История развития естествознания

ВВЕДЕНИЕ

Фундаментальная подготовка современного специалиста уже немыслима без ознакомления его с историей и современным состоянием естественнонаучного познания. Именно курс «Концепции современного естествознания» дает широкую панораму и истории естествознания, и общих элементов современной естественнонаучной картины мира, формирующихся в естествознании.

Изучение курса «Концепции современного естествознания» способствует выработке у студентов установок и ценностей рационалистического отношения к миру, природе, обществу, человеку.

Курс «Концепции современного естествознания» имеет следующие основные цели и задачи:

- понимание специфики гуманитарного и естественнонаучного типов познавательной деятельности, необходимости их глубокого внутреннего согласования;

- формирование ясного представления о содержании современных физической, астрономической и биологической картин мира как о системе фундаментальных знаний об основаниях целостности и многообразия природы;

- осознание содержания современных глобальных экологических проблем в их связи с основными законами естествознания;

- формирование представлений о принципах универсального эволюционизма и синергетики;

- ознакомление с методологией естественнонаучного познания, принципами теоретического моделирования объекта в естествознании

.

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ ПОНЯТИЯ. ЗАДАЧИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Слово «естествознание» («естество» – природа) означает знание о природе, или природоведение. В латинском языке слову “природа” соответствует слово natura, поэтому в немецком языке, ставшем в 17-19 вв. языком науки, все о природе стали называться " Naturwissenchaft”. На этой же основе появился и термин «натурфилософия» – общая философия природы. В древнегреческом языке слову природа очень близко слово «физис» («фюзис»).

Первоначально все знание о природе действительно относилось к физике (в древности – «физиология»). Физика, таким образом, стала основой всех наук о природе.

В настоящее время имеются два определения естествознания.

1. Естествознание – наука о природе, как о единой целостности.

2. Естествознание – совокупность наук о природе, взятое как единое целое.

Первое определение говорит об одной единой науке о природе, подчеркивая единство природы, ее нерасчлененность. Второе говорит о естествознании как о совокупности, т.е. множестве наук, изучающих природу, хотя в нем и содержится фраза, что это множество следует рассматривать как единое целое.

К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д.).

Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека. Естественнонаучное знание создается в результате обобщения наблюдений, получаемых и накапливаемых в процессе практической деятельности людей, и само является теоретической основой их деятельности.

Современное естествознание характеризуется взаимопроникновением естественных наук друг в друга, но в нем есть и определенная упорядоченность, иерархичность.

В середине 19-го века немецкий химик Кекуле составил иерархическую последовательность наук по степени возрастания их сложности (а точнее, по степени сложности объектов и явлений, которые они изучают).

Рис.1. Лестница Кекуле

Такая иерархия естественных наук позволяла как бы «выводить» одну науку из другой. Так физику (правильнее было бы – часть физики, молекулярно-кинетическую теорию) называли механикой молекул, химию, физикой атомов, биологию – химией белков или белковых тел. Эта схема достаточно условна. Но она позволяет пояснить одну из проблем науки – проблему редукционизма.

Редукционизм в науке – это стремление описать более сложные явления языком науки, описывающей менее сложные явления или класс явлений (например, сведение биологии к механике и т.п.). Разновидностью редукционизма является физикализм – попытка объяснения всего многообразия мира на языке физики.

Редукционизм неизбежен при анализе сложных объектов и явлений. Однако здесь надо хорошо осознать следующее. Нельзя рассматривать жизнедеятельность организма, сводя все к физике или химии. Но важно знать, что законы физики и химии справедливы и должны выполняться и для биологических объектов. Нельзя рассматривать поведение человека в обществе только как биологического существа, нам важно знать, что корни многих человеческих действий лежат в глубоком доисторическом прошлом и являются результатом работы генетических программ, унаследованных от животных предков.

В настоящее время достигнуто понимание необходимости целостного, холистического (от англ. whole -целый) взгляда на мир. Холизм, или интегратизм можно рассматривать как противоположность редукционизма, как присущее современной науке стремление создать действительно обобщенное, интегрированное знание о природе.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

2.1. Этапы познания природы

История науки свидетельствует о том, что в своем познании Природы, начиная с древних времен, человечество прошло три стадии и вступает в четвертую.

На первой стадии сформировались недетализированные представления об окружающем мире как о чем-то целом. Именно тогда появилась натурфилософия (философия Природы), содержавшая идеи и догадки, ставшие в 13-15 столетиях зачатками естественных наук. В натурфилософии господствовали методы наблюдения, но не эксперимента, догадки, но не точные выводы.

Именно на этом этапе возникли представления о мире как развивающемся из хаоса, эволюционирующем. Но отсутствие экспериментальных методов не по­зволило тогда получать точные знания. Начало естествознания как точной науки ис­торически относят к 15-16 векам, т.е. к тому времени, когда исследование При­роды вступило во второй этап - аналитический.

Вторая стадия - аналитическая характерна для 15 – 18 веков. На этой стадии происходило мысленное расчле­нение и выделение частностей, приведшее к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других наук (наряду с издавна существо­вавшей астрономией).

Накопленные с тех пор и до настоящего времени знания в изучении Природы появились как раз на втором этапе. Накопление знаний шло не только на основе пассивных наблюдений, но и на основе спланированных экспериментальных исследований. Естественное стремление исследователей ко всё большему охвату разнооб­разных природных объектов и к все более глубокому проникновению в их детали привело к неудержимой дифференциации, т.е. разделению соответствующих наук. Например, химия сначала была разделена на органическую и неорганическую, затем появились физическая, аналитическая химия и т.д. Сегодня этот перечень очень велик.

Основные особенности аналитической стадии познания.

1. Дифференциация естественных наук.

2. Преобладание эмпирических знаний.

3. Опережающее, преимущественное исследование предметов Природы по отношению к изучению процессов в Природе.

4. «Статичность» Природы. Эта особенность аналитического периода развития естествознания состоит в том, что сама Природа вплоть до середины 19-го века рассматривалась неизменной, окостенелой, вне эволюции.

Третья стадия - синтетическая. Постепенно, в течение 19-20 вв. стало происходить воссоздание целостной картины Природы на основе ранее познанных частностей, т.е. наступила третья, так называемая синтетическая стадия.

В настоящее время встала новая задача: обосновать принципиальную целостность всего естествознания. Важно ответить на вопрос: почему именно физика, химия и биология (а также психология) стали основными и как бы самостоятельными разделами науки о Природе. Ряд исследователей считает, что в наши дни начинает осуществляться четвертая интегрально - дифференциальная стадия, на которой рождается действительно единая наука о природе.

Примечательно, что переход к третьей (синтетической) и даже к четвертой (интегрально-дифференциальной) стадиям исследования Природы не исключает проявления всех только что перечисленных особенностей аналитического периода. Более того, процессы дифференциации естественных наук ныне усиливаются, а объем эмпирических исследований резко возрастает. Но как-то так и другое теперь происходит на фоне все более усиливающихся интегративных тенденций и рождения универсальных теорий, стремящихся всё бесконечное разнообразие природных явлений вывести из одного или нескольких общетеоретических принципов.

Таким образом, строгих границ между аналитической и синтетической стадиями изучения Природы нет. Аналитические исследования интенсивно ведутся и на синтетической стадии, а синтетические идеи пробивали дорогу на аналитиче­ские стадии. Тем более относительной оказывается граница между синтетической и интегрально- дифференциальной стадиями развития естествознания.