Понятие естествознания. Этапы истории развития естествознания

VI этап – схоластический. В это время (до XV века) естествознание в большой степени было поглощено обсуждением вопроса отношения знания к вере и отношения общего к единичному. С современной позиции большое значение придавалось именно вненаучным видам знания (астрология, алхимия, магия и т.п.). Завершению этого этапа не видно конца.

VII – социальный. В XVII веке происходит признание социального статуса естествознания, рождение его как особого социального института. Естествознание было признано на практике как движущая сила развития отдельных государств и всего человечества в целом. Возникают Лондонское Королевское общество и Парижская академия наук. В это время появляются работы И. Кеплера, X. Гюйгенса, Г. Галилея, И. Ньютона. С их именами связано рождение основ современной физики и необходимого для нее математического аппарата, формулирование основных идей классической механики (три основных закона движения, закон всемирного тяготения и т.п.), экспериментального естествознания. Кроме того, это эпоха Великих географических открытий (Васко да Гама. Ф. Магеллан и др.).

VIII этап – социокультуральный. С XIX века естествознание становится массовой профессией, появляется государственная система высшего образования, наступает глубокое профессиональное разделение труда, когда создаются, как бы несовместимые области естествознания. Вырабатывается идеология и культура научной деятельности, складывается образ человека-ученого. В это время появляются космогоническая гипотеза Канта–Лапласа, теория катастроф, теория геологического и биологического эволюционизма, формулировка Периодической системы химических элементов, начала клеточной теории, закон сохранения и превращения энергии. В конце XIX - начале XX века разрабатывается классическая электродинамика, обнаруживается и изучается явление радиоактивности, открыты электрон и атомное ядро, формулируются квантовая гипотеза и квантовая теория атома, а также специальная теория относительности и общая теория относительности. Важными событиями развития естествознания XX века являются создание модели расширяющейся Вселенной, квантовой механики, кибернетики, структуры генетического кода и т.д.

IX этап – глобально-технологический. В наше время естествознание приобрело комплексный характер и достигло глобального технологического уровня. Человечество превратило естествознание в орудие использования планеты Земля в целом с одной стороны, и начало активно управлять собственно биологической сущностью человека, животных и растений с другой стороны. До сих пор преобладает лозунг: "Взять от природы все – наша задача". Человечество в социальном отношении все больше начинает напоминать единый организм за счет развития информационных и коммуникационных технологий. Все это уже сейчас привело к тому, что практически все ресурсы планеты безвозвратно, а возможно безрассудно используются на благо человека, который признается венцом природы. Охрана самой природы сведена лишь до уровня опять же обеспечения существования человека. Человек реально не участвует в круговороте веществ и энергии (условие существования жизни на планете Земля), а лишь использует его возможности.

X этап – ноотехнологический. Этот этап развития естествознания еще не наступил, но это единственно разумный вариант дальнейшего существования человечества. Сущность этого этапа должна заключаться в том, что необходимо прекратить безвозвратно использовать ресурсы Земли. Надо научиться управлять глобальным круговоротом веществ и энергии, где человек – лишь часть этого процесса (не паразит, а симбионт).

2. Основные этапы развития естествознания.

Самыми древними науками можно считать астрономию, гео­метрию и медицину, созданные жрецами Египта и Междуречья. Большие успехи в данных направлениях были достигнуты также в Древнем Китае и Древней Индии. Следует отметить определенные взаимосвязи, существовавшие между этими регионами Древнего Востока. Астрономия и медицина не представляли собой в те вре­мена отдельных наук, а были прочно вплетены в ткань философс­ко-религиозной мысли. Математика начала развиваться для нужд астрономии, но именно математика, по мнению ряда ученых, яв­ляется единственной наукой, сформировавшейся в Древнем Мире.

Формирование наук осуществлялось очень медленно. «Принято считать, что к середине XVIII в. сформировались только четыре науки: механика, физика, математика и астрономия. Великие системы биологии, как и первые основные законы химии, пришлись на конец XVIII — начало XIX в., основные идеи геологии находи­лись в то время в стадии формирования».

2.1. Древнегреческий период.

Естественнонаучные знания Древнего Востока проникли в Древнюю Грецию в VI в. до н.э. и обрели ста­тус науки как определенной системы знаний. Эта наука называ­лась натурфилософией (от лат. natura — природа). Натурфилософы были одновременно и философами, и учеными. Они воспринима­ли природу во всей ее полноте и были исследователями в различ­ных областях знания. Эта стадия развития науки характеризуется концептуальным хаосом, проявлением которого и стала конку­ренция различных воззрений на природу. Во всех трудах древнегре­ческих ученых естественнонаучные идеи тонко вплетены в фило­софскую нить их мысли.

В VI в. до н.э. в древнегреческом городе Милете возникла первая научная школа, известная прежде всего не своими достижениями, а своими исканиями. Основной проблемой этой школы была про­блема первоначала всех вещей: из чего состоят все вещи и окружа­ющий мир? Предлагались разные варианты того, что считать пер­воосновой всех вещей: огонь (Гераклит), вода (Фалес), воздух (Анак-симен). Следует особо подчеркнуть, что эти первоосновы не сводились просто к огню, воздуху или воде. На­пример, Фалес понимал под «водой» текучую субстанцию, охва­тывающую все существующее в природе. Обычная вода входит в это обобщенное понятие как один из элементов.

Другое научное сообщество рассматриваемого периода, пифа­горейцы, в качестве первоначала мира — взамен воды, воздуха или огня — ввели понятие числа. Они также отмечали связь между законами музыки и числами. Согласно их учению, «элементы чи­сел должны быть элементами вещей». Пифагор (582—500 гг. до н.э.) был не только известным математиком и астрономом, но и ду­ховным лидером своих учеников и многих ученых того времени. Пифагорейцы проповедовали тип жизни в по­исках истины, научное познание, которое, как они считали, и есть высшее очищение - очище­ние души от тела. Следует отметить, что пифагорейские числа не соответствуют современным абстрактным представлениям о них. Пифагорейское число тянуло за собой длинный «шлейф» физи­ческих, геометрических и даже мистических понятий.

Исследование первоосновы вещей вслед за учеными милетской школы были продолжены Демокритом (ок. 460-370 гг. до н.э.) и его учителем Левкиппом, которые ввели понятие атома. Новое учение, атомистика, утверждало, что все в мире состоит из ато­мов — неделимых, неизменных, неразрушимых, движущихся, не­возникающих, вечных, мельчайших частиц. Учение об атоме явилось гениальной догадкой, которая намного опередила свое время и служила источником вдохновения для многих его последователей.

Самой яркой фигурой античной науки того периода был вели­чайший ученый и философ Аристотель (384-322 гг. до н.э.), авто­ритет которого был незыблемым более полутора тысяч лет. Аристотель в совершенстве освоил учение своего учителя Платона, но не повторил его путь, а пошел дальше, выбрав свое собственное направление в научном поиске. Если для Платона было характерно состояние вечного по­иска без конкретной окончательной позиции, то научный дух Ари­стотеля вел его к синтезу и систематизации, к постановке про­блем и дифференциации методов. Он наметил магистральные пути развития метафизики, физики, психологии, логики, а также эти­ки, эстетики, политики.

Сочинения Аристотеля разнообразны по тематике, многочис­ленны по объему и значительны по влиянию, которое они оказа­ли на дальнейшее развитие различных наук. Во многих из этих книг Аристотель продемонстрировал всесторонние и глубокие по тому времени знания.

Аристотель разделял все науки на три больших раздела: науки теоретические и практические, которые добывают знания ради достижения морального совершенствования, а также науки про­дуктивные, цель которых — производство определенных объектов. Формальная логика, созданная Аристотелем, просуществовала в предложенной им форме вплоть до конца XIX в.

Зарождение медицины как самостоятельного научного знания связано с именем Гиппократа (460—370 гг. до н.э.), который при­дал ей статус науки и создал эффективно действующий метод, преемственно связанный с ионийской философией природы. За этим методом стояли усилия древних философов дать естествен­ное объяснение каждому явлению, найти его причину и цепочку следствий, веру в возможность понять все тайны мира. Медицинс­кие труды Гиппократа многочисленны и разнообразны. Основной его тезис: медицина должна развиваться на основе точного мето­да, систематического и организованного описания различных за­болеваний.

2.2. Эллинистический период.

Первой из эллинистических школ была школа Эпикура (341—270 гг. до н.э.). Эпикур делил филосо­фию на три части: логику, физику и этику. Эпикурейская физи­ка — это целостный взгляд на реальность. Эпикур развил идеи атомистики, заложенные Левкиппом и Демокритом. В его школе было показано, что атомы различаются весом и формой, а их раз­нообразие не бесконечно. Для объяснения причины движения ато­мов Эпикур ввел понятие первоначального толчка (первотолчка).

С 332 г. до н.э. началось сооружение города Александрии, кото­рый стал основным научным центром эллинистической эпохи, центром притяжения ученых всего средиземноморского региона.

В Александрии был создан знаменитый Музей, где были собраны необходимые инструменты для научных исследований: биологи­ческих, медицинских, астрономических. К Музею была присоеди­нена Библиотека, которая вмещала в себя всю греческую литера­туру, литературу Египта и многих других стран. Объем этой Биб­лиотеки достигал 11,7 тыс. книг, в ней нашла отражение культура всего античного мира.

В первой половине III в. до н.э. в Музее велись серьезные меди­цинские исследования. Герофил и Эрасистрат продвинули анато­мию и физиологию, оперируя при помощи скальпеля. Герофилу медицина обязана многими открытиями. Например, он доказал, что центральным органом живого организма является мозг, а не сердце, как думали ранее. Он изучил разновидности пульса и его диагностическое значение.

В эллинистический период начали составляться труды, объе­динявшие все знания в какой-либо области. Так, например, одно­му из крупнейших математиков того периода Евклиду принадле­жит знаменитый труд «Начала», где собраны воедино все дости­жения математической мысли. Опираясь на аристотелевскую логику, он создал метод аксиом, на основе которого построил все здание геометрии. По сути аксиомы есть фундаментальные утверждения интуитивного характера. Часто в виде аргументации Евклид ис­пользовал метод «приведения к абсурду».

Выдающимся ученым эллинистического периода был матема­тик-теоретик Архимед (287—212 гг. до н.э.). Он был автором многих остроумных инженерных изобретений. Его баллистические орудия и зажигательные стекла использовались при обороне Сиракуз. Среди множества работ особое значение имеют следующие: «О сфере и цилиндре», «Об измерении круга», «О спиралях», «О квадратуре параболы», «О равновесии плоскости», «О плавающих телах». Архи­мед заложил основы статики и гидростатики.

Систематизатором географических знаний был друг Архимеда Эрастофен. Исторической заслугой Эрастофена яви­лось применение математики к географии для составления первой карты с меридианами и параллелями.

Следует отметить, что в рассматриваемый период завершили свое формирование основополагающие элементы наиболее древних наук — математики (прежде всего геометрии), астрономии и медицины. Кроме того, началось формирование отдельных есте­ственных наук, методами которых могут считаться наблюдение и измерение. Все эти науки создавались жрецами Египта, волхвами и магами Междуречья, мудрецами Древней Индии и Древнего Китая. Натурфилософы Древней Греции были теснейшим образом связаны с этими жрецами, а многие являлись их непосредствен­ными учениками. Все науки того времени были тесно вплетены в философско-религиозную мысль и по существу считались знанием элиты (религиозной или философской) древнего общества.

2.3. Древнеримский период античной натурфилософии.

В 30-х гг. до н.э. новым научным центром становится Рим со своими интересами и своим духовным климатом, ориентированным на практичность и результативность. Закончился период расцвета великой эллинис­тической науки. Новая эпоха может быть представлена работами Птолемея в астрономии и Галена в медицине.

Птолемей жил, возможно, в 100-170 гг. н.э. Особое место сре­ди его работ занимает «Великое построение» (в арабском перево­де — «Альмагест»), которая является итогом всех астрономических знаний того времени. Эта работа посвящена математическому опи­санию картины мира (полученной от Аристотеля), в которой Солн­це, Луна и 5 планет, известных к тому времени, вращаются вокруг Земли. Из всех наук Птолемей отдает предпочтение математике ввиду ее строгости и доказательности. Мастерское владение математическими расчетами в области астрономии совмещалось у Птолемея с убеж­дением, что звезды влияют на жизнь человека. Геоцентрическая картина мира, обоснованная им математически, служила основой мировоззрения ученых вплоть до опубликования труда Н.Копер­ника «Об обращении небесных сфер».

Наука античного мира обязана Галену (130-200 гг.) система­тизацией знания в области медицины. Он обобщил анатомические исследования, полученные медиками александрийского Музея; ос­мыслил элементы зоологии и биологии, воспринятые от Аристо­теля; теорию элементов, качеств и жидкостей системы Гиппокра­та. К этому можно добавить его телеологическую концепцию.

2.4. Вклад Арабского мира в развитие естествознания.

В эпоху Средних веков возросло влияние церкви на все сферы жизни общества. Европейская наука переживала кризис вплоть до XII-XIII вв. В это время эстафету движения научной мысли Древ­него Мира и античности перехватил Арабский мир, сохранив для человечества выдающиеся труды ученых тех времен. Ф. Шиллер писал, что арабы как губка впитали в себя мудрость античности, а затем передали его Европе, перешедшей из эпохи варварства в эпоху Возрождения.