Лазеры и прорыв в развитии использования комбинационного рассеяния света в научном познании как явления и метода. Теоретические исследования, технические разработки и эмпирическая верификация теорий. Философско-методологический анализ научной проблемы.
Аннотация к работе
Исторически сложилось, что с момента создания Института физики академии наук Беларуси в 1957 году основные научные исследования его подразделений связаны со взаимодействием электромагнитного излучения (в более узком смысле - света) с веществом.Гносеология или теория познания - это раздел философии, изучающий взаимоотношение субъекта и объекта в процессе познавательной деятельности, отношение знания к действительности, возможности познания мира человеком, критерии истинности и достоверности знания [1-480]. Познание можно рассматривать как взаимодействие объекта и субъекта, формой существования результатов которого является знание. Это стремление является следствием того, что на любом этапе развития науки и общества знания отражают объект не полностью, а в известных пределах. Рассматривая связь теории познания и науки, следует вспомнить высказывание А.Эйнштейна, что «взаимные отношения теории познания и науки очень характерные. Такой подход к методу моделирования отражен в определении, сформулированном И.Б.Новиком и А.А.Ляпуновым, что моделирование - это опосредованное практическое или теоретическое исследование объекта, при котором непосредственно изучается не сам интересующий нас объект, а некоторая вспомогательная искусственная или естественная система, находящаяся в некотором объективном соответствии с познаваемым объектом; способная замещать его в определенных отношениях и дающая при ее исследовании, в конечном счете, информацию о самом моделируемом объекте [6].В философско-методологическом аспекте рассмотрения научной проблемы не столь важен вопрос «Кто?», значительно важнее вопросы «Как объяснил?», «Почему это происходит?» и «Зачем применил?» На эти вопросы не может быть однозначного ответа, в этом и состоит генезис научной проблемы. Как было отмечено В.С.Степиным и Л.М.Томильчиком, при рассмотрении такого подхода существенно возрастает роль субъекта познания, который и определяет, какую дорогу выбрать: «Каждая конкретная практическая ситуация может быть представлена в двух планах: 1) как часть взаимодействия природы и 2) как особая форма человеческой деятельности. Таким образом, научная проблема в процессе генезиса не только опирается на существующие на каждом отдельном этапе знания об объекте познания, приведшем к ее возникновению, но и опосредованно зависит от направляющей силы субъекта познания, который в итоге определяет количественное и качественное решение научной проблемы, а также ее пространственно-временное историческое положение. Лукреций обратил внимание на свет, рассеянный пылинками в луче солнечного света, и наблюдал движение пылинок, рассеивающих свет. Он не может согласиться с выводами Релея и в 1907 году показывает, что рассуждения о нарушении когерентности волн, рассеиваемых находящимися в тепловом движении молекулами, верно для отдельных молекул (т.е. для газов, что и подтвердил Аббо), а при учете действия совокупности молекул, расстояния между которыми малы по сравнению с длиной волны света, рассуждения с отдельными молекулами приводят к ошибочным заключениям.Изучением света, рассеянного в различных средах, занимались во многих странах мира: в России, Франции, Индии, Соединенных Штатах Америки, Германии. Несмотря на значительный багаж знаний, собранный к 20-м годам прошлого века, существовали сложности в экспериментальной регистрации явления в связи с малой мощностью падающего монохроматического излучения и очень слабой интенсивностью рассеянного света. Именно в это время в Индии Раман и К.С.Кришнан проводят серию экспериментов по рассеянию света в жидкостях с целью изучения рассеянного излучения и обнаруживают слабую люминесценцию, отличающуюся от рассеиваемого света по частоте. Выполненные на кристаллах кварца и исландского шпата эксперименты показали, что было открыто новое явление, отличающееся по величине изменения частоты от предсказанного Мандельштамом и Бриллюэном. Как видно из приведенного выше определения, явление КР света тесно связано с молекулярной структурой рассеивающего вещества, поэтому практически сразу после открытия оно вызвало огромный интерес в качестве средства познания строения вещества.В настоящее время КР используется как самостоятельный метод исследования либо как основа разнообразных методов исследования во многих практических сферах жизни и областях науки, таких как химия, физика поверхности, кристаллография и нелинейно-оптические технологии, материаловедение, биология и медицина, археология, криминалистика, охрана окружающей среды. Успеху КР как оптического метода исследований и его популярности в немалой степени способствует сравнительно простая техника эксперимента, по крайней мере в той части исследования, которая связана с определением собственных частот молекулы, а также хорошо развитая и продуманная техника, делающая нетрудным освоение конкретных прикладных методов и для лиц, не являющихся специалистами в области оптических исследований.
План
Оглавление
Введение
1. Научное познание: структура, методы и формы
2. Генезис и структура научной проблемы на примере комбинационного рассеяния света
2.1 Развитие научной проблемы рассеяния света: от лорда Релея до Л.И.Мандельштама и А.Смекаля: теоретические исследования, технические разработки и эмпирическая верификация теорий
2.2 Открытие явления комбинационного рассеяния света и его применение как метода научного познания
2.3 Лазеры и прорыв в развитии использования комбинационного рассеяния света в научном познании как явления и метода