაწყებიდან რამდენიმე წამში დაიწყო ერა, როდესაც წარმოიქმნა დეიტერიუმის, ჰელიუმის, ლითიუმის და ბერილიუმის ბირთვები.

ეს ეპოქა დაახლოებით 3 წუთს გაგრძელდა.

ამ პროცესის დასასრულისთვის სამყაროს მატერია შედგებოდა 75% პროტონებისგან (წყალბადის ბირთვები), დაახლოებით 25% იყო ჰელიუმის ბირთვები და პროცენტის მეასედი იყო დეიტერიუმის, ლითიუმის და ბერილიუმის ბირთვები.

შემდეგ, თითქმის 500 ათასი წლის განმავლობაში, ხარისხობრივი ცვლილებები არ მომხდარა - იყო სამყაროს ნელი გაგრილება და გაფართოება. სამყარო, მიუხედავად იმისა, რომ ერთგვაროვანი იყო, სულ უფრო იშვიათი გახდა.

რეკომბინაციის ერა არის ნეიტრალური ატომების წარმოქმნა.

მოხდა გაფართოების დაწყებიდან დაახლოებით მილიონი წლის შემდეგ. როდესაც სამყარო გაცივდა 3000 K-მდე, წყალბადის და ჰელიუმის ატომების ბირთვებს უკვე შეეძლოთ თავისუფალი ელექტრონების დაჭერა და წყალბადის და ჰელიუმის ნეიტრალურ ატომებად გარდაქმნა.

რეკომბინაციის ეპოქის შემდეგ, მატერია სამყაროში თითქმის თანაბრად იყო განაწილებული და ძირითადად ატომებისგან შედგებოდა. წყალბადის 75% და ჰელიუმი 25%, ყველაზე უხვი ელემენტები სამყაროში.

რეკომბინაციის ეპოქიდან, რადიაციის ურთიერთქმედება მატერიასთან პრაქტიკულად შეწყდა და სივრცე გამოსხივებისთვის თითქმის გამჭვირვალე გახდა. ევოლუციის საწყისი მომენტებიდან დაცული გამოსხივება (რელიქტური გამოსხივება) ერთნაირად ავსებს მთელ სამყაროს. სამყაროს გაფართოების გამო, ამ გამოსხივების ტემპერატურა აგრძელებს ვარდნას. ამჟამად 2,7 გრადუსია კ.

ცხელი სამყაროს მოდელი (დიდი აფეთქება) დასტურდება მის მიერ ნაწინასწარმეტყველები კოსმოსური მიკროტალღური ფონის რადიაციის აღმოჩენით, რომელიც ავსებს სამყაროს (1965) ამერიკელი მეცნიერები პენზიასი და ვილსონი.მათ მიენიჭათ ნობელის პრემია მათი აღმოჩენისთვის 1978 წელს.

უძველესი ვარსკვლავებისა და ახალგაზრდა გალაქტიკების ვარსკვლავთშორისი გარემოს ქიმიური შემადგენლობის (განსაკუთრებით ჰელიუმის, დეიტერიუმის და ლითიუმის შემცველობა) განსაზღვრამ ასევე დაადასტურა ცხელი სამყაროს მოდელი.

წყალბადისა და ჰელიუმის ძირითადი რაოდენობა არ არის ვარსკვლავებში, მაგრამ გავრცელებულია ვარსკვლავთშორის და გალაქტიკურ სივრცეში.

ატომების რეკომბინაციის შემდეგ, სამყაროს შემავსებელი ნივთიერება იყო გაზი, რომელმაც გრავიტაციული არასტაბილურობის გამო დაიწყო შეკრება კონდენსაციაში.

ჩვენ ვხედავთ ამ პროცესის შედეგებს გალაქტიკების, გალაქტიკების და ვარსკვლავების გროვების სახით. სამყაროს სტრუქტურა ძალიან რთულია და მისი ფორმირების მექანიზმის შესწავლა დღევანდელი დროის ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო პრობლემაა. უცნაურად საკმარისია, რომ ეს შორს არის გადაწყვეტილებისგან - ჩვენ გვაქვს უფრო მკაფიო წარმოდგენა იმაზე, თუ რა მოხდა "დიდი აფეთქების" შემდეგ პირველ წამებში, ვიდრე ჩვენს დრომდე მილიონი წლით ადრე.

არსებობს სამყაროს წარმოშობის ალტერნატიული მოდელები.

სამეცნიერო ცოდნა არის სისტემა, რომელსაც აქვს ცოდნის რამდენიმე დონე, რომელიც განსხვავდება რამდენიმე პარამეტრით. მიღებული ცოდნის საგნის, ბუნების, ტიპის, მეთოდისა და მეთოდის მიხედვით განასხვავებენ ცოდნის ემპირიულ და თეორიულ დონეებს. თითოეული მათგანი ასრულებს კონკრეტულ ფუნქციებს და აქვს კვლევის სპეციფიკური მეთოდები. დონეები შეესაბამება ურთიერთდაკავშირებულ, მაგრამ ამავე დროს შემეცნებითი აქტივობის სპეციფიკურ ტიპებს: ემპირიულ და თეორიულ კვლევას. სამეცნიერო ცოდნის ემპირიული და თეორიული დონის გარჩევით, თანამედროვე მკვლევარი აცნობიერებს, რომ თუ ჩვეულებრივ ცოდნაში ლეგიტიმურია სენსორული და რაციონალური დონის გარჩევა, მაშინ სამეცნიერო კვლევაში კვლევის ემპირიული დონე არასოდეს შემოიფარგლება წმინდა სენსორული ცოდნით. თეორიული ცოდნა არ წარმოადგენს წმინდა რაციონალურობას. დაკვირვების შედეგად მიღებული საწყისი ემპირიული ცოდნაც კი ფიქსირდება მეცნიერული ტერმინების გამოყენებით. თეორიული ცოდნა ასევე არ არის სუფთა რაციონალურობა. თეორიის აგებისას გამოიყენება ვიზუალური წარმოდგენები, რომლებიც საფუძვლად უდევს სენსორულ აღქმას. ამრიგად, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ემპირიული კვლევის დასაწყისში სენსიურობა ჭარბობს, თეორიულ კვლევაში კი რაციონალური. ემპირიული კვლევის დონეზე შესაძლებელია ფენომენებსა და გარკვეულ შაბლონებს შორის დამოკიდებულებებისა და კავშირების იდენტიფიცირება. მაგრამ თუ ემპირიულ დონეს შეუძლია მხოლოდ გარეგანი მანიფესტაციის დაფიქსირება, მაშინ თეორიული დონე მოდის შესასწავლი ობიექტის არსებითი კავშირების ასახსნელად.

ემპირიული ცოდნა არის მკვლევარის პირდაპირი ურთიერთქმედების შედეგი რეალობასთან დაკვირვების ან ექსპერიმენტის დროს. ემპირიულ დონეზე ხდება არა მხოლოდ ფაქტების დაგროვება, არამედ მათი პირველადი სისტემატიზაცია და კლასიფიკაცია, რაც შესაძლებელს ხდის ემპირიული წესების, პრინციპებისა და კანონების იდენტიფიცირებას, რომლებიც გარდაიქმნება დაკვირვებად მოვლენებად. ამ დონეზე შესწავლილი ობიექტი პირველ რიგში აისახება გარე კავშირებსა და გამოვლინებებში. მეცნიერული ცოდნის სირთულე განისაზღვრება მასში არა მხოლოდ შემეცნების დონეებისა და მეთოდების არსებობით, არამედ იმ ფორმებით, რომლებშიც ის არის ჩაწერილი და განვითარებული. მეცნიერული ცოდნის ძირითადი ფორმებია ფაქტები, პრობლემები, ჰიპოთეზებიდა თეორიები.მათი მნიშვნელობა არის შემეცნების პროცესის დინამიკის გამოვლენა ნებისმიერი ობიექტის კვლევისა და შესწავლის პროცესში. ფაქტების დადგენა საბუნებისმეტყველო კვლევის წარმატების აუცილებელი პირობაა. თეორიის ასაგებად, ფაქტები არა მხოლოდ საიმედოდ უნდა იყოს ჩამოყალიბებული, სისტემატიზებული და განზოგადებული, არამედ უნდა განიხილებოდეს ურთიერთდაკავშირებაში. ჰიპოთეზა არის ვარაუდური ცოდნა, რომელიც ბუნებით სავარაუდოა და საჭიროებს შემოწმებას. თუ ტესტირებისას ჰიპოთეზის შინაარსი არ ეთანხმება ემპირიულ მონაცემებს, მაშინ იგი უარყოფილია. თუ ჰიპოთეზა დადასტურდა, მაშინ ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ ამის შესახებ სხვადასხვა ხარისხის ალბათობით. ტესტირებისა და დამტკიცების შედეგად ზოგიერთი ჰიპოთეზა თეორიებად იქცევა, ზოგი ირკვევა და დაზუსტდება, ზოგი კი უგულებელყოფილია, თუ მათი ტესტირება უარყოფით შედეგს იძლევა. ჰიპოთეზის ჭეშმარიტების მთავარი კრიტერიუმია პრაქტიკა სხვადასხვა ფორმით.

სამეცნიერო თეორია არის ცოდნის განზოგადებული სისტემა, რომელიც უზრუნველყოფს ბუნებრივი და მნიშვნელოვანი კავშირების ჰოლისტიკური ჩვენებას ობიექტური რეალობის გარკვეულ სფეროში. თეორიის მთავარი ამოცანაა ემპირიული ფაქტების მთელი ნაკრების აღწერა, სისტემატიზაცია და ახსნა. თეორიები კლასიფიცირდება როგორც აღწერითი, მეცნიერულიდა დედუქციური.აღწერით თეორიებში მკვლევარები აყალიბებენ ზოგად შაბლონებს ემპირიულ მონაცემებზე დაყრდნობით. აღწერითი თეორიები არ საჭიროებს ლოგიკურ ანალიზს და კონკრეტულ მტკიცებულებებს (ი. პავლოვის ფიზიოლოგიური თეორია, ჩარლზ დარვინის ევოლუციური თეორია და სხვ.). სამეცნიერო თეორიებში აგებულია მოდელი, რომელიც ცვლის რეალურ ობიექტს. თეორიის შედეგები მოწმდება ექსპერიმენტით (ფიზიკური თეორიები და ა.შ.). დედუქციურ თეორიებში შემუშავებულია სპეციალური ფორმალიზებული ენა, რომლის ყველა ტერმინი ექვემდებარება ინტერპრეტაციას. პირველი მათგანია ევკლიდეს „ელემენტები“ (ფორმულირებულია მთავარი აქსიომა, შემდეგ მას ემატება მისგან ლოგიკურად გამოყვანილი დებულებები და ყველა მტკიცებულება ხორციელდება ამის საფუძველზე).

მეცნიერული თეორიის ძირითადი ელემენტებია პრინციპები და კანონები. პრინციპები იძლევა თეორიის ზოგად და მნიშვნელოვან დადასტურებას. თეორიულად, პრინციპები ასრულებენ ძირითადი წინაპირობების როლს, რომლებიც ქმნიან მის საფუძველს. თავის მხრივ, თითოეული პრინციპის შინაარსი კანონების დახმარებით ვლინდება. ისინი აკონკრეტებენ პრინციპებს, ავლენენ მათი მოქმედების მექანიზმს, ურთიერთობის ლოგიკასა და მათგან წარმოშობილ შედეგებს. კანონები თეორიული დებულებების ფორმაა, რომელიც ავლენს შესასწავლ ფენომენების, საგნებისა და პროცესების ზოგად კავშირებს. პრინციპებისა და კანონების ფორმულირებისას მკვლევარისთვის საკმაოდ რთულია მრავალრიცხოვანი, ხშირად სრულიად განსხვავებული გარეგნული ფაქტების მიღმა დაინახოს შესასწავლი ობიექტებისა და ფენომენების თვისებების არსებითი თვისებები და მახასიათებლები. სირთულე იმაში მდგომარეობს, რომ ძნელია შესწავლილი ობიექტის არსებითი მახასიათებლების პირდაპირი დაკვირვებით ჩაწერა. ამიტომ ცოდნის ემპირიული დონიდან თეორიულზე პირდაპირ გადასვლა შეუძლებელია. თეორია არ არის აგებული გამოცდილების უშუალო განზოგადებით, ამიტომ შემდეგი ნაბიჯი არის პრობლემის ფორმულირება. იგი განისაზღვრება, როგორც ცოდნის ფორმა, რომლის შინაარსი არის ცნობიერი კითხვა, რომელზე პასუხის გასაცემად არსებული ცოდნა საკმარისი არ არის. ამოცანების ძიება, ფორმულირება და გადაჭრა სამეცნიერო საქმიანობის ძირითადი მახასიათებელია. თავის მხრივ, პრობლემის არსებობა აუხსნელი ფაქტების გაგებაში იწვევს წინასწარ დასკვნას, რომელიც მოითხოვს ექსპერიმენტულ, თეორიულ და ლოგიკურ დადასტურებას. მიმდებარე სამყაროს შემეცნების პროცესი არის სხვადასხვა სახის პრობლემების გადაწყვეტა, რომლებიც წარმოიქმნება ადამიანის პრაქტიკული საქმიანობის დროს. ეს პრობლემები მოგვარებულია სპეციალური ტექნიკის - მეთოდების გამოყენებით.

მეცნიერების მეთოდები– ტექნიკისა და ოპერაციების ერთობლიობა რეალობის პრაქტიკული და თეორიული ცოდნისთვის.

კვლევის მეთოდები აუმჯობესებს ადამიანის საქმიანობას და აღჭურავს მათ საქმიანობის ორგანიზების ყველაზე რაციონალური გზებით. A.P. Sadokhin, გარდა იმისა, რომ ხაზს უსვამს ცოდნის დონეებს სამეცნიერო მეთოდების კლასიფიკაციისას, ითვალისწინებს მეთოდის გამოყენების კრიტერიუმს და გამოყოფს სამეცნიერო ცოდნის ზოგად, სპეციალურ და კონკრეტულ მეთოდებს. შერჩეული მეთოდები ხშირად კომბინირებული და კომბინირებულია კვლევის პროცესში.

ზოგადი მეთოდებიცოდნა ეხება ნებისმიერ დისციპლინას და შესაძლებელს ხდის ცოდნის პროცესის ყველა ეტაპის დაკავშირებას. ეს მეთოდები გამოიყენება კვლევის ნებისმიერ სფეროში და შესაძლებელს ხდის შესასწავლი ობიექტების კავშირებისა და მახასიათებლების იდენტიფიცირებას. მეცნიერების ისტორიაში მკვლევარები ასეთ მეთოდებს შორის აერთიანებენ მეტაფიზიკურ და დიალექტიკურ მეთოდებს. პირადი მეთოდებისამეცნიერო ცოდნა არის მეთოდები, რომლებიც გამოიყენება მხოლოდ მეცნიერების კონკრეტულ დარგში. შემეცნების ზოგად დიალექტიკურ მეთოდთან მიმართებაში განსაკუთრებულია ბუნებისმეტყველების სხვადასხვა მეთოდი (ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია, ეკოლოგია და სხვ.). ზოგჯერ კერძო მეთოდები შეიძლება გამოყენებულ იქნას საბუნებისმეტყველო მეცნიერების დარგების გარეთ, სადაც ისინი წარმოიშვა. მაგალითად, ფიზიკურ და ქიმიურ მეთოდებს იყენებენ ასტრონომიაში, ბიოლოგიასა და ეკოლოგიაში. ხშირად მკვლევარები ერთი საგნის შესწავლისას მიმართავენ ურთიერთდაკავშირებულ კერძო მეთოდებს. მაგალითად, ეკოლოგია ერთდროულად იყენებს ფიზიკის, მათემატიკის, ქიმიისა და ბიოლოგიის მეთოდებს. შემეცნების განსაკუთრებული მეთოდები დაკავშირებულია სპეციალურ მეთოდებთან. სპეციალური მეთოდებიშეისწავლეთ შესწავლილი ობიექტის გარკვეული მახასიათებლები. მათ შეუძლიათ გამოიჩინონ თავი ცოდნის ემპირიულ და თეორიულ დონეზე და იყვნენ უნივერსალური.

მათ შორის შემეცნების სპეციალური ემპირიული მეთოდებიგანასხვავებენ დაკვირვებას, გაზომვას და ექსპერიმენტს.

დაკვირვებაარის რეალობის ობიექტების აღქმის მიზანმიმართული პროცესი, საგნებისა და ფენომენების სენსორული ასახვა, რომლის დროსაც ადამიანი იღებს პირველად ინფორმაციას მის გარშემო არსებულ სამყაროზე. ამიტომ, კვლევა ყველაზე ხშირად იწყება დაკვირვებით და მხოლოდ ამის შემდეგ გადადიან მკვლევარები სხვა მეთოდებზე. დაკვირვებები არ ასოცირდება არცერთ თეორიასთან, მაგრამ დაკვირვების მიზანი ყოველთვის დაკავშირებულია რაიმე პრობლემურ სიტუაციასთან. დაკვირვება გულისხმობს კონკრეტული კვლევის გეგმის არსებობას, ვარაუდს, რომელიც ექვემდებარება ანალიზს და გადამოწმებას. დაკვირვებები გამოიყენება იქ, სადაც პირდაპირი ექსპერიმენტები შეუძლებელია (ვულკანოლოგიაში, კოსმოლოგიაში). დაკვირვების შედეგები აღირიცხება აღწერილობაში, სადაც აღინიშნება შესასწავლი ობიექტის ის ნიშნები და თვისებები, რომლებიც შესწავლის საგანია. აღწერა უნდა იყოს რაც შეიძლება სრული, ზუსტი და ობიექტური. სწორედ დაკვირვების შედეგების აღწერა წარმოადგენს მეცნიერების ემპირიულ საფუძველს, მათ საფუძველზე იქმნება ემპირიული განზოგადება, სისტემატიზაცია და კლასიფიკაცია.

გაზომვა- ეს არის ობიექტის შესწავლილი ასპექტების ან თვისებების რაოდენობრივი მნიშვნელობების (მახასიათებლების) დადგენა სპეციალური ტექნიკური მოწყობილობების გამოყენებით. კვლევაში მნიშვნელოვან როლს თამაშობს საზომი ერთეულები, რომლებთანაც შედარებულია მიღებული მონაცემები.

Ექსპერიმენტი -ემპირიული ცოდნის უფრო რთული მეთოდი დაკვირვებასთან შედარებით. ის წარმოადგენს მკვლევარის მიზანმიმართულ და მკაცრად კონტროლირებულ გავლენას საინტერესო ობიექტზე ან ფენომენზე, რათა შეისწავლოს მისი სხვადასხვა ასპექტები, კავშირები და ურთიერთობები. ექსპერიმენტული კვლევის დროს მეცნიერი ერევა პროცესების ბუნებრივ მიმდინარეობას და გარდაქმნის კვლევის ობიექტს. ექსპერიმენტის სპეციფიკა ისიც არის, რომ ის საშუალებას გაძლევთ ნახოთ ობიექტი ან პროცესი მისი სუფთა სახით. ეს ხდება ექსტრაორდინალური ფაქტორების ზემოქმედების მაქსიმალური გამორიცხვის გამო. ექსპერიმენტატორი გამოყოფს არსებით ფაქტებს უმნიშვნელოსგან და ამით მნიშვნელოვნად ამარტივებს სიტუაციას. ასეთი გამარტივება ხელს უწყობს ფენომენებისა და პროცესების არსის ღრმად გააზრებას და ქმნის შესაძლებლობას გააკონტროლოს მრავალი ფაქტორი და რაოდენობა, რომლებიც მნიშვნელოვანია მოცემული ექსპერიმენტისთვის. თანამედროვე ექსპერიმენტს ახასიათებს შემდეგი მახასიათებლები: თეორიის გაზრდილი როლი ექსპერიმენტის მოსამზადებელ ეტაპზე; ტექნიკური საშუალებების სირთულე; ექსპერიმენტის მასშტაბი. ექსპერიმენტის მთავარი მიზანია თეორიების ჰიპოთეზებისა და დასკვნების შემოწმება, რომლებსაც აქვთ ფუნდამენტური და გამოყენებითი მნიშვნელობა. ექსპერიმენტულ სამუშაოებში, შესწავლილ ობიექტზე აქტიური ზემოქმედებით, ხელოვნურად იზოლირებულია მისი გარკვეული თვისებები, რომლებიც შესწავლის საგანია ბუნებრივ ან სპეციალურად შექმნილ პირობებში. საბუნებისმეტყველო ექსპერიმენტების პროცესში ისინი ხშირად მიმართავენ შესასწავლი ობიექტის ფიზიკურ მოდელირებას და უქმნიან მას სხვადასხვა კონტროლირებად პირობებს. S. X. კარპენკოვი ყოფს ექსპერიმენტულ საშუალებებს მათი შინაარსის მიხედვით შემდეგ სისტემებად:

♦ სისტემა, რომელიც შეიცავს შესასწავლ ობიექტს განსაზღვრული თვისებებით;

♦ სისტემა, რომელიც უზრუნველყოფს ზემოქმედებას შესასწავლ ობიექტზე;

♦ საზომი სისტემა.

ს.ხ.კარპენკოვი აღნიშნავს, რომ დავალებიდან გამომდინარე, ეს სისტემები განსხვავებულ როლს ასრულებენ. მაგალითად, ნივთიერების მაგნიტური თვისებების განსაზღვრისას, ექსპერიმენტის შედეგები დიდწილად დამოკიდებულია ინსტრუმენტების მგრძნობელობაზე. ამავდროულად, ნივთიერების თვისებების შესწავლისას, რომელიც ბუნებაში არ გვხვდება ჩვეულებრივ პირობებში და თუნდაც დაბალ ტემპერატურაზე, მნიშვნელოვანია ექსპერიმენტული საშუალებების ყველა სისტემა.

ნებისმიერ საბუნებისმეტყველო ექსპერიმენტში განასხვავებენ შემდეგ ეტაპებს:

♦ მოსამზადებელი ეტაპი;

♦ ექსპერიმენტული მონაცემების შეგროვების ეტაპი;

♦ შედეგების დამუშავების ეტაპი.

მოსამზადებელი ეტაპი წარმოადგენს ექსპერიმენტის თეორიულ დასაბუთებას, მის დაგეგმვას, შესასწავლი ობიექტის ნიმუშის წარმოებას, პირობებისა და კვლევის ტექნიკური საშუალებების შერჩევას. კარგად მომზადებულ ექსპერიმენტულ საფუძველზე მიღებული შედეგები, როგორც წესი, უფრო ადვილად ემორჩილება რთულ მათემატიკური დამუშავებას. ექსპერიმენტული შედეგების ანალიზი საშუალებას იძლევა შეაფასოს შესასწავლი ობიექტის გარკვეული მახასიათებლები და მიღებული შედეგები შევადაროთ ჰიპოთეზას, რაც ძალზე მნიშვნელოვანია საბოლოო კვლევის შედეგების სისწორისა და სანდოობის დადგენაში.

მიღებული ექსპერიმენტული შედეგების სანდოობის გასაზრდელად აუცილებელია:

♦ გაზომვების მრავალჯერადი გამეორება;

♦ ტექნიკური საშუალებებისა და ინსტრუმენტების გაუმჯობესება;

♦ შესასწავლ ობიექტზე მოქმედი ფაქტორების მკაცრი გათვალისწინება;

♦ ექსპერიმენტის მკაფიო დაგეგმვა, რაც შესასწავლი ობიექტის სპეციფიკის გათვალისწინების საშუალებას იძლევა.

მათ შორის სამეცნიერო ცოდნის სპეციალური თეორიული მეთოდებიგანასხვავებენ აბსტრაქციისა და იდეალიზაციის პროცედურებს. აბსტრაქციისა და იდეალიზაციის პროცესში ყალიბდება ყველა თეორიაში გამოყენებული ცნებები და ტერმინები. ცნებები ასახავს ფენომენის არსებით მხარეს, რომელიც ჩნდება კვლევის განზოგადებისას. ამ შემთხვევაში ხაზგასმულია ობიექტის ან ფენომენის მხოლოდ ზოგიერთი ასპექტი. ამრიგად, "ტემპერატურის" კონცეფციას შეიძლება მიეცეს ოპერატიული განმარტება (სხეულის გაცხელების ხარისხის მაჩვენებელი გარკვეული თერმომეტრის მასშტაბით), ხოლო მოლეკულური კინეტიკური თეორიის თვალსაზრისით, ტემპერატურა არის საშუალო კინეტიკური პროპორციული მნიშვნელობა. სხეულის შემადგენელი ნაწილაკების მოძრაობის ენერგია. აბსტრაქცია -გონებრივი ყურადღების გაფანტვა შესასწავლი ობიექტის ყველა თვისების, კავშირისა და ურთიერთობისგან, რაც უმნიშვნელოდ ითვლება. ეს არის წერტილის, სწორი ხაზის, წრის, სიბრტყის მოდელები. აბსტრაქციის პროცესის შედეგს აბსტრაქცია ეწოდება. ზოგიერთ პრობლემაში რეალური ობიექტები შეიძლება შეიცვალოს ამ აბსტრაქციებით (დედამიწა შეიძლება ჩაითვალოს მატერიალურ წერტილად მზის გარშემო მოძრაობისას, მაგრამ არა მისი ზედაპირის გასწვრივ მოძრაობისას).

იდეალიზაციაწარმოადგენს ერთი თვისების ან ურთიერთობის გონებრივად იდენტიფიცირების ოპერაციას, რომელიც მნიშვნელოვანია მოცემული თეორიისთვის და ამ თვისებით (ურთიერთობით) დაჯილდოებული ობიექტის გონებრივად აგებას. შედეგად, იდეალურ ობიექტს აქვს მხოლოდ ეს თვისება (ურთიერთობა). მეცნიერება განსაზღვრავს ზოგად შაბლონებს რეალობაში, რომლებიც მნიშვნელოვანია და მეორდება სხვადასხვა საგანში, ამიტომ ჩვენ უნდა გავაკეთოთ აბსტრაქცია რეალური ობიექტებიდან. ასე იქმნება ისეთი ცნებები, როგორიცაა "ატომი", "კომპლექტი", "აბსოლუტური შავი სხეული", "იდეალური გაზი", "უწყვეტი საშუალო". ამ გზით მიღებული იდეალური ობიექტები რეალურად არ არსებობს, ვინაიდან ბუნებაში არ შეიძლება არსებობდეს ობიექტები და ფენომენები, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ ერთი თვისება ან ხარისხი. თეორიის გამოყენებისას აუცილებელია მიღებული და გამოყენებული იდეალური და აბსტრაქტული მოდელების კვლავ შედარება რეალობასთან. აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია აბსტრაქციების შერჩევა მოცემულ თეორიასთან მათი ადეკვატურობის შესაბამისად და შემდეგ მათი გამორიცხვა.

მათ შორის სპეციალური უნივერსალური კვლევის მეთოდებიიდენტიფიცირება ანალიზი, სინთეზი, შედარება, კლასიფიკაცია, ანალოგია, მოდელირება. საბუნებისმეტყველო ცოდნის პროცესი ისე მიმდინარეობს, რომ პირველ რიგში ვაკვირდებით შესასწავლი ობიექტის ზოგად სურათს, რომელშიც დეტალები რჩება ჩრდილში. ასეთი დაკვირვებით შეუძლებელია ობიექტის შინაგანი სტრუქტურის ცოდნა. მის შესასწავლად უნდა გამოვყოთ შესასწავლი ობიექტები.

ანალიზი- კვლევის ერთ-ერთი საწყისი ეტაპი, როდესაც ადამიანი გადადის ობიექტის სრული აღწერიდან მის სტრუქტურაზე, შემადგენლობაზე, მახასიათებლებზე და თვისებებზე. ანალიზი არის მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება საგნის შემადგენელ ნაწილებად ფსიქიკურ ან რეალურ დაყოფას და მათ ცალკე შესწავლას. შეუძლებელია საგნის არსის ცოდნა მხოლოდ იმ ელემენტების ხაზგასმით, რომელთაგანაც იგი შედგება. როდესაც შესწავლილი ობიექტის დეტალები შესწავლილია ანალიზით, მას ემატება სინთეზი.

სინთეზი -მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება ანალიზით გამოვლენილი ელემენტების ერთობლიობას. სინთეზი მოქმედებს არა როგორც მთლიანის აგების მეთოდი, არამედ როგორც მთელის წარმოდგენის მეთოდი ანალიზით მიღებული ერთადერთი ცოდნის სახით. იგი აჩვენებს სისტემაში თითოეული ელემენტის ადგილს და როლს, მათ კავშირს სხვა კომპონენტებთან. ანალიზი ძირითადად ასახავს იმ კონკრეტულ ნივთს, რომელიც განასხვავებს ნაწილებს ერთმანეთისგან, სინთეზი - აზოგადებს ობიექტის ანალიტიკურად გამოვლენილ და შესწავლილ მახასიათებლებს. ანალიზი და სინთეზი სათავეს იღებს ადამიანის პრაქტიკულ საქმიანობაში. ადამიანმა ისწავლა გონებრივი ანალიზი და სინთეზირება მხოლოდ პრაქტიკული განცალკევების საფუძველზე, თანდათანობით გაიაზრა რა ემართება ობიექტს მასთან პრაქტიკული მოქმედებების შესრულებისას. ანალიზი და სინთეზი შემეცნების ანალიტიკურ-სინთეზური მეთოდის კომპონენტებია.

შესწავლილი თვისებების, ობიექტების ან ფენომენების პარამეტრების რაოდენობრივი შედარებისას ვსაუბრობთ შედარების მეთოდზე. შედარება- მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ შესასწავლი ობიექტების მსგავსება და განსხვავებები. შედარება საფუძვლად უდევს ბევრ საბუნებისმეტყველო გაზომვას, რომელიც ნებისმიერი ექსპერიმენტის განუყოფელ ნაწილს წარმოადგენს. ობიექტების ერთმანეთთან შედარებით, ადამიანი იღებს შესაძლებლობას, სწორად შეიცნოს ისინი და ამით სწორად ნავიგაცია მოახდინოს მის გარშემო არსებულ სამყაროში და მიზანმიმართულად მოახდინოს გავლენა მასზე. შედარებას აქვს მნიშვნელობა, როდესაც ობიექტებს ადარებენ, რომლებიც მართლაც ერთგვაროვანი და არსებითად მსგავსია. შედარების მეთოდი ხაზს უსვამს განსხვავებებს შესასწავლ ობიექტებს შორის და აყალიბებს ნებისმიერი გაზომვის საფუძველს, ანუ ექსპერიმენტული კვლევის საფუძველს.

კლასიფიკაცია– მეცნიერული ცოდნის მეთოდი, რომელიც აერთიანებს ერთ კლასში ობიექტებს, რომლებიც მაქსიმალურად მსგავსია ერთმანეთის არსებითი მახასიათებლებით. კლასიფიკაცია შესაძლებელს ხდის დაგროვილი მრავალფეროვანი მასალის შემცირებას კლასების, ტიპებისა და ფორმების შედარებით მცირე რაოდენობამდე და ანალიზის საწყისი ერთეულების იდენტიფიცირებას, სტაბილური მახასიათებლებისა და ურთიერთობების აღმოჩენას. როგორც წესი, კლასიფიკაციები გამოიხატება ბუნებრივი ენის ტექსტების, დიაგრამებისა და ცხრილების სახით.

Ანალოგი -შემეცნების მეთოდი, რომლის დროსაც საგნის შესწავლის შედეგად მიღებული ცოდნა გადაეცემა სხვას, ნაკლებად შესწავლილს, მაგრამ მსგავსი პირველის ზოგიერთი არსებითი თვისებით. ანალოგიის მეთოდი ემყარება ობიექტების მსგავსებას მთელი რიგი მახასიათებლების მიხედვით, ხოლო მსგავსება დგინდება ობიექტების ერთმანეთთან შედარების შედეგად. ამრიგად, ანალოგიის მეთოდის საფუძველია შედარების მეთოდი.

ანალოგიის მეთოდი მჭიდროდ არის დაკავშირებული მეთოდთან მოდელირება,რომელიც არის ნებისმიერი ობიექტის შესწავლა მოდელების გამოყენებით მიღებული მონაცემების ორიგინალში შემდგომი გადაცემით. ეს მეთოდი ეფუძნება ორიგინალური ობიექტისა და მისი მოდელის მნიშვნელოვან მსგავსებას. თანამედროვე კვლევებში გამოიყენება სხვადასხვა სახის მოდელირება: საგნობრივი, გონებრივი, სიმბოლური, კომპიუტერული. საგანიმოდელირება არის მოდელების გამოყენება, რომლებიც ასახავს ობიექტის გარკვეულ მახასიათებლებს. გონებრივიმოდელირება არის სხვადასხვა გონებრივი წარმოდგენების გამოყენება წარმოსახვითი მოდელების სახით. სიმბოლურიმოდელირება მოდელად იყენებს ნახატებს, დიაგრამებს და ფორმულებს. ისინი სიმბოლური ფორმით ასახავს ორიგინალის გარკვეულ თვისებებს. სიმბოლური მოდელირების ტიპი არის მათემატიკური მოდელირება, რომელიც წარმოებულია მათემატიკისა და ლოგიკის საშუალებით. იგი გულისხმობს განტოლებათა სისტემების ფორმირებას, რომლებიც აღწერენ შესასწავლ ბუნებრივ მოვლენას და მათ გადაწყვეტას სხვადასხვა პირობებში. კომპიუტერიმოდელირება ბოლო დროს ფართოდ გავრცელდა (Sadokhin A.P., 2007).

სამეცნიერო ცოდნის მეთოდების მრავალფეროვნება ქმნის სირთულეებს მათი გამოყენებისა და მათი როლის გაგებაში. ამ პრობლემებს წყვეტს სპეციალური ცოდნის სფერო - მეთოდოლოგია. მეთოდოლოგიის მთავარი მიზანია შემეცნების მეთოდების წარმოშობის, არსის, ეფექტურობისა და განვითარების შესწავლა.