Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Η ανάπτυξη της επιστήμης.

H ανάπτυξη της επιστήμης είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα του ανθρώπινου πολιτισμού.  Η επιστήμη μας παρέχει μια έγκυρη κατανόηση του κόσμου. Όμως η σημασία της δεν περιορίζεται στην παροχή έγκυρης γνώσης – κάτι που και από μόνο του θα ήταν πάρα πολύ σημαντικό. H κατανόηση του κόσμου μάς επιτρέπει να προχωρήσουμε στη δημιουργική και χρήσιμη αλλαγή του. Έτσι, η γνώση μας για τον κόσμο γίνεται οδηγός για την επέμβαση μας στη φύση μέσω της τεχνολογίας. H επιστημονική γνώση συνδέεται λοιπόν με την πράξη.

Στην εποχή μας η συσσώρευση γνώσεων ακολουθεί έναν τόσο ιλιγγιώδη ρυθμό, που δικαιολογημένα γεννιούνται αμφιβολίες για την ποιότητα αυτών των γνώσεων και τη σχέση τους με τον άνθρωπο. Πόσο και τι στ’ αλήθεια "προλαβαίνει να μάθει" κάθε γενιά; Πόσο χρήσιμες είναι αυτές οι γνώσεις; O κύριος όγκος της συσσωρευμένης γνώσης παράγεται αναμφισβήτητα από την επιστήμη. Γι’ αυτόν τον λόγο ο κριτικός έλεγχος της γνώσης, του τρόπου παραγωγής της και της εγκυρότητας της είναι κάτι πολύ σημαντικό.
Αυτός ο κριτικός έλεγχος της επιστημονικής γνώσης, της μεθοδολογίας της, αλλά και της άξιας της για τον άνθρωπο, όταν αυτός ο έλεγχος αφορά συνολικές θεωρήσεις για το τι είναι ή τι πρέπει να είναι η επιστήμη, αποτελεί το περιεχόμενο της φιλοσοφίας της επιστήμης.
H επιστήμη γεννήθηκε μαζί με την φιλοσοφία και μέσα από τη φιλοσοφία. H φιλοσοφία ήταν αυτή που πρώτη ασχολήθηκε με το πρόβλημα της έγκυρης γνώσης, δηλαδή με το πρόβλημα της επιστήμης. Το αρχαίο ελληνικό ρήμα "επίσταμαι" σημαίνει "γνωρίζω καλά", "έχω έγκυρη, ορθή, ουσιαστική γνώση".

Στην κοινή γένεση τους, στους προσωκρατικούς φιλοσόφους, φιλοσοφία και επιστήμη συμβαδίζουν και θέτουν το κοσμολογικό ερώτημα, τις πρώτες γνωσιολογικές έννοιες και τις πρώτες προσεγγίσεις της έγκυρης γνώσης. Στη συνέχεια, κατά τη χρυσή εποχή της Αθήνας, η φιλοσοφία ωριμάζει και προσφέρει, κυρίως με τον Πλάτωνα και τον Αριστοτέλη, τις πρώτες πλήρεις και συστηματικές θεωρίες κατανόησης του κόσμου. Την εποχή αυτή το αντικείμενο μελέτης της φιλοσοφίας διευρύνεται, ώστε να εξετάσει όχι μόνο τα κοσμολογικά ερωτήματα, αλλά και τα ηθικά, τα πολιτικά, τα αξιολογικά. O κόσμος πλέον είναι ο ανθρώπινος κόσμος και όχι μόνο ο φυσικός.

H επιστήμη λοιπόν θεμελιώνεται μαζί με τη φιλοσοφία και πάνω στη φιλοσοφία. Και οι δύο είναι δημιουργήματα του ελληνικού πνεύματος, επιτεύγματα μιας συγκεκριμένης ιστορικής περιόδου, που έγιναν στη συνέχεια κτήμα όλου του παγκόσμιου πολιτισμού.

Σταδιακά κάποιες επιστήμες κατορθώνουν να αναπτύξουν δικά τους κριτήρια και μεθόδους, ώστε να μας δίδουν έγκυρη γνώση για το αντικείμενο τους. Τότε αυτονομούνται από τη φιλοσοφία και ακολουθούν τη δική τους πορεία εξέλιξης. Οι πρώτες επιστήμες που αυτονομήθηκαν -ήδη από τα τέλη του 5ου π.Χ. αιώνα-  ήταν τα μαθηματικά (αριθμητική, γεωμετρία, αστρονομία) και η ιατρική.

Σήμερα έχουμε πάρα πολλές επιστήμες που έχουν αποσπαστεί από τη φιλοσοφία και διδάσκονται στα πανεπιστήμια ως αυτόνομες ενότητες. Εντούτοις, όλες οι επιστήμες βρίσκονται πάντοτε σε έναν διάλογο με τη φιλοσοφία. H κριτική εξέταση του τι είναι η επιστήμη, ποια η σχέση της επιστήμης με την ανθρώπινη πράξη και την κοινωνία, τι είδους γνώση δίνει, πώς διατυπώνονται οι επιστημονικές θεωρίες και σε τι αρχές στηρίζονται, όλα αυτά είναι προβλήματα που συζητά η φιλοσοφία της επιστήμης, είτε γενικά είτε ειδικά για κάθε επιστήμη ξεχωριστά.

Έτσι, μιλάμε για φιλοσοφία των μαθηματικών, της ιατρικής, της βιολογίας, της οικονομίας, της ιστορίας κτλ. Πολλές φορές η φιλοσοφική αυτή συζήτηση πάνω στις αρχές και τα θεμέλια μιας επιστήμης αποβαίνει καρποφόρα για την ίδια την επιστήμη και της ανοίγει νέους δρόμους. Για παράδειγμα, ο προβληματισμός πάνω στα θεμέλια και τις βασικές έννοιες των μαθηματικών, στις αρχές του 20ου αιώνα, μας έδωσε τη σύγχρονη μαθηματική λογική και μια νέα θεμελίωση των μαθηματικών. Πρακτικό αποτέλεσμα της μεγάλης αυτής επανάστασης στα μαθηματικά και τη λογική ήταν η ανάπτυξη της πληροφορικής, της τεχνητής νοημοσύνης και των ηλεκτρονικών υπολογιστών.

H γνώση ως επιστημονική γνώση.

Το φιλοσοφικό ενδιαφέρον για την ποιότητα της επιστημονικής γνώσης μπορεί να εστιαστεί σε δύο κύρια σημεία.

Το πρώτο αφορά το κατά πόσο η επιστημονική γνώση μπορεί να είναι το πρότυπο της γνώσης που θα δώσει απαντήσεις στις φιλοσοφικές αναζητήσεις για τον ορισμό, τα θεμέλια και τις δυνατότητες της γνώσης. Av τα συμπεράσματα της επιστημονικής έρευνας μας πείθουν περισσότερο από οτιδήποτε άλλο για την αντικειμενική τους αλήθεια, για τον ορθολογισμό στον οποίο στηρίχτηκαν και για την "εναρμόνιση" τους με την εμπειρική πραγματικότητα, τότε γιατί να μη θεωρήσουμε τα προϊόντα της επιστημονικής έρευνας ως πρότυπα ακόμη και για την κατανόηση της ίδιας της έννοιας "γνώση"; Πιο συγκεκριμένα, τι περισσότερο θα μπορούσαμε να ζητήσουμε ως αιτιολόγηση της πίστης μας σε μια απλή υπόθεση (ή και σε μια πιο συνθέτη θεωρία) από την επιτυχή διεξαγωγή επιστημονικών πειραμάτων;

Είναι γεγονός πως η νεότερη φιλοσοφία, με κύριο εκπρόσωπο της τον Καντ, στράφηκε με θαυμασμό προς το οικοδόμημα της νευτώνειας μηχανικής. Ωστόσο, και οι μεταγενέστεροι φιλόσοφοι συνέχισαν να θαυμάζουν την ταχύτατα εξελισσόμενη φυσική επιστήμη. Ουδέποτε όμως η αναζήτηση της φιλοσοφικής σκέψης "ησύχασε" με κάποιο "υπαρκτό" πρότυπο. Δεν ησύχασε ούτε κι όταν η καθ’ όλα θαυμαστή γνώση που παρείχε η επιστήμη προσφέρθηκε ως πρότυπο στις γνωσιολογικές αναζητήσεις της. O λόγος για τον οποίο η φιλοσοφία είναι επιφυλακτική στο να ταυτίσει την έννοια "γνώση" με τα προϊόντα της επιστημονικής έρευνας μας φέρνει στο δεύτερο από τα δύο σημεία που προκαλούν το ενδιαφέρον του φιλοσόφου για την επιστήμη.

Το δεύτερο αυτό σημείο αφορά την ανθρώπινη διάσταση της επιστήμης, τη διάσταση δηλαδή της επιστήμης ως πρακτικής δραστηριότητας του ανθρώπου. Στο πλαίσιο αυτής της πρακτικής δραστηριότητας ούτε ο ορθολογισμός ούτε η αντικειμενική κρίση ούτε ακόμη και η προσήλωση των ερευνητών σε μεθοδολογικούς κανόνες μπορούν να θεωρούνται δεδομένα. Τούτο σημαίνει ότι αυτή η πρακτική δραστηριότητα δεν μπορεί να είναι απόλυτα ομοιογενής εξαιτίας σφαλμάτων και αποκλίσεων, που συνοδεύουν υποχρεωτικά κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα. Έτσι, επανέρχεται ο ελεγκτικός (κριτικός) ρόλος του φιλοσόφου απέναντι στην ποιότητα της γνώσης που παράγει η επιστήμη.

Επομένως, ακόμη κι αν η γνώση "οφείλει" να έχει ως πρότυπο την επιστημονική γνώση, ο φιλόσοφος της επιστήμης ασχολείται υποχρεωτικά με ερωτήματα όπως: Πότε η διαδικασία της επιστημονικής έρευνας είναι αυθεντική; Τι είναι, πρώτα απ’ όλα, "αυθεντική επιστήμη"; Πότε ακριβώς η αναφορά, λόγου χάριν, στην κίνηση των πλανητών είναι αστρονομία και όχι αστρολογία; Πώς η χημεία ξεχώρισε από την αλχημεία; Είναι η ψυχανάλυση επιστήμη; Είναι η μετεωρολογία "αποτελεσματικότερη" από τις προβλέψεις των "μάγων"; Και πάνω απ’ όλα, σε τι διαφέρει ο έλεγχος στον οποίο (οφείλει να) υπόκειται μια επιστημονική θεωρία από αξιολογήσεις άλλου είδους (μη επιστημονικών) θεωρήσεων;

Αυτά και πολλά άλλα παρεμφερή ερωτήματα εμπεριέχονται στο γενικότερο ερώτημα σχετικά με το πώς μπορούμε να περιγράψουμε τα κριτήρια διάκρισης της επιστήμης από τις αποκλίσεις και τις απομιμήσεις της. Τέτοια ερωτήματα δεν είναι "εσωτερικά" της επιστήμης. Δεν μπορούν να απαντηθούν "μέσα" από την επιστήμη και με τις μεθόδους της επιστήμης.

Ας δούμε μία σημαντική περίπτωση. Μία συγκεκριμένη επιστήμη θα εξετάσει ένα συγκεκριμένο φαινόμενο που ανήκει στη δικαιοδοσία της και θα το εξηγήσει παρουσιάζοντας την αιτία ή τις αιτίες του, δηλαδή θα επιδιώξει να δώσει μια "αιτιακή εξήγηση". Κάθε όμως αιτιακή εξήγηση προϋποθέτει την "αρχή της αιτιότητας", που μας λέει ότι κάθε γεγονός ή φαινόμενο έχει την αιτία του. Από πού όμως αυτή η αρχή αντλεί το κύρος ή την αλήθεια της; H ίδια η επιστήμη δεν μπορεί να αποδείξει, να εξηγήσει δηλαδή την αρχή της αιτιότητας. Απλώς την προϋποθέτει. H αρχή της αιτιότητας βρίσκεται σε διαφορετικό επίπεδο από αυτό της επιστήμης, βρίσκεται δηλαδή στο επίπεδο της φιλοσοφίας της επιστήμης. Μάλιστα, αποτελεί ένα από τα δυσκολότερα προβλήματα του επιπέδου αυτού.


H φιλοσοφία ανέκαθεν σχετιζόταν με την επιστήμη και τα θεωρητικά της προβλήματα. Μόνο όμως στο πρώτο τέταρτο του 20ού αιώνα η φιλοσοφία της επιστήμης αυτονομείται ως ιδιαίτερος κλάδος της φιλοσοφίας, με κύριο στόχο να απαντήσει στα παραπάνω ερωτήματα.







Σχόλια

Δημοφιλείς αναρτήσεις από αυτό το ιστολόγιο

Απλή Αρμονική Ταλάντωση (Α.Α.Τ) Εξισώσεις κίνησης

Περιοδικά ονομάζονται τα φαινόμενα που επαναλαμβάνονται με τον ίδιο τρόπο σε ίσα χρονικά διαστήματα. Π.χ. ομαλή κυκλική κίνηση, κίνηση εκκρεμούς, περιστροφή γης γύρω από τον ήλιο κ.ά.
(Σκέψου μερικά ακόμη…)
Στοιχεία περιοδικής κίνησης Κάθε περιοδική κίνηση χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω τρία στοιχειά:
Περίοδος (Τ) ενός περιοδικού φαινομένου ονομάζεται ο χρόνος που απαιτείται για μια πλήρη επανάληψη του φαινομένου ή ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο διαδοχικών επαναλήψεων του φαινομένου.
Η περίοδος είναι μονόμετρο μέγεθος και η μονάδα μέτρησής της είναι το 1 sec.

Συχνότητα (f) ενός περιοδικού φαινομένου ονομάζεται το φυσικό μέγεθος του οποίου το μέτρο θα δίνεται από το σταθερό πηλίκο του αριθμού Ν των επαναλήψεων του φαινομένου σε κάποιο χρόνο t, προς το χρόνο αυτό.Δηλαδή: Η συχνότητα είναι μονόμετρο μέγεθος και έχει μονάδα μέτρησης το 1 sec-1 ή 1 κύκλος/sec ή 1 Hz (Hertz).



Σχέση μεταξύ περιόδου – συχνότητας Επειδή σε χρόνο t ίσο με μια περίοδο Τ έχουμε μια επανάληψη (Ν=1) του φαινομένου έχουμ…

Ενέργεια Ταλάντωσης

Η ενέργεια της ταλάντωσης Ε (ή ολική ενέργεια) ενός συστήματος που εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση ισούται με την ενέργεια που προσφέραμε αρχικά στο σύστημα για να το θέσουμε σε κίνηση (ταλάντωση). 




Η ενέργεια αυτή θα δίνεται από τη σχέση:  Από την σχέση αυτή προκύπτει ότι το πλάτος Α καθορίζεται από την ενέργεια της ταλάντωσης, δηλαδή από την ενέργεια που προσφέραμε αρχικά στο σύστημα ώστε να αρχίσει να ταλαντώνεται. Σε όλη την διάρκεια της ταλάντωσης η ενέργεια παραμένει σταθερή. Η ενέργεια μιας απλής αρμονικής ταλάντωσης είναι σταθερή και ανάλογη µε το τετράγωνο του πλάτους της.

Απόδειξη της παραπάνω σχέσης. Αν το σώμα βρίσκεται ακίνητο στην θέση ισορροπίας, για να μετακινηθεί σε µια άλλη θέση πρέπει να του ασκηθεί κατάλληλη εξωτερική δύναμη Fεξ . Κατά την μετακίνηση αυτή θα ασκείται στο σώμα και η δύναμη επαναφοράς. 

Για να μετακινηθεί το σώμα στην θέση (x) θα πρέπει το μέτρο της εξωτερικής δύναμης να είναι ίσο µε το μέτρο της δύναμης επαναφοράς και να έχει αντίθετη φορά, σε κάθε χρονι…

Ταλάντωση και Ελατήριο

Ελατήριο ονομάζεται ένα μηχανικό εξάρτημα το οποίο έχει την ικανότητα να αποθηκεύει μηχανική ενέργεια παραμορφώμενο προσωρινά. Συνήθως το σχήμα είναι ελικοειδές, αλλά υπάρχουν και ελατήρια σε σχήμα ράβδου, οι σούστες.
Το κάθε ελατήριο μπορεί να παραμορφωθεί ως προς μία διάστασή του υπό την επίδραση δύναμης. Όταν ασκείται δύναμη σε αυτήν τη διάσταση, το ελατήριο παραμορφώνεται αποθηκεύοντας το έργο της δύναμης.
Ιδανικό ελατήριο Σε ιδανικά θεωρητικά ελατήρια ισχύει απόλυτα ο νόμος του Hook, δε χάνεται ενέργεια στο περιβάλλον και τα ελατήρια μπορούν πάντα να επιστρέψουν στο αρχικό τους μήκος. Επίσης η μάζα του ιδανικού ελατηρίου θεωρείται αμελητέα. [Στην πραγματικότητα χάνεται μικρό ποσό ενέργειας στο περιβάλλον ως θερμική ενέργεια, ενώ η παραμόρφωση μπορεί να γίνει μόνιμη. Κάθε ελατήριο έχει κάποια όρια αντοχής αν τα υπερβούν θα παραμορφωθεί ή θα σπάσει. Επιπλέον, με την επαναλαμβανόμενη χρήση το υλικό χάνει τις ιδιότητές του λόγω μηχανικής κόπωσης και αν δεν αντικατασταθεί θα σπάσει.]

Νόμο…

Απλή Αρμονική Ταλάντωση (Α.Α.Τ) - Συνισταμένη Δύναμη

Από την Α΄ Λυκείου γνωρίζεις τον θεμελιώδη νόμο της Μηχανικής (2ος νόμος του Newton), ΣF=mα. Επίσης, όπως γνωρίζεις για να υπάρχει επιτάχυνση πρέπει να υπάρχει και δύναμη που ασκείται σε κάποιο σώμα. Στην Α.Α.Τ. ισχύει α=-ω2x, ο συνδυασμός αυτών των δυο σχέσεων δίνει τη σχέση: 
ΣF=-m ω2x Από τη σχέση αυτή φαίνεται ότι όταν ένα σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση η συνολική δύναμη που δέχεται είναι ανάλογη με την απομάκρυνση του σώματος από την Θ.Ι. της τροχιάς του και έχει αντίθετη φορά από αυτήν. Όταν το σώμα περνά από την Θ.Ι. η συνολική δύναμη που δέχεται ισούται με μηδέν. (Για το λόγο αυτό, ονομάζεται θέση ισορροπίας της ταλάντωσης). Επίσης, στις ακραίες θέσεις της ταλάντωσης η ΣF είναι μεγίστη.


Στο βίντεο δες το διάνυσμα της δύναμης επαναφοράς (είναι πάντα προς την θέση ισορροπίας). 



Αν συμβολίσουμε το γινόμενο mω2 με D (που είναι σταθερό για κάθε ταλαντωτή), δηλαδή D = mω2
Τότε θα έχουμε τη σχέση που δίνει τη δύναμη:F = −Dx (Μάθε την απόδειξη)

Η παραπάνω σχέση είναι γνωστή και σαν συν…

Θέματα πανελληνίων εξετάσεων: Ταλαντώσεις

Τα θέματα των πανελληνίων μπορείς να τα δεις κι εδώ, αλλά σ’ αυτό το αρχείο θα βρεις όλα τα θέματα από το 2001 ως το 2012 τα οποία αναφέρονται στις ταλαντώσεις, αποκλειστικά,  μηχανικές, ηλεκτρικές. Καλή δουλειά σου εύχομαι.