Роль и место естествознания в системе наук.

Естествознание - это система взаимосвязанных наук о природе, состоящая из 4-х взаимосвязанных блоков: 1) физики и примыкающей к ней астрономии; 2) химии; 3) наук о Земле и 4) биологии и примыкающих к ней медицины и экологии.

Физика исследует физические тела, их состояние и движение, а также различные поля: гравитационное, электромагнитное и др. Если физическое тело находится за пределами Земного шара, его изучает астрономия.

Предметом исследования химии являются вещества, из которых состоят физические тела, их свойства и превращения друг в друга.

Науки о Земле занимаются изучением нашей планеты и ее геосферных оболочек: литосферы –твердой оболочки Земли, гидросферы и атмосферы– соответственно ее водной и газовой оболочек. Прикладная геология занята поиском полезных ископаемых, необходимых для функционирования экономики.

Четвертый блок – биологиязанимаются исследованием всех живых организмов Земли. Медицина, примыкающая к биологии – это наука не о болезнях, а о здоровье человека и способах его сохранения. Сравнительно молодая экология, непосредственно связанная с биологией, родилась как раздел биологии, изучающий взаимоотношения живых организмов между собой и со средой обитания.

Возникшая еще в эпоху античности математика не принадлежит ни к одному из естественнонаучных блоков возникла как универсальный язык естественных наук. Очень скоро на этом языке заговорили технические науки, а в настоящее время начался процесс математизации и гуманитарных наук.

Именно естественнонаучный подход к познанию окружающего мира стал основой научно-технического прогресса, определившего лицо ушедшего ХХ века.

 

3. Исторические периоды развития науки.

Некоторые специалисты по истории науки считают, что она родилась в ХVI веке. С этим вряд ли можно согласиться, поскольку такая точка зрения означает, что во все предыдущие века научных знаний у человечества не было. Логичнее считать, что в ХVI веке начался качественно новый период развития науки. В соответствии с такой концепцией первый период– эмпирический, накопительный - продолжался все древние и средние века вплоть до ХУ1 в. и связан с фигурой древнегреческого философа и мыслителя Аристотеля (IV в. до н.э.). Его вклад в знания человека об окружающем мире трудно переоценить. Созданная им и усовершенствованная Клавдием Птолемеем ( П в. до н.э.) геоцентрическая модель мироздания(неподвижная Земля в центре Вселенной, вокруг которой по сложным сферическим орбитам вращаются все остальные светила) была первой попыткой осмыслить и объяснить окружающий мир. Она не вызывала сомнений вплоть до ХУ1 века, т.е. продержалась около 20 веков. Именно Аристотель первым догадался, что Земля имеет форму шара - по той тени, которую она отбрасывает на Луну; он был также первым в истории биологом, разделившим все живое на растения и животных; он впервые предложил гипотезу зарождения жизни; кроме того, им выдвинута идея континуума – непрерывности мироздания.

Живший несколько ранее также в Древней Греции Пифагор Самосский (У1 в до н. э.) изучил свойства целых чисел и пропорций и заложил основы элементарной математики. Древнегреческий мыслитель Демокрит(У в до н.э.) впервые предположил, что все вещества состоят из мельчайших неделимых частиц - атомов.Это была гениальная догадка : никаких приборов и инструментов,позволивших бы проверить эту гипотезу,еще не было. В идее неделимости атома никто не сомневался вплоть до начала ХХ века. Современник Демокрита Гиппократзаложил основыклинической медицины, развив идеи целостности человеческого организма и индивидуального подхода к лечению больного; он ввел также этический врачебный кодекс (Лечи, но не навреди - главная идея «Клятвы Гиппократа», которую дают врачи при получении медицинского диплома на протяжении уже более 20-ти столетий).

В Ш в. до н.э, в эпоху эллинизма жили Архимед Сиракузский, открывший закон о выталкивающей силе и правила рычага, создавший геометрическую оптику и первые метательные машины, и Евклидиз Александрии с его изумляющей наших современников геометрией на плоскости и системой аксиоматики. Работа Евклида «Начала» во многом определила дальнейшее развитие всего естествознания: ей восхищалсь Н. Коперник, Г. Галилей, И. Ньютон и А. Эйнштейн.

Весьантичный период олицетворяет детство науки:

эксперимента и теории еще нет, все основано на наблюдениях, логических умозаключениях и гениальных озарениях.

В средние века европейские ученые, называвшие себя алхимиками, искали « философский камень», превращающий все металлы в золото. Камень, разумеется, не нашли, но накопили огромный экспериментальный материал, позволивший создать современную неорганическую химию.

Науку в первом периоде ее развития часто называют натурфилософией; именно в этот период сформировались общие представления об окружающем мире, подчеркивающие его единство и целостность.

Второй периодпродолжался с ХУ1 до начала ХХ в. Именно в этот период началась дифференциация наук, приведшая к возникновению отдельных блоков естествознания - физики, химии биологии и позже наук о Земле. Начался второй период с польского астронома Николая Коперника (1473-1543), который на основании наблюдений м расчетов опроверг геоцентрическую систему Аристотеля - Птолемея и предложил гелиоцентрическую модель мироздания: все известные в то время семь планет, согласно Н. Копернику, вращаются вокруг Солнца. Это была первая революция в естествознании: одна модель мироздания на основании результатов наблюдений и расчетов была заменена на другую.

Появление работы Коперника вызвало резкую конфронтацию науки и римско-католической церкви, принявшей в свое время геоцентрическую модель язычника Аристотеля. Труд Коперника был запрещен инквизицией. Тем не менее (а может быть и благодаря запрету) его идеи стали известны в Европе. Доминиканский монах Джордано Бруно (1548- 1600) полностью согласился с Н. Коперником и выдвинул идею множественности миров : каждая звезда, как и Солнце - самостоятельный независимый мир и может иметь свою планетную систему, а Солнце вовсе не центр мироздания, а рядовая звезда средней величины. Инквизиция жестоко расправилась с Дж. Бруно : в 1600 г. он был сожжен на костре на площади Цветов в Риме.

В тюрьму инквизиции был заключен и итальянский ученый

Галилео Галилей (1564-1642),полностью поддержавшийгелиоцентрическую модель Н. Коперника. У него, так же как у Дж. Бруно, потребовали отречения от своих идей. Галилей не хотел умирать. подписал отречение, но, как свидетельствует легенда, выйдя из подвалов тюрьмы, топнул ногой и произнес знаменитую фразу : «А все-таки она вертится». Очевидно, что инквизиция вырвала у Галилея подпись под отречением, но не смогла заставить его отказаться от своих научных убеждений. Г. Галилей открыл и сформулировал принцип относительности, который через триста лет использовал в своей теории относительностиАльберт Эйнштейн,впервые использовал эксперимент для доказательства научной истины, заложил основы классической механики, простроил телескоп и увидел кратеры на поверхности Луны.

Немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) открыл и записал в математической форме законы движения планет вокруг Солнца; он установил, что орбиты всех планет являются не окружностями, а эллипсами.

Но, несомненно, центральной фигурой второго периода был великий английский ученый Исаак Ньютон (1643-1727),сформулировавший законыклассической механики и открывший фундаментальный закон всемирного тяготения, изучавший природу света и предложивший его корпускулярную теорию, а также заложивший вместе с немецким ученым Лейбницем основы высшей математики (дифференциальное и интегральное исчисление). В этот период происходит интенсивная математизация науки, появляется эксперимент (его впервые использовал для доказательства научной истины Г. Галилей) и множество теорий. Ньютон осуществил вторую революцию в естествознании и сформулировал парадигму классической физики.

Парадигма- это исходное основополагающее утверждение, принимаемое без доказательств, на котором строятся все дальнейшие рассуждения. В математике в качестве парадигм выступают аксиомы. Революции в науке, как правило, сопровождаются сменой парадигм, причем всегда оказывается, что новая парадигма не полностью уничтожает прежнюю, а включает ее в себя как частный случай. Парадигма Ньютона касается пространства и времени (подробнее о ней сказано в Лекции 3).

Именно в течение второго периода была создана вся классическая наука, описывающая макромир (подробнее о нем– в Лекции 3), появилось большое число теорий, связанных не только с констатацией научных фактов, но и с их объяснением. В этот же период начинается интенсивная математизация наук.

Третий период– ХХ век - это век научно-технической революции (НТР). Естественные и технические науки настолько тесно сплелись, что существование одного блока стало невозможно без другого. На рубеже Х1Х и ХХ веков произошла третья революция в физике, связанная с тем, что классическая физика не могла объяснить ряд открытий, сделанных в конце Х1Х века. Попытки объяснения полученных экспериментальных данных привели к смене парадигм и к созданию физики микромира и мегамира. Центральной фигурой этого периода является Альберт Эйнштейн (1879 - 1955). Никогда еще наука не играла такой важной роли в жизни человечества, никогда ранее ее достижения не были столь актуальны для его настоящего и будущего. Выяснилось, что наука принесла человечеству не только несомненную пользу (выход в Космос, ядерная энергия, полимеры, победа над многими болезнями), но столь же несомненный вред (гонку ядерных вооружений, глобальный экологический кризис), хотя в этом отношении ее вину можно рассматривать лишь как косвенную.

В ХХ веке наука, которая раньше, как уже говорилось, была частью общечеловеческой духовной культуры, стала материальной силой, поскольку ни один серьезный проект в любой области человеческой деятельности немыслим сейчас без научной разработки.

Четвертый период – конец ХХ - начало ХХ1 в. условно можно обозначить как век информации и биологии. Человечество еще только входит в этот период. Основоположник кибернетики, этого любимого детища современной математики, обусловившей НТР, Норберт Винер (1894-1964) жил и трудился в ХХ веке, а центральная фигура четвертого периода, возможно, еще только учится ходить и произносить первые слова. В настоящее время

осуществляются начавшиеся еще в ХХ веке интеграция и конвергенция наук.

 

4.Научное и религиозное мировоззрение.

 

Религия, так же, как и наука, является частью духовной культуры человечества. В отличие от науки, которая возникла, потому что человеку было интересно и необходимо познавать окружающий мир (от этого зависело выживание его как вида), религия возникла из-за того, что ему было страшно.

Взаимоотношения науки и религии в разные исторические эпохи были достаточно сложными. Подчас эти области культуры творились одними и теми же людьми: в древности самыми образованными были жрецы, в средние века – монахи. Иногда наступали периоды острой конфронтации. Самым ярким примером такой конфронтации были действия римско-католической церкви и ее главного карательного органа - Святой инквизиции - против «еретиков», среди которых было немало представителей науки.

На протяжении человеческой истории любой конфликт между религией и наукой всегда заканчивался неизменной победой научных взглядов на проблемы мироздания. Вместе с тем, недопустимой является и позиция вульгарных атеистов, по существу запрещавших любую религию при социалистическом строе. По результатам социологических опросов, проведенных в конце ХХ века, половина шестимиллиардного человечества заявила о своей принадлежности к какой-либо религиозной конфессии. Каждая из обеих составных частей духовной культуры должна четко обозначить свое место и роль в жизни человечества: наука занимается познанием объективных законов окружающего мира, религия - душой человека; такое четкое разделение сфер деятельности практически исключает конфронтацию между этими двумя областями духовной культуры человечества.

Главное различие научного и религиозного мировоззрения состоит в том, что любая научная истина всегда требует доказательства (экспериментального или математического), тогда как любая религиозная доктрина основана исключительно на вере.

Таким образом, современная наука, достижения и успехи которой неоспоримы, имеет богатейшую предысторию и непростую внутреннюю структуру.