Научная революция на рубеже XIX- XX веков, наука и техника XX века

 

Качественное развитие математики – одна из основных предпосылок научной революции на рубеже XIX- XX веков. Создание неэвклидовой геометрии Н.И. Лобачевским, Я. Больяи, Б. Риманом, Ф. Клейном. Развитие математической логики и аксиоматическое построение геометрии Д. Гильбертом (1862-1943 гг.). Создание и развитие теории множеств (1874-1884 гг.) Г. Кантором (1845-1918 гг.). Развитие теории вероятностей и теории случайных процессов в работах П.Л. Чебышева (1821-1894 гг.), А.А. Маркова (1856-1922 гг.), А.М. Ляпунова (1857-1918 гг.). Создание теории групп, топологии, функционального анализа. Работы А. Пуанкаре (1854-1912 гг.), В. Вольтерра (1887г.), Д. Гильберта (1904 г.), Ф. Рисса (1912 г.).

Основные этапы революционного изменения физики: этап индивидуальных открытий (1895-1916 гг.), этап внедрения «промышленных» методов исследований и их организации (1919-1939 гг.), этап превращения физики в государственную науку. Качественные изменения других наук, превращение науки в непосредственную производительную силу, научно-техническая революция XX века.

Разработка специальной и общей теории относительности. Ее творцы: Альберт Эйнштейн (1879-1955 гг.), Хендрик Антон Лоренц (1853-1928 гг.), Анри Пуанкаре (1854-1912 гг.), Герман Минковский (1864-1909 гг.), Н.И. Лобачевский (1792-1856 гг.), Б. Риман, Шварцшильд, В.А. Фок (1898-1974гг.).

Создание квантовой теории. Основополагающие идеи Макса Планка (1858-1947 гг.), Альберта Эйнштейна (1879-1955 гг.), Луи де Бройля (1892-1987 гг.). Различные формулировки квантовой механики. Матричное представление и соотношение неопределенностей Вернера Гейзенберга (1901-1976 гг.). Волновая функция и уравнение для нее Эрвина Шредингера (1887-1961 гг.). Вероятностная интерпретация волновой функции Максом Борном (1882-1970 гг.). Квантовая статистическая физика. Принцип Вольфганга Паули (1900-1958 гг.). Квантовые статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака (Шатьендранат Бозе, 1894-1974гг., Энрико Ферми, 1901-1954 гг., Поль Дирак, 1902-1984 гг.). Формулировка квантовой теории твердого тела.

Теория атома, строение его ядра и элементарных частиц. Открытие электрона, Джозеф Джон Томсон (1856-1940 гг.). Открытие радиоактивности и новых элементов, Антуан Анри Беккерель (1852-1908 гг.), Пьер Кюри (1859-1906 гг.), Мария Склодовская-Кюри (1867-1934 гг.). Опытное доказательство волновых свойств электронов Клинтоном Дэвисоном (1881-1958 гг.) и Лестером Джермером (1896-1971 гг.). Опыты Эрнста Резерфорда (1871-1937 гг.), первая модель атома. Квантовая теория атома Нильса Бора (1885-1962 гг.). Открытие Джеймсом Чедвиком (1891-1974 гг.) нейтрона. Открытие цепной реакции. Создание ядерного оружия. Ускорительная техника, методы изучения ядерных реакций и превращений элементарных частиц. Открытие множества элементарных частиц и их взаимных превращений. Классификация элементарных частиц.

Создание радиосвязи А.С. Поповым (1859-1906 гг.) и Гульермо Маркони (1874-1937 гг.). Рождение электроники и микроэлектроники. Создание телевидения, радиолокации и электронных вычислительных машин различных типов. Норберт Винер (1894-1964 гг.). Кибернетика. Вынужденное излучение в квантовых системах. Мазеры и лазеры. Их создатели: А. Эйнштейн, А.М. Прохоров, Н.Г. Басов, Ч. Таунс.

Достижения органической и неорганической химии. Квантовая химия. Синтез сложных химических продуктов. Производство и применение полимеров.

Энергетика. Различные типы традиционных и атомных электростанций. Исследования управляемого термоядерного синтеза. Работы Л.А. Арцимовича, И.В. Курчатова, А.П. Александрова, Я.Б. Зельдовича, А.Д. Сахарова, Ю.Б. Харитона.

Металлургия. Кислородно-конверторный способ выплавки стали. Непрерывная разливка стали. Прямое получение железа методом восстановления. Обработка металлов давлением. Порошковая металлургия.

Машиностроение. Станки с программным управлением. Автоматические линии. Промышленные роботы. Производство автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин. Развитие железных дорог и транспортного машиностроения. Развитие авиации и воздушного сообщения. Ракетостроение. Трубопроводный транспорт. Морской и речной транспорт.

Биология. Основные законы генетики и хромосомная теория наследственности. Томас Хант Морган (1866-1945 гг.). Модель структуры ДНК (двойная спираль) Фрэнсиса Харри Комптона Крика и Джеймса Дьюи Уотсона. Начало молекулярной генетики. Естественные и индуцированные мутации. Уточнения теории эволюции Дарвина в связи с достижениями генетики. Генная инженерия и биотехнология. Селекция. Клонирование. Психотехнологии. Интернет и различные аспекты жизни общества в будущем.

Наука и военная техника. Новые виды оружия. Космическое оружие. Пучковое оружие. Истребитель Су-35. Зенитный ракетный комплекс «Игла». Динамическая защита танков. Стратегическая система ракетно-ядерных сил морского базирования «Тайфун». Подводная лодка «Черная дыра в океане». Психотронное оружие.

 

9. Прогнозы развития науки и техники

Будущее в сегодняшнем дне. Прогнозы специалистов и дилетантов, средний прогностический коэффициент. Изобретения Леонардо да Винчи и современная техника. Доля правильных ответов у писателей-фантастов. Неофобия в обществе и в науке. Современные предсказания будущего науки и техники.

 

Заключение

 

Темпы и характер технологического развития человечества. Факторы, определяющие время существования цивилизации. Ограниченность ресурсов. Нарушение кислородного баланса атмосферы. Рост в атмосфере концентрации двуокиси углерода и нарушение теплового баланса Земли. Разрушение озонового слоя Земли. Загрязнение окружающей среды. Результаты системного анализа будущего человечества «Римским клубом». Разумная жизнь как космический фактор. Возможности реконструкции солнечной системы. «Эфирные города» Циолковского. Идея Сагана преобразования атмосферы Венеры. Проект перестройки солнечной системы Дайсона. Сфера Дайсона. Проблема множественности миров, населенных разумными существами. Вероятное одиночество человечества во Вселенной. Возврат к антропоцентрической (геоцентрической) концепции. «Авангардная роль» человечества во Вселенной, его особые задачи. Необходимость изменения поведения человечества в связи с этими задачами.

 

IV. Семинарские занятия

 

Таблица 3

Семинарские занятия по дисциплине «История науки и техники»

 

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование семинарского занятия
		Введение
		Достижения первобытной эпохи, неолитическая революция
		Цивилизации Древнего Востока и доколумбовой Америки
		Античная наука и техника
		Наука и техника в эпоху Средневековья и Возрождения
		Достижения науки и техники в XVII – XVIII веках
		Промышленная революция в Европе и развитие науки и техники в XVIII - XIX веках. История развития энергетики и электротехники.
		Научная революция XIX – XX веков, техника XX века
		Ближайшее и отдаленное будущее человечества

 

 

Планы семинарских занятий

 

Занятие 1. Введение

1. Определение основных понятий курса. Периодизация науки и техники. Предмет курса.

2. Методологические основы истории науки и техники, их современное состояние.

3. Основные внутренние законы развития и функционирования науки и техники.

4. Относительность истины в науке, противоречия, научные и технические революции.

 

Занятие 2. Достижения первобытной эпохи, неолитическая революция

1. Происхождение человека, первые орудия, использование огня, его роль в формировании первобытного общества. Совершенствование орудий труда, охота, рыболовство.

2. Переход к оседлому образу жизни. Мезолитическая революция.

3. Неолитическая революция.

 

Занятие 3. Цивилизации Древнего Востока и доколумбовой Америки

1. Шумер.

2. Древний Египет.

3. Индия.

4. Китай.

5. Ацтеки, Майя, Инки.

 

Занятие 4. Античная наука и техника

1. Демократические институты Древней Греции и развитие ее науки и техники. Ликей, Мусейон, александрийское хранилище рукописей.

2. Основные этапы развития греческой науки.

3. Достижения греко-римской науки и техники.

4. Наиболее известные ученые Античности: Пифагор, Сократ, Демокрит, Гиппократ, Платон, Аристотель, Евклид, Архимед, Аристарх Смосский, Птолемей, Герон Александрийский.

 

Занятие 5. Наука и техника в эпоху средневековья и Возрождения

1. Малые научно-технические революции в эпоху средневековья.

2. Эпоха Возрождения. Расцвет живописи, скульптуры и литературы. Главные представители этих искусств.

3. Основные научные результаты и техника эпохи Возрождения, наиболее известные ученые эпохи Возрождения.

4. Великие географические открытия этой эпохи.

 

Занятие 6. Достижения науки и техники в XVII – XVIII веках

1. Развитие математики, физики, химии. Жизнь и творчество наиболее видных ученых этой эпохи.

2. Исаак Ньютон. Краткая биография и открытия.

3. Достижения в биологии. Ее главные представители.

4. Техника XVII – XVIII веков.

5. М.В. Ломоносов.

 

Занятие 7. Промышленный переворот в Европе и развитие науки и техники в XVIII – XIX веках

1. Промышленная революция, ее причины и последствия

2. Создание теории электромагнитного поля. Фарадей, Максвелл.

3. Создание термодинамики и статистической физики. Карно, Клаузиус, Томсон (лорд Кельвин), Гиббс, Больцманн.

4. Открытия в химии. Д.И. Менделеев.

5. Развитие биологии. Дарвин, Мендель.

6. Развитие электротехники и техники связи во второй половине XIX века.

 

Занятие 8. Научная революция XIX – XX веков. Техника XX века

1. Открытия в математике, физике и химии. Главные представители этих наук.

2. Достижения в биологии

3. Радикальные изменения в энергетике, металлургии, машиностроении.

4. Техника XX века, новое в военной технике и вооружении.

 

Занятие 9. Ближайшее и отдаленное будущее человечества

1. Прогнозы развития науки и техники.

2. Темпы и характер развития человечества, оценки Римского клуба.

3. Проекты преобразования Солнечной системы.

4. Роль человечества во Вселенной.

5. Перспективные технологии и их становление.

 

V. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

 

1. Рекомендуемая литература.

 

а) основная:

1. Поликарпов В.С. История науки и техники. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2007. – 346 с.

 

б) дополнительная:

2. Зайцев Г.Н. История техники и технологий: Учебник/ Г.Н. Зайцев, В.К. Федюкин, С.А. Артюшенко; под ред. проф. В.К. Федюкина. − СПб.: Политехника, 2007. − 416 с.

3. Надеждин Н.Я. История науки и техники. – Ростов н\Д: Феникс, 2006. -624 с.

4. Шейпак А.А. История науки и техники: Материалы и технологии: Ч. 1: Учеб. пособие для вузов. Изд-во Мос. гос. индустр. ун-т Изд. 2-е, изм., доп, 2009. - 276 с.

5. Шейпак А.А. История науки и техники: Материалы и технологии: Ч. 2: Учеб. пособие для вузов. Изд-во Мос. гос. индустр. ун-т, 2007. - 290 с.

6. Шейпак А.А. История науки и техники: Энергомашиностроение: Учебное пособие. - М.: МГИУ, 2007. - 212 с.

7. Шнейберг Я.А. История выдающихся открытий и изобретений (электротехника, электроэнергетика, радиоэлектроника) / Я.А. Шнейберг. - М,: Издательский дом МЭИ, 2009. - 118 с.

8. Веселовский О.Н., Шнейберг Я.А. Энергетическая техника и ее развитие. – М.: Высш. шк., 1975. – 303 с.

9. Самин Д.К. 100 великих научных открытий. - М.: Вече, 2005. - 480 с.

10. Рыжов К.В. 100 великих изобретений. - М.: Вече, 2005. - 528 с.

11. Низовский А.Ю. 100 великих чудес инженерной мысли / А.Ю. Низовский. - М.: Вече, 2005. - 432 с.

12. Мусский С.А. 100 великих чудес техники. - М.: Вече, 2005. - 432 с.

13. Самин Д.К. 100 великих ученых / Д.К. Самин. - М.: Вече, 2010. - 432 с.

14. Быховский М.А. Развитие телекоммуникаций: на пути к информационному обществу. История телеграфа, телефона и радио до начала XX века: учебное пособие. М.: Книжный дом «ЛИБРИКОМ», 2010. - 344 с.

15. Иванов Б.И., Чешев В.В. Становление и развитие технических наук / Отв. ред. С.В. Шухардин, Изд. 2-е. - М.: Изд-во ЛКИ, 2010. - 264 с.

16. Дятчин Н.И. История развития техники. Учебное пособие. – Ростов н\Д: Феникс, 2001.- 320 с.

17. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий ГГ. Синергетика и прогнозы будущего. Изд. 3-е. - М.: Едиториал URSS, 2003. - 288 с.

18. Ермаков Г.В. Рабочая программа дисциплины «История науки и техники» (ГОС-2000), Екатеринбург, ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. университет», 2005. 19 с.

19. Борзенков В.Г., Авдулов А.Н., Лебедев С.А. История и философия науки: Учеб. пособие для вузов / Под ред. С.А. Лебедева. Серия: Gaudeamus. Изд-во «Альма Матер», Академический проект, 2007. – 608с.

20. Островский Э.В. История и философия науки. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений - Москва: ЮНИТИ-ДАНА, 2007.- 160с.

21. Бернал Дж. Наука в истории общества. – М.: ИЛ, 1956.-735 с.

22. Кириллин В.А. Страницы истории науки и техники. – М.: «Наука», 1994.– 350 с.

23. Вернадский В.И. Избранные труды по истории науки. – М., 1981.

24. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. – М., 1988.

25. Виргинский В.С., Хотеенков В.Ф. Очерки истории науки и техники с древнейших времен до середины XV века. М., 1993.

26. Виргинский В.С. Очерки истории науки и техники XVI-XIX вв., М., 1984.

27. Бесов Л.Н. История науки и техники с древнейших времен до конца XX века.

28. Афанасьев Ю.Н., Воронков Ю.С., Кувшинов С.В., Медведь А.Н. Обучающая электронная система «История науки и техники» http://history.rsuh.ru/historycd/

29. Галич М. История доколумбовых цивилизаций. М., 1990.

30. Капица П.Л. Эксперимент. Теория. Практика. М., 1987.

31. Лем С. Сумма технологии. М., 1996.

32. Поликарпов В.С. Новые виды оружия и технологии войн. // Научная мысль Кавказа. 1997. № 2.

33. Поликарпов В.С., Волков Ю.Г., Поликарпова В.А. Современная культура и генная инженерия. – Ростов-на-Дону. 1991.

34. Степин В.С., Горохов В.Г., Розов М.А. Философия науки и техники. – М., 1995.

35. Степин В.С., Кузнецова Л.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. М., 1994.

36. Фолта Я., Новы Л. История естествознания в датах. М., 1987.

37. Хроника человечества. / Составитель Б. Харенберг. М., 1996.

38. Кудрявцев П.С. История физики. Т 1,2,3. – М., 1948-1971.

39. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. М., 1974.

40. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. – М.: «Наука», 1980. – 352 с.

41. Всемирная история, 24 тома / Коллектив авторов. – Мн.: Литература, 1996.

42. Ермаков Ю.М. От древних ремесел до современных технологий. – М.: Просвещение, 1992. 127 с.

43. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. М.: «Наука», 1965.

44. Шершов А.П. История военного кораблестроения с древнейших времен и до наших дней. СПб., 1994.

45. Пономарева Т.Д. Великие ученые. М.: «Астрель», 2002. 527 с.

 

Журналы:

История науки и техники: Ежемесячный научный журнал. Издательство "Научтехлитиздат"

 

2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

Интерактивный мультимедийный обучающий комплекс. Диафильмы, кино- и видеофильмы, наборы плакатов и другие иллюстративные материалы – определяются вузом.

 

VI. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

 

Специализированные аудитории и классы.

 

 

 

 

Рабочая программа дисциплины

«История науки и техники»

 

(ГОС - 2000)

 

Подписано в печать…………. Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов.

Печать плоская. Усл. печ. л….…. Уч.- изд. л…….. Тираж ….. экз. Заказ №…..

ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет» Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

 

Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11