Введение в естествознание

Исторический процесс существования и развития человечества можно рассматривать, согласно А. Дж. Тойнби, как зарождение, развитие, взаимодействие, борьбу и упадок локальных цивилизаций. В современном понимании цивилизация трактуется как определенный уровень общественного развития, техники и культуры. На протяжении развития человеческого общества Тойнби выделяет порядка двадцати таких цивилизаций (египетская, индийская, иранская, аравийская, славянская и др.). В настоящее время выделяют следующие обобщенные по конфессиональной принадлежности типы цивилизаций: западноевропейская, российская, исламская, индо-буддийская и конфуцианская. Культура, в ее широком смысле, есть совокупность проявлений жизни, достижений и творчества народа и группы народов. С точки зрения содержания культура распадается на различные сферы, области: язык и письменность, нравы и обычаи, общественно-политическое устройство, искусство, наука, религия и др. Наука выступает как сфера культуры, отрасль человеческой деятельности по выработке и формированию знаний об окружающей нас действительности. Она включает в себя: 1) деятельность людей по получению определенных знаний, 2) совокупность этих знаний, упорядоченных согласно некоторым признакам, и 3) некий социальный институт (научные общества, академии, образовательные учреждения).

Первоначально наука развивалась как единое целое, включающее в себя представления об окружающей природе и человеческом обществе (натурфилософия). На определенном этапе возникают самостоятельные предметные области знания (частные науки), занимающиеся изучением тех или иных сторон природы, общества, творений человеческого духа. В 18 в. совокупность наук, занимающихся изучением природы, получила название естественных наук. Совокупность естественных наук в их взаимосвязи друг с другом, выработанные ими общие методы, принципы, закономерности называют естествознанием. В середине 19 в. появляется термин «науки о духе», которым объединяются науки, занимающиеся исследованием творений человеческого духа, культурных образований (в настоящее время принято говорить о гуманитарных науках). Сюда входят: история, филология, социология, теология, этика, эстетика и др.

Главными сферами познания естественных наук являются: материя, жизнь, человек, Земля и Вселенная. Естественные науки группируются по данному признаку следующим образом:

1. Физика, химия. 2. Биология, ботаника, зоология. 3. Анатомия, физиология. 4. Геология, география, минералогия, палеонтология, метеорология. 5. Астрономия, астрофизика. (Перечислен только ряд наук).

Математика не относится к естественным наукам, а выступает неким своеобразным универсальным языком, способом мышления на котором формулируются те или иные утверждения, законы, принципы, т.е. придает фактам и связям между ними математическую форму.

Границу между «науками о духе» и естественными науками пытался провести в 19 в. В. Дильтей, который доказывал самостоятельность предмета изучения и метода «наук о духе» по отношению к естественным наукам. Такое противопоставление характерно и для 20 века. Так, например, на противопоставление естественной и гуманитарной культур указывал английский философ и писатель Ч. П. Сноу («Две культуры», 1959). В действительности, несмотря на целый ряд верно указанных противоположностей в объектах познания (материальный мир – духовный, внутренний мир человека) и методах (ограниченность экспериментального метода в гуманитарных науках), следует говорить не о противопоставлении, а дополнении двух культур. На это указывает и развитие и возникновение наук, находящихся на стыке (границе) естественного и гуманитарного знаний (психология, экология и др.).

Можно выделить несколько этапов развития науки до ее современного состояния (ниже рассматривается область естественных наук).

1. Этап зарождения науки. Переход от религиозно-мифологического восприятия мира к научному познанию. Вершиной этого этапа можно считать античную натурфилософию, основные результаты которой были зафиксированы в трудах Аристотеля.

2. Доньютоновский этап развития (древняя наука). Здесь развитие науки шло по трем основным линиям:

Древняя математика Декарт Паскаль

Древняя астрономия Коперник Кеплер

Древняя механика Галилей Гюйгенс.

Все три линии развития были объединены в трудах И.Ньютона.

3. Классический этап развития науки: от Ньютона до начала 20 века. Этот этап характеризуется накоплением огромного эмпирического (опытного) базиса, процессом дифференциации человеческого знания (возникновение новых наук и областей знания) и возникновением эволюционной теории. Интеграция научного знания проявилась, в частности, в построении электромагнитной теории (Максвелл).

4. Современный этап развития науки, который начинается с уточнения и расширения знаний о пространстве и времени (создание теории относительности), законов поведения атомов и микрочастиц (создание квантовой механики и затем квантовой теории поля) и, наконец, рассмотрения развития и поведения сложных систем (статистические системы – системы, состоящие из огромного числа частиц, открытые системы). Изучение последних систем привело к необходимости уточнения ряда положений равновесной термодинамики (неравновесная термодинамика, синергетика). В свою очередь развитие представлений о пространстве и времени привело к гипотезе нестационарной Вселенной (модель расширяющейся Вселенной с ее различными уточнениями).

В процессе познания мира постепенно формулируется общее представление об окружающем нас мире, его многообразии и единстве. В результате возникает система важнейших принципов и законов, лежащих в основе окружающего нас мира. Эту систему принципов и законов называют естественнонаучной картиной мира. На протяжении развития естествознания меняется и естественнонаучная картина мира.

Процесс познания окружающего нас мира, процесс формирования современной научной картины мира является непрерывным процессом. Новое знание не отменяет прошлое, «новые» теории основываются на «старых», устанавливая границы применимости последних, и содержат их в себе в качестве предельного частного случая. Так, специальная теория относительности содержит в себе механику Ньютона (данное утверждение является выражением общего принципа соответствия). Следовательно, рассмотрение современного естествознания логично начать с изучения истории возникновения науки, рассмотрения основных этапов ее развития и формирования важнейших научных теорий и принципов. Такой подход позволяет последовательно и логично ввести основные представления, принципы, концепции современной науки и дать общее представление о современной естественнонаучной картине мира.