Реферат: Основы естествознания

Основы естествознания


1. Предмет и структура естествознания. Понятие естествознания

Стремление человека кпознанию окружающего мира выражается в различных формах, способах инаправлениях исследовательской деятельности. Каждая из основных частейобъективного мира — природа, общество и человек — изучается своими отдельныминауками. Совокупность научных знаний о природе формируется естествознанием.Этимологически слово «естествознание» происходит от соединения двух слов:«естество», что означает природа, и «знание», т.е. знание о природе.

В современномупотреблении термин «естествознание» в самом общем виде обозначает совокупностьнаук о природе, имеющих предметом своих исследований различные природныеявления и процессы, а также закономерности их эволюции. Кроме того,естествознание является самостоятельной наукой о природе как едином целом и вэтом качестве позволяет изучить любой объект окружающего нас мира болееглубоко, чем это может сделать одна какая-либо из естественных наук вотдельности. Поэтому естествознание наряду с науками об обществе и мышленииявляется важнейшей частью человеческого знания. Оно включает в себя какдеятельность по получению знания, так и ее результаты, т.е. систему научныхзнаний о природных процессах и явлениях.

Роль естествознания вжизни человека трудно переоценить. Оно является основой всех видовжизнеобеспечения — физиологического, технического, энергетического. Кроме того,естествознание служит теоретической основой промышленности и сельскогохозяйства, всех технологий, различных видов производства. Тем самым оновыступает важнейшим элементом культуры человечества, одним из существенныхпоказателей уровня цивилизации.

Отмеченные характеристикиестествознания позволяют сделать вывод, что оно является подсистемой науки и вэтом качестве связано со всеми элементами культуры — религией, философией, этикойи др. С другой стороны, естествознание — самостоятельная область знания,обладающая собственной структурой, предметом и методами.

Понятие «естествознание»появилось в Новое время в Западной Европе и стало обозначать всю совокупностьнаук о природе. Корни этого представления уходят в Древнюю Грецию, во временаАристотеля, который первым систематизировал имевшиеся тогда знания о природе всвоей «Физике». Однако эти представления были достаточно аморфными, и поэтомусегодня под естествознанием понимается так называемое точное естествознание —знание, соответствующее не только первым четырем, но и последнему, пятомукритерию научности. Важнейшей характеристикой точного естествознания являетсяэкспериментальный метод, дающий возможность эмпирической проверки гипотез итеорий, а также оформление полученного знания в математических формулах.

Предмет естествознания

Существуют два широкораспространенных представления о предмете естествознания:

1)естествознание — это наука о Природе как единой целостности;

2)естествознание — совокупность наук о Природе, рассматриваемой какцелое.

На первый взгляд, этиопределения отличны друг от друга. Одно говорит о единой науке о Природе, адругое — о совокупности отдельных наук. Тем не менее на самом деле отличия нестоль велики, так как под совокупностью наук о Природе подразумевается непросто сумма разрозненных наук, а единый комплекс тесно взаимосвязанныхестественных наук, дополняющих друг друга.

Являясь самостоятельнойнаукой, естествознание имеет свой предмет исследования, отличный от предметаспециальных (частных) естественных наук. Спецификой естествознания является то,что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позиций несколькихнаук, выявляя наиболее общие закономерности и тенденции. Только так можнопредставить Природу как единую целостную систему, выявить те основания, накоторых строится все разнообразие предметов и явлений окружающего мира. Итогомтаких исследований становится формулировка основных законов, связывающихмикро-, макро- и мегамиры, Землю и Космос, физические и химические явления сжизнью и разумом во Вселенной.

В школе изучаютсяотдельные естественные науки — физика, химия, биология, география, астрономия.Это служит первой ступенью познания Природы, без которой невозможно перейти косознанию ее как единой целостности, к поиску более глубоких связей междуфизическими, химическими и биологическими явлениями. Это и есть главная задачанастоящего курса. С его помощью мы должны более глубоко и точно познатьотдельные физические, химические и биологические явления, занимающие важноеместо в естественно-научной картине мира; а также выявить скрытые связи,создающие органическое единство этих явлений, что невозможно в рамкахспециальных естественных наук.

Структура естествознания

Мы уже говорили оструктуре науки, представляющей собой сложную разветвленную систему знаний.Естествознание — не менее сложная система, все части которой находятся вотношениях иерархической соподчиненности. Это означает, что системуестественных наук можно представить в виде своеобразной лестницы, каждаяступенька которой является фундаментом для следующей за ней науки, и в своюочередь, основывается на данных предшествующей науки.

Основой, фундаментом всехестественных наук, бесспорно, является физика, предметом которой являются тела,их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Сегодняневозможно заниматься ни одной естественной наукой, не зная физики. Внутрифизики выделяется большое число подразделов, различающихся специфическимпредметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика —учение о равновесии и движении тел (или их частей) в пространстве и времени.Механическое движение представляет собой простейшую и вместе с тем наиболеераспространенную форму движения материи. Механика явилась исторически первойфизической наукой и долгое время служила образцом для всех естественных наук.Разделами механики являются:

1)статика, изучающая условия равновесия тел;

2)кинематика, занимающаяся движением тел с геометрической точкизрения;

3)      динамика,рассматривающая движение тел под действием
приложенных сил.

Также в механику входятгидростатика, пневмо- и гидродинамика.

Механика — физикамакромира. В Новое время зародилась физика микромира. В ее основе лежитстатистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, изучающаядвижение молекул жидкости и газа. Позже появились атомная физика и физикаэлементарных частиц. Разделами физики являются термодинамика, изучающаятепловые процессы; физика колебаний (волн), тесно связанная с оптикой,электричеством, акустикой. Названными разделами физика не исчерпывается, в нейпостоянно появляются новые физические дисциплины.

Следующей ступенькойявляется химия, изучающая химические элементы, их свойства, превращения исоединения. То, что в ее основе лежит физика, доказывается очень легко. Дляэтого достаточно вспомнить школьные уроки по химии, на которых говорилось остроении химических элементов и их электронных оболочках. Это примериспользования физического знания в химии. В химии вьщеляют неорганическую иорганическую химию, химию материалов и другие разделы.

В свою очередь, химиялежит в основе биологии — науки о живом, изучающей клетку и все от неепроизводное. В основе биологических знаний — знания о веществе, химическихэлементах. Среди биологических наук следует выделить ботанику (предмет —растительное царство), зоологию (предмет — мир животных). Анатомия, физиологияи эмбриология изучают строение, функции и развитие организма. Цитология исследуетживую клетку, гистология — свойства тканей, палеонтология — ископаемые останкижизни, генетика — проблемы наследственности и изменчивости.

Науки о Земле являютсяследующим элементом структуры естествознания. В эту группу входят геология,география, экология и др. Все они рассматривают строение и развитие нашейпланеты, представляющей собой сложнейшее сочетание физических, химических ибиологических явлений и процессов.

Завершает эту грандиознуюпирамиду знаний о Природе космология, изучающая Вселенную как целое. Частьюэтих знаний являются астрономия и космогония, которые исследуют строение ипроисхождение планет, звезд, галактик и т.д. На этом уровне происходит новоевозвращение к физике. Это позволяет говорить о циклическом, замкнутом характереестествознания, что, очевидно, отражает одно из важнейших свойств самойПрироды.

Структура естествознанияне ограничивается названными выше науками. Дело в том, что в науке идутсложнейшие процессы дифференциации и интеграции научного знания. Дифференциациянауки — это выделение внутри какой-либо науки более узких, частных областейисследования, превращение их в самостоятельные науки. Так, внутри физикивыделились физика твердого тела, физика плазмы.

Интеграция науки — этопоявление новых наук на стыках старых, процесс объединения научного знания.Примерами такого рода наук являются: физическая химия, химическая физика,биофизика, биохимия, геохимия, биогеохимия, астробиология и др.

Таким образом,построенная нами пирамида естественных наук значительно усложняется, включая всебя большое количество дополнительных и промежуточных элементов.

Необходимо такжеотметить, что система естествознания отнюдь не является незыблемой, в ней нетолько постоянно появляются новые науки, но и меняется их роль, периодическипроисходит смена лидера в естествознании. Так, с XVII в. до середины XX в. таким лидером,бесспорно, была физика. Но сейчас эта наука почти полностью освоила своюобласть действительности, и большая часть физиков занимается исследованиями,носящими прикладной характер (то же касается химии). Сегодня бум переживаютбиологические исследования (особенно в пограничных областях — биофизике,биохимии, молекулярной биологии). По некоторым данным, в середине 1980-х г. вбиологических науках было занято до 50% ученых США, 34% — в нашей стране. США,Великобритания без возражений финансируют самые разные биологическиеисследования. Так что XXI в., очевидно, станет веком биологии.

2. История естествознания

Будучи составной частьюнауки и культуры, естествознание имеет такую же длительную и сложную историю.Естествознание нельзя понять, не проследив историю его развития в целом.Согласно мнению историков науки, развитие естествознания прошло три стадии и вконце XX в. вступило в четвертую. Этими стадиями являются древнегреческаянатурфилософия, средневековое естествознание, классическое естествознаниеНового и Новейшего времени и современное естествознание XX в.

Развитие естествознанияподчиняется данной периодизации. На первой стадии происходило накоплениеприкладной информации о природе и способах использования ее сил и тел. Это такназываемый натурфилософский этап развития науки, характеризующийсянепосредственным созерцанием природы как нерасчлененного целого. При этом идетверный охват общей картины природы при пренебрежении частностями, чтохарактерно для греческой натурфилософии.

Позднее к процессунакопления знаний добавляется теоретическое осмысление причин, способов иособенностей изменений в природе, появляются первые концепции рациональногообъяснения изменений природы. Наступает так называемый аналитический этап вразвитии науки, когда идут анализ природы, выделение и изучение отдельных вещейи явлений, поиски отдельных причин и следствий. Такой подход характерен дляначального этапа развития любой науки, а в плане исторического развития науки —для позднего Средневековья и Нового времени. В это время методики и теорииобъединяются в естествознание как целостную науку о природе, происходит череданаучных революций, каждый раз кардинально меняющих практику общественногоразвития.

Итогом развития наукистановится синтетическая стадия, когда ученые воссоздают целостную картину мирана основе уже познанных частностей.

3. Начало науки

Древнегреческаянатурфилософия

Самые первые знаниячеловека о природе сложились в глубокой древности. Уже первобытные люди вборьбе с природой, добывая себе пищу и защищаясь от диких зверей, постепеннонакапливали знания о природе, ее явлениях и свойствах окружавших ихматериальных вещей. Однако знания первобытных людей не являлись научными,поскольку не были ни систематизированы, ни объединены какой-либо теорией.Порожденные материальной деятельностью человека и добыванием средств ксуществованию, эти знания имели форму практического опыта.

Наука — это сложноемногогранное общественное явление, которое вне общества не могло возникнуть иразвиваться. Поэтому наука появляется только тогда, когда для этого создаютсяособые объективные условия, отвечающие введенным нами критериям науки. Этимусловиям соответствует древнегреческое знание VI—IV вв. до н.э. В то времядревнегреческая культура обрела принципиально новые черты, которыми не обладалакультура Древнего Востока, общепризнанного центра рождения человеческойцивилизации.

Появлению таких критериевнауки, как системность и рациональность, в конечном счете способствовалаединственная в своем роде революция, которая произошла в эпоху архаики, —появление частной собственности. Весь остальной мир, в частности цивилизацииВостока, демонстрировали так называемый «азиатский способ производства» и соответствующийему тип государства — восточную деспотию. В таком обществе властные отношенияявляются первичными, а отношения собственности — вторичными. Собственностью втаком обществе распоряжается тот, в чьих руках находится власть, — чиновникиразных рангов и, конечно, верховный правитель государства. Они создают хорошоотлаженную систему учета и контроля, в которой любой человек занимаетотведенное ему место и находится в полной воле правителя и чиновников, общениес которыми невозможно строить на чисто логических и рациональных принципах.Случай или каприз чиновника могут навсегда изменить жизнь человека. Этоприводит к фатализму, характерному для восточных цивилизаций, а также котсутствию приоритета личности, отказу от рационального способа познания мира идругим специфическим чертам этих цивилизаций.

Появление частнойсобственности и товарного производства в Древней Греции вызвало к жизнисвойственные им политические, правовые и иные институты, в частностидемократическое самоуправление и право, защищающее интересы граждан. Теперькаждый гражданин лично обсуждал и принимал законы. Таким образом, общественнаяжизнь освобождалась от власти религиозных и мистических представлений, законпереставал быть слепой силой, продиктованной свыше, а становился демократическойнормой, принятой большинством голосов в процессе всенародного обсуждения.Обсуждение этих законов основывалось на риторике, искусстве убеждения илогической аргументации. Так постепенно сформировался аппарат логического,рационального обоснования, ставший универсальным алгоритмом производствазнаний, появилась наука как доказательное и систематизированное познание.

Появление отработанныхспособов получения нового знания было связано с отсутствием у греков кастыжрецов, которые на Востоке монополизировали интеллектуально-духовнуюдеятельность. Там знания были доступны только посвященным, они бережнохранились и передавались, так как считались данными богами, но никакиеизменения в них не допускались. В Древней Греции в силу специфики природных условийтрадиционные полисы (небольшие самостоятельные города-государства) былинастолько бедны, что не могли себе позволить содержать неработающих людей.Поэтому не только жрецы, но и правители на ранних этапах развития полисовдолжны были трудиться1. А многие должности были выборными. Поэтомуни о каких тайных знаниях не было и речи, они были доступны для любогогражданина и свободного человека.

Формированиетеоретичности знания, отрыв его от повседневных практических интересов связаныс такой особенностью греческой цивилизации, как классическое рабство. Оно былоэкономической основой античной цивилизации. Так, в период расцвета Афин в V—IV вв. до н.э. там было до400 тыс. рабов, работавших на полях, в мастерских, а также выполнявших почтивсе домашние работы. Постепенно развитие рабовладения обусловило формированиепренебрежительного отношения свободных греков к физическому труду, а затем и ковсей орудийно-практической деятельности. Занятиями, достойными свободногочеловека, считались политика, война, искусство, философия. Это и сформировалоидеологию созерцательности, абстрактно-умозрительного отношения к действительности.Занятия свободного человека (в их числе была и наука) размежевывались сремеслом — занятием рабов.

Это был очень важный шагдля становления науки, так как именно отказ от материально-практическогоотношения к действительности породил идеализацию — непременное условие науки(обобщение принципов орудийно-трудовой деятельности порождает лишьабстрагирование, на что способны и высшие животные). Умение мыслить в понятиях,образовывать их, двигаться в плоскости «чистой» мысли — великое завоеваниедревнегреческой философии, важнейшее основание и предпосылка всякой науки. Безчеткого разграничения сферы «теоретического» и сферы «практического приложения»теории это было бы невозможно. Поэтому достижения античной науки и философии —планиметрия Гиппарха, геометрия Евклида, апории элеатов, диогеновский поисксущности человека — все это не имеет каких-то очевидных связей с материальнымпроизводством. Практика, обусловливая абстрагирование, препятствуетвозникновению идеализации как его логического продолжения. Никакому практикуникогда не придет в голову заниматься вопросами сущности мира, познания,истины, человека, прекрасного. Все эти сугубо «непрактические» вопросы весьмадалеки как от сферы массового производства, так и от сознания производителей.Но без них подлинной науки возникнуть не может, именно об этом говорит примерДревнего Востока.

Но решительный отказ отпрактической деятельности имел и обратную сторону: в частности, неприятиеэксперимента как метода познания закрывало дорогу становлениюэкспериментального естествознания, возникшего лишь в Новое время.

Античная наука появиласьв форме научных программ (парадигм). В них была определена цель научногопознания — изучение процесса превращения первоначального Хаоса в Космос —разумно организованный и устроенный мир через поиски космического(порядкообразующего) начала. Не случайно первые крупные представителинатурфилософии — Фалес, Анаксимандр, Гераклит, Диоген в своих утвержденияхруководствовались идеей о единстве сущего, происхождении вещей из какого-либоприродного первоначала (воды, воздуха, огня), а также о всеобщей одушевленностиматерии.

Также научные программыиспользовали идею единства микро-и макрокосмоса, подобия мира и человека дляобоснования возможности познания мира. Утверждая, что подобное познаетсяподобным, древние греки считали, что единственным инструментом познания можетбыть человеческий разум, отвергая эксперимент как метод познания мира. Так былачетко сформулирована рационалистическая позиция, позже ставшая господствующей вевропейской культуре.

Древнегреческие философы,не прибегая к систематическому исследованию и эксперименту, на основепреимущественно собственных наблюдений пытались единым взглядом охватить иобъяснить всю окружающую действительность. Возникавшие в это времяестественно-научные идеи носили предельно широкий философский характер исуществовали как натурфилософия (философия природы), которая отличалась непосредственнымсозерцанием окружающего мира как единого целого и умозрительными выводами изэтого созерцания.

Первой научной программойантичности стала математическая программа, представленная Пифагором и позднееразвитая Платоном. В ее основе, как и в основе других античных программ, лежалопредставление, что мир (Космос) — это упорядоченное выражение целого рядапервоначальных сущностей. Пифагор эти сущности нашел в числах и представил их вкачестве первоосновы мира. Таким образом, в математической программе в основемира лежат количественные отношения действительности. Этот подход позволилувидеть за миром разнообразных качественно различных предметов ихколичественное единство. Самым ярким воплощением математической программы сталагеометрия Евклида, знаменитая книга которого «Начала» появилась около 300 г. дон.э. Кроме того, пифагорейцами впервые была выдвинута идея о шарообразной формеЗемли.

Дальнейшее развитиеестествознание получило в античной атомистике Демокрита — учении о дискретномстроении материи, согласно которому весь мир состоит из пустоты и различающихсямежду собой атомов, находящихся в вечном движении и взаимодействии. Эти идеисоставили вторую научную программу античности — атомистическую программуЛевкиппа—Демокрита. В рамках атомистической программы было сделано несколькоочень важных предположений. Среди них — идея пустоты, лежащая в основеконцепции бесконечного пространства. Именно так рождается представлениеДемокрита, хотя и не поддержанное другими мыслителями, что мир в целом — этобеспредельная пустота со множеством самостоятельных замкнутых миров-сфер. Этимиры образовались в результате вихревого кругообразного столкновения атомов. Вэтих вихрях крупные и тяжелые атомы скапливались в центре, а маленькие и легкиевытеснялись на окраины. Из первых возникла земля, из вторых — небо. В каждомзамкнутом мире в центре находится земля, на окраине — звезды. Число мировбесконечно, многие из них могут быть населены. Эти миры возникают и гибнут.Когда одни находятся в расцвете, другие только рождаются или уже гибнут.

Современник ДемокритаЭмпедокл, первым высказавший идею о несотворимости и неуничтожимости материи,объяснил причину затмений Солнца, догадался, что свет распространяется сбольшой скоростью, которую мы не в состоянии замечать. Он попытался объяснитьпроисхождение животных. По его мнению, сначала появились отдельные органыживотных, которые в процессе случайных сочетаний стали порождать разнообразныеживые существа. Несоответствующие друг другу объединения органов неизбежно погибали,а выживали только те, в которых объединившиеся органы случайно оказалисьвзаимно подходящими.

Свое высшее развитиедревнегреческая натурфилософия получила в учении Аристотеля, объединившего исистематизировавшего все современные ему знания об окружающем мире. Оно сталоосновой третьей, континуальной программы античной науки. Основными трактатами,составляющими учение Аристотеля о природе, являются «Физика», «О небе»,«Метеорологика», «О происхождении животных» и др. В этих трактатах былипоставлены и рассмотрены важнейшие научные проблемы, которые позднее сталиосновой для возникновения отдельных наук. Особое внимание Аристотель уделилвопросу движения физических тел, положив тем самым начало изучениюмеханического движения и формированию понятий механики (скорость, сила и т.д.).Правда, представления Аристотеля о движении кардинально отличаются отсовременных. Он считал, что существуют совершенные круговые движения небесныхтел и несовершенные движения земных предметов. Если небесные движения вечны и неизменны,не имеют начала и конца, то земные движения их имеют и делятся на естественныеи насильственные. Аристотель считал, что у каждого тела есть предназначенноеему в соответствии с его природой место, которое это тело и стремится занять.Движение тел к своему месту — это естественное движение, оно происходит самособой, без приложения силы. Примером может служить падение тяжелого тела вниз,стремление огня вверх. Все прочие движения на Земле требуют приложения силы,направлены против природы тел и являются насильственными. Аристотель доказывалвечность движения, но не признавал возможности самодвижения материи. Вседвижущееся приводится в движение другими телами. Первоисточником движения вмире является перводвигатель — Бог. Как и модель Космоса, эти представленияблагодаря непререкаемому авторитету Аристотеля настолько укоренились в умахевропейских мыслителей, что были опровергнуты только в Новое время послеоткрытия Г. Галилеем идеи инерции.

Представление офизическом взаимодействии Аристотеля тесно связано с его концепцией движения.Поэтому взаимодействие понимается им как действие движущего на движимое, т.е.одностороннее воздействие одного тела на другое. Это прямо противоречит хорошоизвестному сегодня третьему закону Ньютона, утверждающему, что действие всегдаравно противодействию.

Учение Аристотеля опространстве и времени исходит из понятия непрерывности. Поэтому пространстводля него — это протяженность тел, а время — их длительность. Пространство ивремя Аристотеля существуют только вместе с материей, поэтому его концепцияпространства и времени может быть названа относительной. Он отрицаетсуществование пустоты, весь Космос заполнен материей, он не однороден, так какв нем есть центр и периферия, верх и низ. Именно по отношению к ним мы разделяемдвижения на естественные и насильственные.

Концепцияпричинно-следственных связей Аристотеля строится на понятиях целесообразности иконечной причины. Для него ход любого процесса определяется его результатом.Мыслитель воспринимает природу как единый живой организм, все части котороговзаимосвязаны, и одно происходит ради другого. Так, дождь идет не потому, чтосложились соответствующие метеорологические условия, а для того, что мог растихлеб. Такой подход называется телеологизмом. Он не отрицает существованиеслучайностей, но они носят второстепенный характер, происходят по недосмотруприроды.

Космология Аристотеляносила геоцентрический характер, поскольку основывалась на идее, что в центремира находится наша планета Земля, имеющая сферическую форму и окруженнаяводой, воздухом и огнем, за которыми находятся сферы больших небесных светил,вращающихся вокруг Земли вместе с другими маленькими светилами.

Бесспорным достижениемАристотеля стало создание формальной логики, изложенной в его трактате «Органон»и поставившей науку на прочный фундамент логически обоснованного мышления сиспользованием понятийно-категориального аппарата. Ему же принадлежитутверждение порядка научного исследования, которое включает изучение историивопроса, постановку проблемы, внесение аргументов «за» и «против», а такжеобоснование решения. После его работ научное знание окончательно отделилось отметафизики (философии), также произошла дифференциация самого научного знания.В нем выделились математика, физика, география, основы биологии и медицинскойнауки.

Завершая рассказ обантичной науке, нельзя не сказать о работах других выдающихся ученых этоговремени. Активно развивалась астрономия, которой нужно было привести всоответствие наблюдаемое движение планет (они движутся по очень сложнымтраекториям, совершая колебательные, петлеобразные движения) с предполагаемымих движением по круговым орбитам, как этого требовала геоцентрическая модельмира. Решением этой проблемы стала система эпициклов и деферентовалександрийского астронома Клавдия Птолемея (I—II вв. н.э.). Чтобы спастигеоцентрическую модель мира, он предположил, что вокруг неподвижной Земли находитсяокружность с центром, смещенным относительно центра Земли. По этой окружности,которая называется деферентом, движется центр меньшей окружности, котораяназывается эпициклом.

Нельзя не сказать еще ободном античном ученом, заложившем основы математической физики. Это — Архимед,живший в III в. до н.э. Его труды по физике и механике были исключением изобщих правил античной науки, так как он использовал свои знания для построенияразличных машин и механизмов. Тем не менее, главным для него, как и для другихантичных ученых, была сама наука. И механика для него становится важнымсредством решения математических задач. Хотя для Архимеда техника была лишьигрой научного ума, результатом выхода науки за свои рамки (то же отношение ктехнике и машинам как к игрушкам было характерно для всей эллинистическойнауки), его работы сыграли основополагающую роль в возникновении таких разделовфизики, как статика и гидростатика. В статике Архимед ввел в науку понятиецентра тяжести тел, сформулировал закон рычага. В гидростатике он открыл закон,носящий его имя: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила,равная весу жидкости, вытесненной телом.

Как видно из приведенногои далеко не полного перечня идей и направлений натурфилософии, на этой стадиибыли заложены основы многих современных теорий и отраслей естествознания. В тоже время не менее важным представляется формирование в этот период стилянаучного мышления, включающего стремление к нововведениям, критику, стремлениек упорядоченности и скептическое отношение к общепринятым истинам, поискуниверсалий, дающих рациональное понимание окружающего мира.

Развитие науки в Средниевека

Развитиеестественно-научного познания в Средние века было непосредственно сопряжено сутверждением двух мировых религий: христианства и ислама, которые претендовалина абсолютное знание природы. Эти религии объясняли происхождение природы в формекреационизма, т.е. учения о сотворении природа Богом. Все другие попыткиобъяснить мир и природу из самих себя, без допущения сверхъестественныхбожественных сил, осуждались и беспощадно пресекались. Многие достиженияантичной науки были забыты.

В отличие от античности,средневековая наука не предложила новых фундаментальных программ, но она в тоже время не ограничивалась только пассивным усвоением достижений античнойнауки. Ее вклад в развитие научного знания состоял в том, что был предложенцелый ряд новых интерпретаций и уточнений понятий и методов исследования,которые разрушали античные научные программы, подготавливая почву для механикиНового времени.

С точки зренияхристианского мировоззрения человек считался созданным по образу и подобиюБожьему, чтобы он был господином земного мира. Так в сознание человекапроникает очень важная идея, которая никогда не возникала и не могла возникнутьв античности: раз человек является господином этого мира, значит, он имеетправо переделывать этот мир так, как это нужно ему. Новый, деятельный подход кприроде был также связан с изменением отношения к труду, который становитсяобязанностью каждого христианина. Так постепенно физический труд сталпользоваться в средневековом обществе все большим уважением. Тогда же возникложелание облегчить этот труд, что вызвало новое отношение к технике. Теперьизобретение машин и механизмов переставало быть пустой забавой, как вантичности, а становилось делом полезным и уважаемым. Все это не могло неподкрепить нового, деятельностно-практического отношения к миру.

Таким образом, именнохристианское мировоззрение посеяло зерна нового отношения к природе, котороепозволило уйти от созерцательного отношения, присущего античности, и прийти кэкспериментальной науке Нового времени, поставившей целью практическоепреобразование мира для блага человека.

Христианское вероучение,соединенное с выхолощенной философией Аристотеля, явилось в Средние векагосподствующим философским направлением и получило название схоластики. Дляэтого направления мысли было характерно упрощение натурфилософии Аристотеля иприспособление ее к догмам христианства в качестве официальной религиознойдоктрины. Схоластика была оторвана от реальной действительности, занятиеестествознанием рассматривалось как пустое дело. Тем не менее, схоластикасыграла очень важную роль в развитии способностей к познанию мира европейскимчеловеком. Она должна была служить задачам теологии и изучать вопросыбессмертия души, конечности и бесконечности мира, существования добра, зла иистины в мире. При решении этих проблем, не данных человеку в областичувственной реальности и могущих изучаться только с помощью разума, и былиполучены важнейшие результаты. Это, прежде всего, развитие логико-дискурсивногомышления и искусства логической аргументации. Результатом стал высочайшийуровень умственной дисциплины в эпоху позднего Средневековья. Без этого был быневозможен дальнейший прогресс интеллектуальных средств научного познания.

В недрах средневековойкультуры успешно развивались такие специфические области знания, какастрология, алхимия, ятрохи-мия, натуральная магия. Часто их называлигерметическими (тайными) науками. Они представляли собой промежуточное звеномежду техническим ремеслом и натурфилософией, содержали в себе зародыш будущейэкспериментальной науки в силу своей практической направленности. Например, напротяжении тысячелетия алхимики пытались с помощью химических реакций получитьфилософский камень, способствующий превращению любого вещества в золото,приготовить эликсир долголетия. Побочными продуктами этих поисков иисследований стали технологии получения красок, стекла, лекарств, разнообразныххимических веществ и т.д. Таким образом, алхимические исследования,несостоятельные теоретически, подготовили возможность появления современнойнауки.

Очень важными длястановления классической науки Нового времени были новые представления о мире,опровергавшие некоторые положения античной научной картины мира. Они легли воснову механистического объяснения мира. Без таких представлений просто несмогло бы появиться классическое естествознание.

Так, появились понятияпустоты, бесконечного пространства и движения по прямой линии. Также появляютсяпонятия «средняя скорость», «равноускоренное движение», вызревает понятиеускорения. Конечно, эти понятия еще нельзя считать четко сформулированными иосознанными. Но без них, однако, не смогла бы появиться физика Нового времени.

Также закладывается новоепонимание механики, которая в античности была прикладной наукой. Античность ираннее Средневековье рассматривали все созданные человеком инструменты какискусственные, чуждые природе. В силу этого они не имели никакого отношения кпознанию мира, так как действовал принцип: «подобное познается подобным».Именно поэтому только человеческий разум в силу принципа подобия человекакосмосу (единства микро- и макрокосмоса) мог познавать мир. Теперь жеинструменты стали считаться частью природы, лишь обработанной человеком, и всилу своего тождества с ней их можно было использовать для познания мира. Такимобразом, открывалась возможность использования экспериментального методапознания.

Еще одной новацией сталотказ от античной идеи о модели совершенства — круге. Эта модель была замененамоделью бесконечной линии, что способствовало формированию представлений обесконечности Вселенной, а также лежало в основе исчисления бесконечно малыхвеличин, без которого невозможно дифференциальное и интегральное исчисление. Нанем строится вся математика Нового времени, а значит, и вся классическая наука.

Развитие науки в эпохуВозрождения

Развитие науки в эпохуВозрождения неразрывно связано с именем Леонардо да Винчи, который развил свойметод познания природы. Он был убежден, что познание идет от частных опытов и конкретныхрезультатов к научному обобщению. По его мнению, опыт является не толькоисточником, но и критерием познания. Будучи приверженцем экспериментальногометода исследования, он изучал падение тел, траекторию полета снарядов,коэффициенты трения, сопротивления материалов и т.д. В ходе своих исследованийда Винчи заложил фундамент экспериментального естествознания. Например,занимаясь практической анатомией, он оставил зарисовки внутренних органовчеловека, снабженные описанием их функций. В итоге многолетних наблюдений онраскрыл явление гелиотропизма (изменения направления роста органов растения взависимости от источника света) и объяснил причины появления жилок на листьях.Леонардо да Винчи считается первым исследователем, который обозначил проблемусвязи между живыми существами и окружающей их природной средой.

Глобальная научнаяреволюция XVI—XVII вв.

В XVI—XVII вв. натурфилософское исхоластическое познание природы превратилось в современное естествознание,систематическое научное познание на базе экспериментов и математическогоизложения. В этот период в Европе сформировалось новое мировоззрение и началсяновый этап в развитии науки, связанный с первой глобальной естественно-научнойреволюцией. Ее отправной точкой стал выход в 1543 г. знаменитой книги НиколаяКоперника «О вращении небесных сфер». С этого момента начался переход отгеоцентрической к гелиоцентрической модели Вселенной.

В схеме КоперникаВселенная по-прежнему оставалась сферой, хотя размеры ее резко возрастали(только так можно было объяснить видимую неподвижность звезд). В центре Космосанаходилось Солнце, вокруг которого вращались все известные к тому временипланеты, в том числе Земля со своим спутником Луной. Новая модель мира сразуобъяснила многие непонятные ранее эффекты, прежде всего, петлеобразные движенияпланет, которые согласно новым представлениям были обусловлены движением Земливокруг своей оси и вокруг Солнца. Впервые нашла свое объяснение смена временгода.

Следующий шаг встановлении гелиоцентрической картины мира был сделан Джордано Бруно, которыйотверг представление о космосе как о замкнутой сфере, ограниченной сферойнеподвижных звезд. Бруно впервые заявил о том, что звезды — это не светильники,созданные Богом для освещения ночного неба, а такие же солнца, как и наше, ивокруг них могут вращаться планеты, на которых, возможно, живут люди. Такимобразом, Бруно предложил набросок новой полицентрической картины мироздания,окончательно утвердившейся век спустя: Вселенная вечна во времени, бесконечна впространстве, вокруг бесконечного числа звезд вращается множество планет,населенных разумными существами.

Однако несмотря на всюграндиозность этой картины, она продолжала оставаться эскизом, наброском,нуждавшимся в фундаментальном обосновании. Нужно было открыть законы,действующие в мире и доказывающие правильность предположений Коперника и Бруно.Доказательство их идей стало одной из важнейших задач первой глобальной научнойреволюции, которая началась с открытий Галилео Галилея. Его труды в областиметодологии научного познания предопределили облик классической, а во многом исовременной науки. Он придал естествознанию экспериментальный и математическийхарактер, сформулировал гипотетико-дедуктивную модель научного познания. Ноособое значение для развития естествознания имеют работы Галилея в областиастрономии и физики.

Дело в том, что со временАристотеля ученые считали, что между земными и небесными явлениями и теламисуществует принципиальная разница, так как небеса — место нахождения идеальныхтел, состоящих из эфира. В силу этого считалось невозможным изучать небесныетела, находясь на Земле. Это задерживало развитие науки. После того, как в 1608г. была изобретена зрительная труба, Галилей усовершенствовал ее и превратил втелескоп с 30-кратным увеличением. С его помощью он совершил целый рядвыдающихся астрономических открытий. Среди них — горы на Луне, пятна на Солнце,фазы Венеры, четыре крупнейших спутника Юпитера. Он же первый увидел, чтоМлечный Путь представляет собой скопление огромного множества звезд. Все этифакты доказывали, что небесные тела — это не эфирные создания, а вполнематериальные предметы и явления. Ведь не может быть на идеальном теле гор, какна Луне, или пятен, как на Солнце.

С помощью своих открытийв механике Галилей разрушил догматические построения господствовавшей почти втечение двух тысяч лет аристотелевской физики. Он впервые проверил многиеутверждения Аристотеля опытным путем, заложив тем самым основы нового разделафизики — динамики, науки о движении тел под действием приложенных сил. ИменноГалилей сформулировал понятия физического закона, скорости, ускорения. Новеличайшими открытиями ученого стали идея инерции и классический принципотносительности.

Галилей считал, чтодвижущееся тело стремится пребывать в постоянном равномерном прямолинейномдвижении или в покое, если только какая-нибудь внешняя сила не остановит егоили не отклонит от направления его движения. Таким образом, движение по инерции— это движение при отсутствии на него действия других тел.

Согласно классическомупринципу относительности, никакими механическими опытами, проведенными внутрисистемы, невозможно установить, покоится система или движется равномерно ипрямолинейно. Также классический принцип относительности утверждает, что междупокоем и равномерным прямолинейным движением нет никакой разницы, они описываютсяодними и теми же законами. Равноправие движения и покоя, т.е. инерциальныхсистем (покоящихся или движущихся друг относительно друга равномерно ипрямолинейно), Галилей доказывал рассуждениями и многочисленными примерами.Например, путешественник в каюте корабля с полным основанием считает, чтокнига, лежащая на его столе, покоится. Но человек на берегу видит, что корабльплывет, и он имеет все основания утверждать, что книга движется и притом с тойже скоростью, что и корабль. Так движется на самом деле книга или покоится? Наэтот вопрос, очевидно, нельзя ответить просто «да» или «нет». Спор междупутешественником и человеком на берегу был бы пустой тратой времени, если быкаждый из них отстаивал только свою точку зрения и отрицал точку зрения партнера.Они оба правы, и чтобы согласовать позиции, им нужно только признать, что водно и то же время книга покоится относительно корабля и движется относительноберега вместе с кораблем.

Таким образом, слово«относительность» в названии принципа Галилея не скрывает в себе ничегоособенного. Оно не имеет никакого иного смысла, кроме того, который мывкладываем в утверждение о том, что движение или покой — всегда движение илипокой относительно чего-то, что служит нам системой отсчета.

В ходе дальнейшего развитияестествознания Иоганн Кеплер установил истинные орбиты движения планет. В своихтрех законах он показал, что планеты движутся по эллиптическим орбитам, причемих движение происходит неравномерно.

Огромную роль в развитиинауки сыграли исследования Рене Декарта по физике, космологии, биологии,математике. Учение Декарта представляет собой единую естественно-научную ифилософскую систему, основывающуюся на постулатах о существовании непрерывнойматерии, заполняющей все пространство, и ее механическом движении. Ученыйпоставил задачу, исходя из установленных им принципов устройства мира ипредставлений о материи, пользуясь лишь «вечными истинами» математики,объяснить все известные и неизвестные явления природы. Решая эту задачу, онвозродил идеи античного атомизма и построил грандиозную картину Вселенной,охватив в ней все элементы природного мира: от небесных светил до физиологииживотных и человека. При этом свою модель природы Декарт строил только наоснове механики, которая в то время достигла наибольших успехов. Представлениео природе как о сложном механизме, которое Декарт развил в своем учении,сформировалось позднее в самостоятельное направление развития физики,получившее название картезианства. Декартовское (картезианское) естествознаниезакладывало основы механического понимания природы, процессы которойрассматривались как движения тел по геометрически описываемым траекториям.Однако картезианское учение не было исчерпывающим. В частности, движение планетдолжно было подчиняться закону инерции, т.е. быть прямолинейным и равномерным.Но поскольку орбиты планет остаются сплошными замкнутыми кривыми и подобногодвижения не происходит, то становится очевидным, что какая-то сила отклоняетдвижение планет от прямолинейной траектории и заставляет их постоянно «падать»по направлению к Солнцу. Отныне важнейшей проблемой новой космологиистановилось выяснение природы и характера этой силы.

Природа этой силы былаоткрыта Исааком Ньютоном, работы которого завершили первую глобальнуюестественно-научную революцию. Он доказал существование тяготения какуниверсальной силы и сформулировал закон всемирного тяготения.

Ньютоновская физика сталавершиной развития взглядов в понимании мира природы в классической науке.Ньютон обосновал физико-математическое понимание природы, ставшее основой длявсего последующего развития естествознания и формирования классическогоестествознания. В ходе своих исследований Ньютон создал методыдифференциального и интегрального исчисления для решения проблем механики.Благодаря этому ему удалось сформулировать основные законы динамики и законвсемирного тяготения. Механика Ньютона основана на понятиях количества материи(массы тела), количества движения, силы и трех законов движения: законаинерции, закона пропорциональности силы и ускорения и закона равенства действияи противодействия.

В своей механике Ньютонотказался от построения всеобъемлющей картины Вселенной и создал собственныйметод физического исследования, который опирается на опыт, ограничивающийсяфактами, и не претендует на познание всех конечных причин. Согласноньютоновской концепции, физическая реальность характеризуется понятиямипространства, времени, материальной точки и силы (взаимодействия материальныхточек). Любое физическое действие представляет собой движение материальныхточек в пространстве, управляемое неизменными законами механики.

Хотя Ньютон громкопровозгласил: «Гипотез не измышляю!», тем не менее некоторое количество гипотезбыло им предложено и они сыграли очень важную роль в развитии естествознания. Этигипотезы были связаны с дальнейшей разработкой идеи всемирного тяготения,которое оставалось достаточно загадочным и непонятным. В частности, необходимобыло ответить на вопросы: «Каков механизм действия этой силы?», «С какойскоростью она распространяется?», «Есть ли у нее материальный носитель?».

Пытаясь решить этупроблему, Ньютон предложил подтверждавшийся, как тогда казалось, бесчисленнымколичеством фактов принцип дальнодействия — мгновенное действие тел друг надруга на любом расстоянии без каких-либо посредствующих звеньев, через пустоту.Принцип дальнодействия невозможен без привлечения понятий абсолютногопространства и абсолютного времени, также предложенных Ньютоном.

Абсолютное пространствопонималось как вместилище мировой материи. Его можно сравнить с большим чернымящиком, в который можно поместить материальное тело, но можно и убрать, тогдаматерии не будет, а пространство останется. Также должно существовать иабсолютное время как универсальная длительность, постоянная космическая шкала дляизмерения всех бесчисленных конкретных движений, оно может течь самостоятельнобез участия материальных тел. Именно в таком абсолютном пространстве и временимгновенно распространялась сила тяготения. Воспринимать абсолютное пространствои время в чувственном опыте невозможно. Пространство, время и материя в этойконцепции — это три независимых друг от друга сущности.

Концепция дальнодействиягосподствовала в науке до середины XIX в., концепция абсолютного пространства и времени— до начала XX в.

Работы Ньютона завершилипервую глобальную научную революцию, сформировав классическую полицентрическуюнаучную картину мира и заложив фундамент классической науки Нового времени.

Классическоеестествознание Нового времени

Закономерно, что наоснове отмеченных достижений дальнейшее развитие естествознания приобретало всебольший масштаб и глубину. Идут процессы дифференциации научного знания,сопряженные с существенным прогрессом уже сформировавшихся и появлением новыхсамостоятельных наук. Тем не менее, естествознание этого времени развивалось врамках классической науки, имеющей свои специфические черты, которые наложилинеизгладимый отпечаток на работу ученых и ее результаты.

Важнейшей характеристикойклассической науки является механистичность — представление мира в качествемашины, гигантского механизма, четко функционирующего на основе вечных инеизменных законов механики. Не случайно наиболее распространенной модельюВселенной был огромный часовой механизм. Поэтому механика была эталоном любойнауки, и любую науку пытались построить по ее образцу. Также онарассматривалась и как универсальный метод изучения окружающих явлений. Этовыражалось в стремлении свести любые процессы в мире (не только физические ихимические, но и биологические и социальные процессы) к простым механическимперемещениям. Такое сведение высшего к низшему, объяснение сложного через болеепростое называется редукционизмом.

Следствиямимеханистичности стало преобладание количественных методов анализа природы,стремление разложить изучаемый процесс или явление до его мельчайшихсоставляющих, доходя до конечного предела делимости материи. Из картины мираполностью исключалась случайность, ученые стремились к полному завершенномузнанию о мире — абсолютной истине.

Еще одной чертойклассической науки была метафизичность — рассмотрение природы как из века в векнеизменного, всегда тождественного самому себе неразвивающегося целого. Каждыйпредмет или явление рассматривался отдельно от других, игнорировались его связис другими объектами, а изменения, которые происходили с этими предметами иявлениями, были лишь количественными. Так возникла сильная антиэволюционистскаяустановка классической науки.

Механистичность иметафизичность классической науки отчетливо проявились не только в физике, но ив химии и биологии. Это привело к отказу от признания качественной спецификиЖизни и живого. Они стали такими же элементами в мире-механизме, как предметы иявления неживой природы.

Эти черты классическойнауки наиболее отчетливо проявились в естествознании XVIII в., когда было созданомножество теорий, почти забытых современной наукой. Отчетливо проявляласьредукционистская тенденция, стремление свести все разделы физики, химии ибиологии к методам и подходам механики. Стремясь дойти до конечного пределаделимости материи, ученые XVIII в. создают «учения о невесомых» электрической имагнитной жидкостях, теплороде, флогистоне как особых веществах, обеспечивающиху тел электрические, магнитные и тепловые свойства, а также способность кгорению, соответственно. Среди наиболее значимых достижений естествознания XVIII в. следует отметитьразвитие атомно-молекулярных представлений о строении вещества и формированиеоснов экспериментальной науки об электричестве.

С середины XVIII в. естествознание сталовсе более проникаться идеями эволюционного развития природы. Значительную рольв этом сыграли труды М.В. Ломоносова, И. Канта, П.С. Лапласа, в которыхразвивалась гипотеза естественного происхождения Солнечной системы. Влияниеидей всеобщей связи и развития, разрушающих метафизичность классической науки,стало еще заметнее в XIX в. Классическая наука, оставаясь в целомметафизической и механистической, готовила постепенное крушение механическойкартины мира.

Если в XVII и XVIII вв. развитиеестествознания сосуществовало с религией, и Бог присутствовал в картинах мира вкачестве начального Творца, то развитие естествознания в XIX и XX вв. сопровождалосьокончательным разрывом науки с религией, развитием технических наук,обеспечившим быстрый прогресс западных цивилизаций.

Революционными открытиямиестествознания стали принципы неевклидовой геометрии К.Ф. Гаусса, концепцияэнтропии и второй закон термодинамики Р.Ю.Э. Клаузиуса, периодический законхимических элементов Д.И. Менделеева, теория естественного отбора Ч. Дарвина и А.Р. Уоллеса, теория генетической наследственности Г.И. Менделя, электромагнитнаятеория Дж. Максвелла.

Эти и многие другие неназванные нами открытия XIX в. подняли естествознание на качественно новуюступень, превратили его в дисциплинарно организованную науку. Из науки,собиравшей факты и изучавшей законченные, завершенные, отдельные предметы,естествознание в XIX в. превратилось в систематизированную науку о предметах ипроцессах, их происхождении и развитии. Это произошло в ходе комплекснойнаучной революции середины XIX в. Но все эти открытия оставались в рамкахметодологических установок классической науки. Не ушла в прошлое, а была лишьскорректирована идея мира-машины, остались неизменными все положения опознаваемости мира и возможности получения абсолютной истины, стремление кредукционизму. Механистические и метафизические черты классической науки былилишь поколеблены, но не отброшены. В силу этого наука XIX в. несла в себе зернабудущего кризиса, разрешить который должна была вторая глобальная научнаяреволюция конца XIX — начала XX в.

4. Глобальная научная революция конца XIX— начала XXв.

Глобальная научнаяреволюция начинается с целого ряда замечательных открытий, разрушивших всюклассическую научную картину мира. В 1888 г. Г. Герц открыл электромагнитныеволны, блестяще подтвердив предсказание Дж. Максвелла. В 1895 г. В. Рентгенобнаружил лучи, получившие позднее название рентгеновских, которые представлялисобой коротковолновое электромагнитное излучение. Изучение природы этихзагадочных лучей, способных проникать через светонепроницаемые тела, привелоДж.Дж. Томсо-на к открытию первой элементарной частицы — электрона.

Важнейшим открытием 1896г. стало обнаружение радиоактивности А. Беккерелем. Изучение этого феноменаначалось с исследования загадочного почернения фотопластинки, лежавшей рядом скристаллами соли урана. Э. Резерфорд в своих опытах показал неоднородностьрадиоактивного излучения, состоявшего из /> лучей. Позже, в 1911 г. он смогпостроить планетарную модель атома.

К великим открытиям концаXIX в. также следует отнестиработы А.Г. Столетова по изучению фотоэффекта, П.Н. Лебедева о давлении света.В 1901 г. М. Планк, пытаясь решить проблемы классической теории излучениянагретых тел, предположил, что энергия излучается малыми порциями — квантами,причем энергия каждого кванта пропорциональна частоте испускаемого излучения.Связывающий эти величины коэффициент пропорциональности ныне называетсяпостоянной Планка (h). Она является одной из немногих универсальных физическихконстант нашего мира и входит во все уравнения физики микромира. Также былообнаружено, что масса электрона зависит от его скорости.

Все эти открытиябуквально за несколько лет разрушили то стройное здание классической науки,которое еще в начале 80-х гг.

XIX   в. казалосьпрактически законченным. Все прежние представления о материи и ее строении,движении и его свойствах и типах, форме физических законов, пространстве ивремени были опровергнуты. Это привело к кризису физики и всего естествознания,а роме того, стало симптомом более глубокого кризиса и всей классической науки.

Кризис физики стал первымэтапом второй глобальной научной революции в науке и переживался большинствомученых очень тяжело. Ученым казалось, что неверным было все то, чему ониучились.

В лучшую сторону ситуацияначала меняться только в 20-е гг.

XX    в., с наступлениемвторого этапа научной революции. Он связан с созданием квантовой механики исочетанием ее с теорией тносительности, созданной в 1906—1916 гг. Тогда началаскладываться новая квантово-релятивистская картина мира, в которой открытия,приведшие к кризису в физике, были объяснены.

Началом третьего этапанаучной революции было овладение атомной энергией в 40-е гг. XX в. и последующиеисследования, с которыми связано зарождение электронно-вычислительных машин икибернетики. Также в этот период физика передает эстафету химии, биологии ициклу наук о Земле, начинающих создавать свои собственные научные картины мира.Следует также отметить, что с середины XX в. наука окончательнослилась с техникой, что, в свою очередь, привело к современнойнаучно-технической революции.

Главным концептуальнымизменением естествознания XX в. был отказ от ньютоновской модели получениянаучного знания через эксперимент к объяснению. А. Эйнштейн предложил инуюмодель, в которой гипотеза и отказ от здравого смысла как способа проверкивысказывания, становились первичными в объяснении явлений природы, аэксперимент — вторичным.

Развитие эйнштейновского подходаприводит к отрицанию ньютоновской космологии и формирует новую картину мира, вкоторой логика и здравый смысл перестают действовать. Оказывается, что твердыеатомы Ньютона почти целиком заполнены пустотой. Материя и энергия переходятдруг в друга. Трехмерное пространство и одномерное время превратились вчетырехмерный пространственно-временной континуум. Согласно этой картине мирапланеты движутся по своим орбитам не потому, что их притягивает к Солнцу некаясила, а потому, что само пространство, в котором они движутся, искривлено.Субатомные явления одновременно проявляют себя и как частицы, и как волны.Нельзя одновременно вычислить местоположение частицы и измерить ее ускорение.Принцип неопределенности в корне подорвал ньютоновский детерминизм. Нарушилисьпонятия причинности, субстанции, твердые дискретные тела уступили местоформальным отношениям и динамическим процессам.

Таковы основные положениясовременной квантово-релятиви-стской научной картины мира, которая становитсяглавным итогом второй глобальной научной революции. С ней связано созданиесовременной (неклассической) науки, которая по всем своим параметрам отличаетсяот науки классической.


5. Основные черты современного естествознания как науки

Механистичность иметафизичность классической науки сменились новыми диалектическими установкамивсеобщей связи и развития. Механика больше не является ведущей наукой иуниверсальным методом изучения окружающих явлений. Классическая модель мира —часового механизма сменилась моделью мира-мысли, для изучения которого лучшевсего подходят системный подход и метод глобального эволюционизма.Метафизические основания классической науки, рассматривавшие каждый предмет визоляции, вне его связей с другими предметами, как нечто особенное изавершенное, также ушли в прошлое.

Теперь мир признаетсясовокупностью разноуровневых систем, находящихся в состоянии иерархическойсоподчиненности. При этом на каждом уровне организации материи действуют своизакономерности. Аналитическая деятельность, являвшаяся основной в классическойнауке, уступает место синтетическим тенденциям, системно-целостномурассмотрению предметов и явлений объективного мира. Уверенность в существованииконечного предела делимости материи, стремление найти конечную материальнуюпервооснову мира сменились убеждением в принципиальной невозможности этого ипредставлениями о неисчерпаемости материи вглубь. Считается невозможнымполучение абсолютной истины. Истина считается относительной, существующей вомножестве теорий, каждая из которых изучает свой срез реальности.

Если классическая наукане видела качественной специфики Жизни и Разума во Вселенной, то современнаянаука доказывает их неслучайность появления в мире. Это на новом уровневозвращает нас к проблеме цели и смысла Вселенной, говорит о запланированномпоявлении разума, который полностью проявит себя в будущем.

Названные нами чертысовременной науки нашли свое воплощение в новых теориях и концепциях,появившихся во всех областях естествознания. Среди важнейших открытий XX в. — теория относительности,квантовая механика, ядерная физика, теория физического взаимодействия; новаякосмология, основанная на теории Большого взрыва; эволюционная химия,стремящаяся к овладению опытом живой природы; генетика, расшифровкагенетического кода и др. Но подлинным триумфом неклассической науки, бесспорно,стали кибернетика, воплотившая идеи системного подхода, а также синергетика инеравновесная термодинамика, основанные на методе глобального эволюционизма.

Ускорениенаучно-технического прогресса, связанное с возрастанием темпов общественногоразвития, привело к тому, что потенциал современной науки, заложенный в ходевторой глобальной научной революции, во многом оказался исчерпанным. Поэтомусовременная наука снова переживает состояние кризиса, являющегося симптомомновой глобальной научной революции.

Начиная со второйполовины XX в. исследователи фиксируют вступление естествознания в новый этапразвития — постнеклассический, который характеризуется целым рядомфундаментальных принципов и форм организации. В качестве таких принциповвыделяют чаще всего эволюционизм, космизм, экологизм, антропныи принцип, холизми гуманизм. Эти принципы ориентируют современное естествознание не столько напоиски абстрактной истины, сколько на полезность для общества и каждогочеловека. Главным показателем при этом становится не экономическаяцелесообразность, а улучшение среды обитания людей, рост их материального идуховного благосостояния. Естествознание таким образом реально поворачиваетсялицом к человеку, преодолевая извечный нигилизм по отношению к злободневнымпотребностям людей.

Современноеестествознание имеет преимущественно проблемную, междисциплинарнуюнаправленность вместо доминировавшей ранее узкодисциплинарной ориентированностиестественно-научных исследований. Сегодня принципиально важно при решениисложных комплексных проблем использовать возможности разных естественных наук вих сочетании применительно к каждому конкретному случаю исследования. Отсюдастановится понятной и такая особенность постнеклассической науки, какнарастающая интеграция естественных, технических и гуманитарных наук.Исторически они дифференцировались, отпочковывались от некой единой основы,развиваясь длительное время автономно. Характерно, что ведущим элементомнарастающей интеграции становятся науки гуманитарные.

Анализ особенностейсовременного естествознания позволяет отметить такую его принципиальнуюособенность, как невозможность свободного экспериментирования с основнымиобъектами. Иными словами, реальный естественно-научный эксперимент оказываетсяопасным для жизни и здоровья людей. Дело в том, что пробуждаемые современнойнаукой и техникой мощные природные силы при неумелом обращении с ними способныпривести к тяжелейшим локальным, региональным и даже глобальным кризисам икатастрофам.

Исследователи наукиотмечают, что современное естествознание органически срастается спроизводством, техникой и бытом людей, превращаясь в важнейший фактор прогрессавсей нашей цивилизации. Оно уже не ограничивается исследованиями отдельныхкабинетных ученых, а включает в свою орбиту комплексные коллективыисследователей самых разных научных направлений. В процессе своейисследовательской деятельности представители различных естественных дисциплинвсе более отчетливо начинают осознавать тот факт, что Вселенная представляетсобой системную целостность с недостаточно понятными законами развития иглобальными парадоксами, в которой жизнь каждого человека связана скосмическими закономерностями и ритмами. Универсальная связь процессов иявлений во Вселенной требует комплексного, адекватного их природе изучения и, вчастности, глобального моделирования на основе метода системного анализа. Всоответствии с этими задачами в современном естествознании все более широкоеприменение получают методы системной динамики, синергетики, теории игр,программно-целевого управления, на основе которых составляются прогнозыразвития сложных природных процессов.

Современные представленияо глобальном эволюционизме и синергетике позволяют описать развитие природы какпоследовательную смену рождающихся из хаоса структур, временно обретающихстабильность, а затем вновь стремящихся к хаотическим состояниям. Кроме того,многие природные комплексы предстают как сложноорганизованные,многофункциональные, открытые, неравновесные системы, развитие которых носитмалопредсказуемый характер. В этих условиях дальнейшая эволюция сложныхприродных объектов оказывается принципиально непредсказуемой и сопряжена сомногими случайными факторами, могущими стать основаниями для новых формэволюции.


Список используемой литературы

1.                    Садохин,Александр Петрович Концепции современного естествознания: учебник для студентоввузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики иуправления / А.П. Садохин. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.

еще рефераты
Еще работы по биологии