Семинарское занятие

Цели занятия:

1. Выявить роль и место естественных наук в социокультурном развитии человечества.

2. Сформировать представление о науке как динамичной развивающейся системе.

3. Отработать основные общенаучные понятия.

4. Сформировать представление об основополагающих мировоззренческих принципах естествознания как исходных положениях познавательных моделей науки и раскрыть специфику их использования в гуманитарных областях.   

5. Построить структурную модель естественнонаучной картины мира. 

Вопросы, выносимые на обсуждение

1. Наука как средство познания компонент культуры. Принципиальные отличия науки от других форм постижения окружающего мира.

2. Динамика научного познания и формирование научных парадигм.

3. Научные революции и смена мировоззренческих представлений.

4. Горизонт познания. Абсолютная и относительная истина. Принципиальная незавершенность естественнонаучной картины мира.

5. Основополагающие понятия естествознания: материя, движение, пространство, время, отражение.

6. Статистические и динамические закономерности.

7. Фундаментальные законы природы.

8. Основополагающие принципы естествознания как отражение фундаментальных законов природы, проявляющихся на всех уровнях ее организации.

План семинарского занятия (4 часа)

1. Наука как феномен культуры. Цель и задачи науки.

2. Сциентизм как мировоззрение и его роль в становлении современной цивилизации.

3. Научное знание и его различные аспекты.

4. Критерии научности.

Темы докладов и рефератов

1. В.И.Вернадский о соотношении науки, философии и религии.

2. Наука как социальный институт.

3. Наука и философия.

4. Наука и религия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бернал Дж. Наука в истории общества. М., 1956.

2. Вернадский В.И. Труды по общей истории науки. М., 1988.

3. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988.

4. Доброе Г.М. Наука о науке. Киев, 1989.

5. Зинченко В.П. Наука - неотъемлемая часть культуры?//Вопросы философии. 1990.№ 1.

6. Ильин В.В., Калинкин А. Т. Природа науки. М., 1985.

7. Йорданов И. Наука как логическая и общественная система. Киев, 1979.

8. Научный прогресс: когнитивный и социокультурный аспект. М., 1993.

9. Основы науковедения. М., 1985.

10. Рачков П. А. Науковедение. М., 1974.

11. Философия и методология науки. М., 1996.

12. Филатов В.П. Образы науки в русской культуре//Вопросы философии. 1990. №5.

Тема 1.2. Методология, структура и история естествознания

Наука — это сфера человеческой деятельности, представляющая собой рациональный способ познания мира, в которой вырабатываются и теоретически систематизируются знания о действительности, основанные на эмпирической проверке и математическом доказательстве.

Как многофункциональное явление наука представляет собой: 1) отрасль культуры; 2) способ познания мира; 3) определенную систему организованности (академии, университеты, вузы, институты, лаборатории, научные общества и издания).

Фундаментальными считаются естественные, гуманитарные и математические науки, а прикладными являются технические, медицинские, сельскохозяйственные, социологические и другие науки.

Задачей фундаментальных наук является познание законов, управляющих взаимодействием базисных структур природы. Фундаментальные научные исследования определяют перспективы развития науки.

Непосредственной целью прикладных наук является применение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и социально-практических проблем. Так, современный этап научно-технического прогресса связан с развитием авангардных исследований прикладных наук: микроэлектроники, робототехники, информатики, биотехнологии, генетики и др. Эти направления, сохраняя свою прикладную направленность, приобретают фундаментальный характер.

Структура естествознания: физика (механика, термодинамика, физика колебаний (волн) квантовая механика), химия (неорганическая, органическая, химия материалов), биология (ботаника, зоология, цитология – о клетке, генетика – проблемы наследственности и изменчивости), науки о земле (геология, география, экология и др). Космология изучает космос как целое (астрономия, космогония, изучает строение и происхождение планет, звезд, галактик).

В науке идут сложные процессы дифференциации и интеграции знания.

Дифференциация науки - это выделение внутри какой-либо науки более узких, частных областей исследования, превращение их в самостоятельные науки. Например, физика твердого тела, физика плазмы.

Интеграция науки – это появление новых наук на стыках старых, процесс объединения научного знания. Физическая химия, химическая физика, биофизика.

Уровни и методы естествознания

В современном естествознании обычно выделяют эмпирический и теоретический уровни познания.

Эмпирический уровень познания. На эмпирическом (опытном) уровне познания используются главным образом методы, опирающиеся на чувственно-наглядные приемы и способы познания, такие, как систематическое наблюдение, сравнение, аналогия и т.д. Здесь накапливается первичный опытный материал, который требует дальнейшей обработки и обобщения. На данном уровне познание имеет дело с фактами и их описанием. Вся научная информация основана на наблюдениях и подвергается объективной проверке. Непосредственные наблюдения ограничиваются только ощущениями, полученными от пяти органов чувств. Эти данные можно проверить, поскольку наши органы чувств могут обманываться и предоставлять нам неверную информацию.

К сожалению, сами по себе эмпирические факты и обобщения мало что объясняют. Можно сделать наблюдение, что на Земле любой предмет (а не только яблоки) будет падать сверху вниз. Но еще один непреложный факт — то, что звезды и планеты, которые мы можем увидеть у себя над головой, на Землю не падают. Выявить разницу между этими событиями, а также объяснить их причину на уровне эмпирического обобщения невозможно. Чтобы это понять, нужно пойти дальше и перейти с эмпирического на теоретический уровень познания.

Теоретический уровень познания. Только на этом уровне становится возможным формулирование законов, являющееся целью науки. Для этого нужно уметь увидеть за многочисленными, часто совершенно непохожими внешне фактами, именно существенные, а не просто повторяющиеся свойства и характеристики предметов и явлений.

Главная задача теоретического уровня познания заключается в том, чтобы привести полученные данные в стройную систему и создать из них научную картину мира. Для этого отдельные чувственные данные складываются в одну целостную систему — теорию Но при построении теории используются другие, более высокие методы познания — теоретические.

Теоретический уровень познания обычно расчленяется на два типа — фундаментальные теории и теории, которые описывают конкретную область реальности. Так, механика описывает материальные точки и взаимоотношения между ними, а на основе ее принципов строятся различные конкретные научные теории, описывающие те или иные области реального мира.

При всех различиях между эмпирическим и теоретическим уровнями познания нет непреодолимой границы: теоретический уровень опирается на данные эмпирического, а эмпирическое знание не может существовать без теоретических представлений, оно обязательно погружено в определенный теоретический контекст.

Формы научного познания

К основным формам научного познания относятся научные факты, проблемы, гипотезы и теории. Их назначение состоит в том, что они раскрывают динамику процесса познания, т.е. движение и развитие знания в ходе исследования или изучения какого-либо объекта.

Фундаментом всего научного знания являются научные факты, с установления которых начинается научное познание. Научный факт — это отражение конкретного явления в человеческом сознании, т.е. его описание с помощью языка науки (обозначение, термины и т.п.). Одним из важнейших свойств научного факта является его достоверность, которая обусловливается возможностью его воспроизведения с помощью различных экспериментов. Чтобы факт считался достоверным, требуется его подтверждение в ходе многочисленных наблюдений или экспериментов. Так, если мы один раз увидели, что яблоко с дерева падает на землю, то это всего лишь единичное наблюдение. Но если мы фиксировали подобные падения неоднократно, то можно говорить о достоверном факте. Подобные факты составляют эмпирический, т.е. опытный, фундамент науки.

Трудность заключается в том, что в непосредственном наблюдении зафиксировать сущностные характеристики предмета практически невозможно. Поэтому прямо перейти с эмпирического на теоретический уровень познания тоже нельзя. Теория не строится путем непосредственного индуктивного обобщения опыта. Поэтому следующим шагом в научном познании становится формулирование проблемы.

Проблема определяется как «знание о незнании», как форма знания, содержанием которой является осознанный вопрос, для ответа на который имеющихся знаний недостаточно. Любое научное исследование начинается с выдвижения проблемы, что свидетельствует о возникновении трудностей в развитии науки, когда вновь обнаруженные факты не удается объяснить существующими знаниями. Поиск, формулирование и решение проблем — основная черта научной деятельности. Проблемы отделяют одну науку от другой, задают характер научной деятельности как подлинно научной или псевдонаучной.

В свою очередь, наличие проблемы при осмыслении необъяснимых фактов влечет за собой предварительный вывод, требующий своего экспериментального, теоретического и логического подтверждения. Такого рода предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказана, называется научной гипотезой.

Гипотеза — это знание в форме предположения, сформулированного на основе ряда достоверных фактов.

По своему происхождению гипотетическое знание носит вероятностный, а не достоверный характер и поэтому требует обоснования и проверки. Если в ходе проверки содержание гипотезы не согласуется с эмпирическими данными, то гипотеза отвергается. Если же гипотеза подтверждается, то можно говорить о той или иной степени вероятности гипотезы. Чем больше фактов, подтверждающих гипотезу, найдено, тем выше ее вероятность. Таким образом, в результате проверки одни гипотезы становятся теориями, другие уточняются и конкретизируются, а третьи отбрасываются как заблуждения, если их проверка дает отрицательный результат. Решающим критерием истинности гипотезы является практика во всех своих формах, а вспомогательную роль при этом играет логический критерий истины.

В случае своего подтверждения гипотеза становится теорией.

Теория — это логически обоснованная и проверенная на практике система знаний, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей в определенной области объективной реальности.

Главная задача теории — описать, систематизировать и объяснить все множество эмпирических фактов. Иными словами, теория представляет собой систему истинного, уже доказанного, подтвержденного знания о сущности явлений, высшую форму научного знания, всесторонне раскрывающую структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаимоотношения всех его элементов, сторон и связей.

Научная теория — это развивающаяся система знания, главными элементами которой являются принципы и законы. Принципы — это наиболее общие и важные фундаментальные положения теории. В теории принципы играют роль исходных, основных и первичных посылок, образующих фундамент теории. В свою очередь, содержание каждого принципа раскрывается с помощью законов, которые конкретизируют принципы, объясняют механизм их действия, логику взаимосвязи вытекающих из них следствий. На практике законы выступают в форме теоретических утверждений, отражающих общие связи изучаемых явлений, объектов и процессов.

Раскрывая сущность объектов, законы их существования, взаимодействия, изменения и развития, теория позволяет объяснять изучаемые явления, предсказывать новые, еще не известные факты и характеризующие их закономерности, прогнозировать поведение изучаемых объектов в будущем. Таким образом, теория выполняет две важнейшие функции: объяснение и предсказание, т.е. научное предвидение.

Методы научного познания

Особенные методы делятся на 3 группы: эмпирические, теоретические, всеобщие

Эмпирические методы познания:

Наблюдение целенаправленное восприятие явлений объективной действительности, нужно целенаправленно наблюдать потом всё измерить и записать.

Эксперимент - искусственно создаваемые условия. Это наблюдение специально создаваемых контрольных условий это есть воздействие исследования на объекте.

Описание – это фиксация средствами естественного или искусственного языка, сведений об объектах (искусственный язык – язык символов, обозначающий, присутствующей каждой науки)

Измерение, сравнение объектов по каким либо сходным свойствам или сторонам производят с помощью устройств и записывается с помощью единиц измерения. Единица измерения – это эталоны с которыми сравниваются полученные данные. В 1960 г была принята СИ (международная система единиц) м,кг,с,ампер, и т.д.

Методы теоретического познания:

Формализация – использование специальных символики для обозначения изучаемых процессов действительности. Например: математическая символика естествознания F=mg ,такая формула позволяет сохранить.

Аксиоматизация- построение теорий на основе аксиом – утверждений, доказательства истинности которых не требуется.(в геометрии)

Гипотетико-дедуктивный метод, для разрешения проблемы выдвигаются разные гипотезы. Из гипотезы выдвигаются следствия направления следствия, затем (дедуцируются) они опровергаются если они опровергаются, то гипотеза не верна.

Всеобщие методы познания:

Анализ – это расчленение целостного предмета на составные части с целью их всестороннего изучения.

Синтез – соединение ране выделенных частей предмета в единое целое после анализа нужно собрать, связать. Установить связь.

Абстрагирование – отвлечение от ряда несуществующих для данного исследования свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих нас свойств и отношений. Существенное – то, без чего предмет не может быть самим собой.

Обобщение – приём мышления в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов.

Индукция – это умозаключение от частного знания к общему. Например: железо электропроводен, al, cu- электропроводны. Это все металлы, значит – все металлы электропроводны.

Дедукция – это умозаключение от общего к частному. Например: все металлы электропроводны, серебро – медь, значит тоже электропроводен.

Аналогия – умозаключение, при котором на основе сходства объектов в одних признаках, заключают об их сходстве в других признаках. Например: объект А обладает признаками X, Y,Z объект B обладает признаками X ,Y. На основе этих посылок, мы предполагаем что объект B имеет также признак Z. Аналогия дает возможность делать какой то прогноз.

Моделирование – это изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копий (моделей) замещающей оригинал с определённых сторон, интересующих исследователя. Исполняется при конструировании технических вещей.

Классификация – деление всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким либо важным для исследования признаком.

Правила классификации: Деление должно производиться по одному основанию (признаку); Члены деления должны исключать друг друга; Классификация должна быть полной (т.е. включать всех членов); Классификация должна быть непрерывной, т.е. не закончив деление одного уровня нельзя переходить к делению другого уровня (ошибка – «скачок в делении») например: растения делятся на травы, кустарники и сосны(деревья). Например: люди делятся на мужчин, женщин, стариков, детей. Здесь два основания: по полу, по возрасту, а правильно нужно: 1 люди делятся на мужчин и женщин 2 люди делятся на стариков и детей.

История естествознания

Античная эпоха

Одним из достижений греко-римской цивилизации стали натурфилософия (философия природы целостное учение об окружающем мире) и космоцентризм (учение о Космосе, его происхождении и устройстве).– Мир делился на совершенный небесный - космос и несовершенный - земной мир. Натурфилософия - первая историческая форма научного знания европейской цивилизации.. Одним из главных вопросов натурфилософского этапа развития естествознания был вопрос о первоначале мира. Крупнейшие античные мыслители были также учеными-естествоиспытателями, математиками, механиками, астрономами.

Фалес (624-546 гг. до н.э.) – древнегреческий философ, математик, астроном, физик, путешественник сформулировал понятие субстанции или стихии, как основы материального мира. Ему принадлежит идея абстрактного Бога: Бог – это ум космоса. Фалес считал первородной стихией воду, из которой получаются все остальные. Первым начал исследовать электрические явления, изучал свойства магнита,. обнаружил, что камень янтарь (по-гречески «электрон») в результате трения приобретает свойства притягивать легкие тела. Его мировоззрение сформировалось в результате знакомства со знаниями жрецов Египта. Благодаря этим знаниям он смог предсказать солнечное затмение, умел измерять расстояния до недоступных предметов.

В конце VI в. до н.э. Пифагором была основана одна из первых научных школ, включавшая математику, астрономию, философию, магию и мифологию. Пифагорейский союз просуществовал более 150 лет и дал толчок не только науке, но и политической жизни.

Пифагор (около 540-500 гг. до н.э.) – математик, геометр, философ, целитель. «Все есть число» – утверждая это, Пифагор считал, что мир можно познать с помощью «божественной» математической логики. И не только познать, а даже овладеть тайнами реинкарнации – переселения душ. Пифагор разработал теорию пропорций, теорию музыкальной гармонии, теорию чисел. Важным было заключение, что за качественным разнообразием вещей стоит их количественное единство. В области астрономии пифагорейцы научились различать на небе 5 планет, первыми высказали идеи шарообразности Земли и центрального положения Солнца в нашей планетной системе.

Анаксагор (500-428 гг. до н.э.) ввел понятие вселенского разума – Ноос, представлял движущей силой Вселенной ум – некую тончайшую материальную субстанцию. Каждая из частиц материи, по мнению Анаксагора, могла делиться до бесконечности. Это был первый шаг к знанию о структурной организованности мира и атомистическим представлениям, развитых в виде атомистического материализма Демокритом.

Демокрит (460-370 гг. до н.э.) считал, что в основе материального мира лежат мельчайшие неделимые, подвижные, различные по форме (но строго геометрически совершенные) частицы – атомы. Благодаря их разнообразию и сложным сочетаниям достигается все многообразие мира. Вторым первоначалом мира в его теории считалась пустота, космос – воплощение атомов и пустоты.

Более полно представления о природе в поэтической форме отразились в работе Лукреция Кара «О природе вещей» (148 г. до н.э.). Согласно этим представлениям, атомы, вечно двигающиеся в пустоте, сцепляясь и разъединяясь – это творческие начала, причина и сущность всего существующего, из них состоят организмы. Лукреций Кар, говоря о постепенном развитии растительного и животного мира, о различиях организмов, отмечал, что неприспособленные организмы вымирают, а приспособленные выживают.

Величайшим древнегреческим ученым был Аристотель (384-322 гг. до н.э.). Мир един – утверждал он. Любая вещь состоит из материи (пассивное начало) и формы (активное начало). Форма форм – Бог, движущее начало мира. Аристотель создал геоцентрическую систему Вселенной и первую в истории систематику животных, исследуя их анатомию и морфологию.

Клавдий Гален (129-199 гг. н.э.), написавший свыше 250 работ, совершил открытия в медицине. Его познание о функциях спинного мозга было оценено лишь в XIX в. Главным объектом исследований Галена была анатомия человека и животных - «запретная тема» (вскрывать трупы запрещалось под страхом смерти). Созданная Галеном терминология используется до сих пор,

В античности были заложены основы теории планетарного движения, гелиоцентрической системы Вселенной, основы математики и механики, создана карта звездного неба, географическая карта мира и др., предприняты попытки объяснить законы природы.

Естествознание в эпоху Средневековья

В средние века в Европе наука о Боге (теология) стала приоритетной, природа и Бог объединялись: окружающий мир является творением Бога. Преобладало мнение, что знания об окружающем мире записаны в религиозных книгах, Священное писание считалось исчерпывающим знанием о мире и человеке. Естествознание же рассматривалось всего лишь как побочный продукт духовно-религиозной деятельности. Природа для теологии имела значение конечного, случайного, несущественного.

В средневековой науке можно выделить три традиции познания:

Схоластическую традицию, опирающуюся на простейшую логику, предание и умозрение, и ставившую основным вопросом соответствие реального бытия понятиям разума. В основу традиции легли принципы античного платонизма, истолкованные в духе христианства. Главные ее достижения лежат в областях теологии и космологии, в которых предмет познания реально не представлен и разум остается единственным средством анализа предмета на основе умозаключений;

Герметическую традицию (от имени легендарной «полубожественной» личности из Египта первых веков н.э. Гермеса Трисмегиста – то есть Трижды Величайшего, заложившего основы герметизма), опирающуюся на ритуал, магию, рецептурно - манипуляторное и предметно-преобразовательное начала, сверхъестественные силы. Ритуалы сопровождали почти все действия не только в ремесленно-мануфактурном производстве (отсюда, кстати, берут начало «вольные каменщики» - масоны) и других отраслях хозяйства, но и в политике, юриспруденции, познании мира. Самые яркие воплощения герметизма – средневековые алхимия, астрология, медицина.

Опытно-эмпирическую традицию, в которой критерием истинности и точкой отсчета был личный опыт. Эта традиция развивалась под влиянием античных естественнонаучных идей Аристотеля. Представители этой традиции видели в научном знании средство расширения практического могущества, улучшения реальной жизни людей.

Несомненной заслугой схоластов было то, что в их трактатах предвосхищались идеи математической логики. Среди средневековых ученых схоластического направления можно назвать немало ярких имен, обладатели которых зачастую непримиримо противостояли друг другу:

Иоанн Дунс Скот (1266-1308) – шотландский философ-схоласт, профессор Оксфордского университета, францисканец, автор «Оксфордского сочинения», в котором он утверждал первенство воли над интеллектом и единично-конкретного над абстрактно-всеобщим. Противостоял доминиканской схоластической школе Фомы Аквината.

Оккам Вильям (1285-1349) – английский философ-схоласт, профессор Оксфордского университета, автор трудов «Распорядок», «Свод всей логики», «Об истолковании», францисканец. В своих трудах Оккам подчеркивал значение научного знания. Особо известно в современном естествознании правило «бритвы Оккама», звучащее так: «не умножай число сущностей сверх необходимого». Иначе говоря, несводимые к опытному и интуитивному знанию понятия должны удаляться из науки. В 1327 году Оккам был отлучен папой римским от католической церкви за противостояние учению Фомы Аквинского.

Буридан Жан (около 1300-1358) – французский философ, распространитель идей Оккама. Один из создателей теории «импетуса», связавшей динамику Аристотеля с динамикой Галилея. Теория эта утверждала, что в падающем теле благодаря тяжести накапливается импетус (поэтому скорость при падении возрастает), в процессе движения импетус расходуется на преодоление трения, исчерпав импетус тело останавливается. Теория импетуса способствовала развитию физических понятий инерции и силы. Известен Буридан и парадоксом детерминизма воли, названным так же «Буридановым ослом» - осел помещенный на равном расстоянии от двух одинаковых связок сена должен околеть от голода, будучи неспособным сделать выбор в пользу одной из них.

Фома Аквинский (1225-1274) – монах-доминиканец из Италии, создатель томизма – философской основы католицизма. Фомой Аквинским были сформулированы пять логических доказательств существования Бога. Он рассматривал мир, как иерархическую систему, на нижней ступени которой находится природа, материальный мир, а на высшей – Божественный дух, творящий все сущее. В своих сочинениях «Сумма теологии», «Сумма против язычества» Фома Аквинат утверждал, что природа завершается в благодати, разум в вере, познание – в сверхъестественном откровении. Считал вредной любую науку, которая не направлена на познание Бога. Он сочетал в своем творчестве и исследованиях схоластическое и герметическое направление, будучи философом-схоластом (и даже систематизатором схоластики) и алхимиком. Несмотря на это, в 1323 году был канонизирован, как святой католической церкви.

Алхимия – одно из наиболее известных направлений герметизма. Она преследовала, как основные цели, поиски философского камня и иных способов «превращения» неблагородных металлов в золото или серебро, эликсира бессмертия, алкагеста (универсального растворителя). Алхимики в процессе проводимых ими исследований попутно решали многие практически важные задачи: ими были получены сведения о многих процессах и открыты различные методы производства продуктов, пользовавшихся большим спросом. Именно алхимики заложили фундамент для создания химии. Различают три пути развития алхимии: греко-египетский, арабский и западноевропейский, выделение которых в структуре алхимических исследований обусловлено, прежде всего, особым пониманием целей и предмета в каждом из них.

Еще в Египте растущий спрос на благородные металлы подтолкнул ученых к реализации предполагавшейся тогда возможности «трансмутации» - превращения одного металла в другой, (в частности, свинца или железа в золото). В ходе поиска философского камня углублялись и расширялись знания о химических процессах. В период правления римского императора Диоклетиана алхимия впервые была запрещена, а труды алхимиков сожжены, так как властитель боялся, что дешевое золото подорвет уже шаткую экономику империи. Следующий этап развития алхимии – раннее и развитое средневековье (VII–XIII вв.).

Гроссетест Роберт (1175-1253) – профессор Оксфордского университета, а затем епископ Линкольнский, одним из первых в средневековой науке Англии уделил большое внимание естествознанию. Наряду с богословскими сочинениями и комментариями к трудам Аристотеля, Гроссетест написал ряд трактатов по математике, оптике, астрономии, о природе звуковых колебаний и морских приливов и отливов.

Большой вклад в преодоление схоластических умозрений в позднем средневековье внес Роджер Бэкон (1214-1292), также преподававший в Оксфордском университете. Схоластике он противопоставил методы познания окружающего мира, основанные на эксперименте и математике. Эти методы он стал использовать в опытном исследовании оптики, механики, астрономии. Его учение об опыте как основе познания было осуждено и Бэкон на 14 лет был заточен в монастырскую тюрьму.

Более значительных успехов в средневековье достигла арабская наука. В VII в. территории Ближнего и Среднего Востока объединились в Арабский Халифат. Это, как и начавшийся между объединенными народами обмен знаниями, стало предпосылкой для развития науки. Знания на Востоке ценились очень высоко. К IX в. на арабский язык были переведены все основные труды античных ученых. Еще в начале нашей эры арабы заимствовали из Индии и развили десятичную позиционную систему счисления. Арабские ученые совершенствовали вычисления уравнений, вычисляли корни, суммировали арифметические прогрессии. Развитие получили физика и астрономия. Обсуждалась проблема существования пустоты в природе, характер и механизм передачи движения, кинематика применялась при анализе и описании движения небесных тел. Вершиной наблюдательной астрономии стали исследования великого Улугбека. Большинство ученых арабского Востока были универсалами-энциклопедистами.

Таким был Абу Али ибн Сина (Авиценна, 980-1037 гг.) – великий медик, ученый, философ, музыкант, политик. В своих трактатах «Книга исцеления» и «Книга указаний и наставлений» он изложил свои философские, естественнонаучные и музыкальные воззрения. Настоящей медицинской энциклопедией стал «Ал-Канун фи-т-тиб» («Канон врачебной науки») в 5 частях, собравший воедино врачебные знания античности, индийских и среднеазиатских ученых, и использовавшийся сотни лет медиками Европы и Азии. Многие положения «Канона» до сих пор не утратили своего практического значения.

Естествознание в эпоху Возрождения и Просвещения

В эпоху Возрождения была преодолена схоластическая традиция восприятия мира: всё связано со всем, а значит всё, а не только божественное, достойно быть предметом познания; не божество, а человек – мерило всего сущего. Была подготовлена основа классического естествознания: велась огромная работа по описанию многообразия животного и растительного мира; развивалась анатомия, расширявшая сведения о внутреннем строении различных организмов; установлена новая астрономическая система, появляется экспериментальное естествознание и др. Эта эпоха породила гениальных ученых, с именами которых связано развитие естествознания.

Леонардо да Винчи (1452-1519) – гениальный ученый-энциклопедист, достигший больших познаний в области геологии, ботаники, анатомии, механики, оптики. Известно свыше 7000 листов с его записями научного и философского характера.

Он считал основой познания опыт, уделял много внимания практическому применению науки. Среди его изобретений, например, такие опередившие время на века машины, как танк, парашют и вертолет. В биологии он изучал связь нервной системы и мускулатуры, открыл щитовидную железу и др.

Николай Коперник (1473-1543) в 1505 году изложил принципиальные основы новой, гелиоцентрической системы в «Малом комментарии». В центре мира он поместил Солнце, вокруг которого движутся планеты, включая Землю с ее спутником – Луной. Всю замкнутую Вселенную окружала сфера неподвижных звезд. Планеты, по мнению Коперника, совершали свои движения по совершенным круговым орбитам. Основные идеи гелиоцентрической системы мира: Земля не является неподвижным центром мира, а вращается вокруг своей оси и одновременно вокруг Солнца, находящегося в центре мира, стали революционными.

Джордано Бруно (1548-1600) – бывший монах неаполитанского монастыря Святого Доминика, философ, поэт, политический деятель – предложил новую теорию, согласно которой Солнце - центр лишь одной звездной системы, Бруно не просто развил модель Коперника. Если мир Коперника был заключен в «хрустальную сферу» неподвижных звезд, то мир Бруно – был принципиально иным: границы Вселенной раздвинуты до бесконечности, вместо «сферы» – многочисленные солнца, и, более того – многочисленные обитаемые миры. Эти обитаемые и необитаемые миры и звезды объединяла общность элементов. Вопреки церковному мнению о постоянстве совершенных небес, Бруно выдвинул положение об изменяемости небесных тел. Это доказывало и появление комет, и взрыв сверхновой звезды в 1572 году.

Галилео Галилей (1564-1637) главным критерием истинности считал опыт. Классическим примером стали его опыты по свободному падению тел, проводившиеся на знаменитой Пизанской башне.

Благодаря такой установке ему удалось сформулировать:

• понятие ускорения (скорости изменения скорости), как результата действия силы на тело, разграничить равномерное, неравномерное и ускоренное движения;

• принцип инерции и понятие инерциальных систем (т.е. движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга);

• принцип относительности (на ускорения тел, явившиеся следствием их силового взаимодействия, относительное движение систем отсчета никакого влияния не оказывает, и никакими механическими опытами невозможно установить, какая из систем движется);

• закон независимости действия сил (принцип суперпозиции).

В 1610 году Галилей, изготовил «перспективу» – первый в истории телескоп, при помощи которого – были открыты: тайна Млечного пути, состоящего из мириадов звезд; спутники Юпитера; горы на Луне; пятна на Солнце; фазы Венеры; странный вид Сатурна.

Антони ван Левенгук (1632-1723) – нидерландский натуралист – изобрел микроскоп. Это была настоящая революция в биологии – прорыв в доселе неведомый микромир. Конструкция микроскопа Левенгука была гениально проста – несмотря на использование всего одной линзы, он позволял получать увеличения в сотни раз.

С помощью микроскопа им были открыты микроорганизмы и недоступные ранее глазу тонкости строения волоса, ножки пчелы и многое другое. Микроскоп стал и выдающимся инженерным изобретением.

Исаак Ньютон (1643-1721) завершил создание фундамента классического естествознания. Он последовательно описал механические процессы движения и взаимодействия тел на основе созданного им математического языка бесконечно малых. Понадобилось почти семьдесят лет, чтобы этот подход, привычный уже для современных школьников, окончательно утвердился в умах ученых. Определив понятия скорости, ускорения, массы и силы, Ньютон сформулировал законы динамики в виде связей между этими величинами, а проанализировав законы движения небесных тел, установил закон всемирного тяготения, введя в науку меру гравитационного взаимодействия тел во Вселенной: между всеми телами на Земле действуют силы притяжения - гравитационные силы.

В труде «Математические начала натуральной философии» (1687 г.) Ньютон изложил основы классической физики:

1. Существует абсолютное пространство, которое однородно, изотропно и имеет бесконечную протяженность.

2. Существует абсолютное (истинное и математическое) время. Время бесконечно и имеет одно измерение.

В основе механики Ньютона лежат три аксиомы (три закона):

1. Первый закон - закон инерции: всякое тело, на которое не действует внешняя сила, сохраняет по инерции (вследствие наличия инертной массы) состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

2. Второй закон - закон движения: F=ma (F - вынуждающая сила, a - ускорение, m - инерциальная масса).

3. Третий закон - закон действия и противодействия: всякому действию соответствует равное по величине и противоположно направленное противодействие.

Золотой век Просвещения – такое название получил период подлинного расцвета классического естествознания, наступившего после ньютонианской революции в физике. Было сделано множество открытий и выдвинуто смелых гипотез в области физики, химии, биологии, основанные на них изобретения внедрялись в повседневную жизнь.

Особое место заняла биологическая наука. Шведский натуралист Карл Линней (1707-1778) созданием бинарной номенклатуры и своей классификацией подвел итог многовековому эмпирическому накоплению биологических знаний. Он же, осознавая искусственность своей систематики, заявил, что возможна и некая система живых организмов по естественному методу, основанная на знании природы. Это подводило естествоиспытателей к идее эволюции, получившей развитие в Х1Х-ХХ вв.

Естествознание в ХIХ в.

В ХIХ в.стала формироваться общенаучное понятие эволюции как естественного прогресса.

Чарльз Роберт Дарвин (1809-1882), опираясь на результаты наблюдений, накопленных им к 26 годам во время кругосветного путешествия на военном парусном корвете «Бигль», создал свою теорию естественного отбора. Основная идея книги Дарвина «Происхождение видов» (1859 г.) состояла в применении концепций борьбы за существование и естественного отбора, а так же понятий определенной и неопределенной изменчивости для объяснения возникшего в результате биологической эволюции многообразия живых существ, обитающих на Земле.

Теория Дарвина стала одной из известнейших концепций биологической эволюции. Выдающийся немецкий биолог Эрнст Геккель назвал Дарвина «Ньютоном органического мира».

Впервые на эмпирическом уровне законы генетики были установлены основателем этой науки, биологом и священником Грегором Иоганном Менделем (1822-1884). Он рассматривал не наследуемость всех признаков, но лишь одного избранного. Открытие расщепления признаков показало, что возникающие у организмов рецессивные мутации не исчезают (это было главным возражением антидарвинистов), а сохраняются в популяциях в гетерозиготном состоянии, переходя из поколения в поколение. Открытия Менделя на полвека опередили свое время.

Джеймс Джоуль (1818-1889), Юлиус Майер (1814-1878) и Герман Гельмгольц (1821-1894) сформулировали закон сохранения и превращения энергии: энергия не возникает из ничего и не уничтожается, а лишь переходит из одного вида в другой. Это не только важнейший, фундаментальный принцип физической науки, но и одна из основ материалистического мировоззрения, касающаяся естествознания в целом.

Необходимость возникновения физической химии и химической физики диктовалась тем, что к концу XIX в. химия накопила огромный фактический материал. Стали известны десятки тысяч разнообразных соединений и поэтому возникла необходимость установить общие закономерности, которые показали бы связь строения молекул с их реактивной способностью. Такую связь можно установить только при помощи физики.

Именно с возникновением физической химии связано развитие биофизики. Многие важные для биологии представления пришли в нее из физической химии. Например, появление в физической химии теории растворов и установление факта, что соли в водных растворах распадаются на ионы, привело к представлению о важной роли ионов в основных процессах жизнедеятельности.

Успехи применения физической и коллоидной химии (от гр. κόλλα — клей, наука на стыке химии, физики, биологии) при объяснении ряда биологических явлений нашли отражение и в медицине. Была выявлена роль ионных и коллоидных явлений в воспалительном процессе. Физико-химическую интерпретацию получили закономерности клеточной проницаемости и ее изменений при патологических процессах. Таким образом открылась новая глава патологии – физико-химическая патология.

Новое направление в биологии, базирующееся на физике и физической химии, стали называть физико-химической биологией, биологической физикохимией, биофизической химией. Позже все эти термины были объединены одним термином – биофизика. По существу биофизика – это физическая химия и химическая физика биологических систем.

Постнеклассическая наука

Во второй половине XX в. в науке произошли изменения, позволившие говорить о новом, постнеклассическом этапе ее развития. Среди отечественных авторов один из первых систематизировал черты постнеклассической науки В.С.Степин, выделив следующие признаки этого этапа: изменение характера научной деятельности, обусловленное революцией в средствах получения и хранения знаний (компьютеризация науки, сращивание науки с промышленным производством и т.п.); распространение междисциплинарных исследований и комплексных исследовательских программ. Методологи выделяют тенденции экологизации и гуманизации современной науки.

Объектом постнеклассической науки являются саморазвивающиеся сложные системы, природные комплексы, включающие человека. Основная особенность таких объектов обозначается термином «человекоразмерность». Ключевые идеи постнеклассической науки – нелинейность, коэволюция, самоорганизация, идея глобального эволюционизма, синхронистичности, системности. Среди проблем постнеклассической науки – внеземной разум, НЛО, паранормальные явления. Признанно, что не уделить им внимание в начале XXI век, значило бы уподобиться страусу, прячущему голову в песок. Тем

В проблематику естественных наук вошла тема понимания. Одна из наиболее устойчивых трактовок понимания – диалог. Диалог предстает у еврейского религиозного философа М.Бубера как способ бытия. Он считал, что через диалог мы преодолеваем мир «опыта» и входим в мир «отношений», и наука вскрыла не «объекты сами по себе», а их взаимоотношения. Когда мы смотрим на мир как на скопление предметов и орудий, необходимых нам, когда описываем Мир как пространственно-временную структуру, мы подчиняемся установке «Я-Оно». Можно обращаться к предметам, людям, к Богу как к «Ты» – личности, другу. «Я-Ты» является новой ментально-культурной доктриной, которая носит название «диалогической».

Современная наука, ориентированная на изучение саморазвивающихся объектов, таких как сложные природные комплексы – биосфера, ноосфера, вынуждена включать во внутринаучный контекст то, что раньше стремилась элиминировать – человека.

Структуры познания не только независимы от опыта, но имеются до опыта и делают опыт возможным. Окружающий мир – это реальный мир в данности, в восприятии. Окружающий мир сопряжен с его восприятием. Так, окружающий мир человека – это, прежде всего, видимый мир, в то время как окружающий мир собаки будет складываться в основном из запахов.

Познавательная ситуация второй половины XX в. характеризуется стиранием грани между естественнонаучным и гуманитарным знанием. Наряду с сохраняющейся дисциплинарной организацией знания, идет активное формирование междисциплинарного знания, в котором науки объединяются в процессе решения конкретной проблемы. В этом синтезе устанавливается новое отношение человека к природе – отношение диалога.

Классическая наука имела особо тесную связь с истиной. Представление об истине связано с представлением о мире, каким он является сам по себе. Истина трактуется, прежде всего, как объективность. Цель познания – объяснение объективных законов бытия. Основной принцип классической науки принцип Коперника.

Р.Декарт, И.Ньютон считали своим долгом открывать законы, «которые Бог вложил в природу». Известный историк науки Нидэм указывал, что восточное мировоззрение не предполагало веры в закон как объективность. В китайском языке нет даже слова, соответствующего западному «закон природы». Ближе всего слово «ли», которое Нидэм переводит как «принцип организации». В западном мышлении сформировалась доктрина, согласно которой Закон есть нечто имманентное самим вещам. Истоки ее за пределами самой науки, в частности, восходят к римскому праву, к идее возмездия: «законы физики – суть веления судьбы»(А.Уайтхед).

Современная наука, причем, именно физика, демонстрирует невозможность отделить «объективную природу» от познающего ее субъекта. Отмечая и анализируя такую черту науки как универсализм(законы науки универсальны), американский философ П.Фейерабенд указывает, что и это есть элемент мифа научности. Например, медик Гиппократ соотносил болезнь с конкретным больным и лечил больного, а не болезнь вообще, а историк Геродот полагался не только на истину факта, но и на истину мифа. П.Фейерабенд последовательно рассмотрел один за другим критерии научности, показывая их мировоззренческую обусловленность. Так, объективизм есть установка, которая покоится на образе реальности – механизма. Даже установленный Галилеем в XVI в. закон свободного падения, представленный верхом объективности, и то является неотъемлемой частью идеологии, кредо которой выражено в словах, что книга природы написана языком математики.