Основные этапы развития естествознания

Выдающиеся открытия XIX в. и конец натурфилософии  

 Концепция единства и эволюции  живой природы постепенно пробивала  себе дорогу. Ряд великих открытий, сделанных в XIX в., послужил становлением  исторического метода исследований. Они были представлены: 
   - законом сохранения энергии Джоуля, Гельмгольца; 
   - учением об электромагнитном поле М. Фарадея; 
   - разработкой клеточной теории Т. Шванна; 
   - созданием эволюционной теории Ч. Дарвина. 
   В XIX в. материалистическая натурфилософия находит свое отражение в трудах и исследованиях П. Лапласа, Дж. Дальтона, Л. Фейербаха, А.И. Герцена, Н.Г. Чернышевского, М. Фарадея, Дж. Максвелла, Ч. Дарвина, Л. Больцмана и др. Они разрабатывали философию понимания природы на основе данных и достижений науки и сами были авторами великих открытий и фундаментальных теорий. Для этого периода характерно, что новые естественнонаучные концепции сначала формулировались авторами в виде философских идей, а затем по мере их разработки, эмпирического и теоретического исследований превращались в конкретные научные теории. 
   Период натурфилософии можно считать законченным в середине XIX в. Ф. Энгельс (1820—1895), понимая ограниченность натурфилософии, ее неспособность дать естествознанию нужную методологию, в которой оно так нуждалось, приступает в 70-х гг. XIX в. к разработке труда “Диалектика природы”, целью которой было сделать диалектико-материалистический анализ достижений науки в понимании природы, раскрытии всеобщих свойств и законов движения материи. Диалектико-материалис-тические воззрения Ф. Энгельса складывались под влиянием эволюционного учения Ч. Дарвина, благодаря которому в учении о науке сформировался, а затем и утвердился исторический метод исследования. 
   Ф. Энгельс не только по достоинству оценил три великих открытия XIX в. (закон сохранения и превращения энергии, теория клеточного строения организмов и эволюционная теория Ч. Дарвина), но и прозорливо определил тенденции развития науки в этих областях знания, что впоследствии получило блестящее подтверждение.

“Русский космизм”  

 Если XVIII в. можно назвать веком И. Ньютона, то XIX в. — это век Ч. Дарвина. Создание эволюционной теории играет принципиальную роль для развития всего естествознания в целом. В этой связи к концу века происходит размежевание наук: возникают точное естествознание, к которому мы теперь относим физические и естественные науки, и в первую очередь — биологию, и науки об обществе, о его развитии, самом человеке. Но все эти науки развивались отдельно, так как считалось, что каждая из сфер нашего мира существует как бы сама по себе и подчиняется своим законам. 
   Но в том же XIX в. начали формироваться и иные тенденции. Во второй половине XIX в. в России возникает своеобразное умонастроение, называемое теперь “русским космизмом”. Оно не было школой в научном понимании, а являлось именно умонастроением широких кругов демократической интеллигенции. В литературе было представлено Л.Н. Толстым, Ф.М. Достоевским, в философии — рядом таких блестящих умов, как П. Флоренский, В. Соловьев, Н. Федоров и многими другими. К течению “русского космизма” были близки и многие естествоиспытатели и ученые, такие как К.Э. Циолковский, Д.И. Менделеев, И.М. Сеченов и др. Суть этого учения и его основные черты: 
   1. Человек — это составная часть природы. 
   2. Человека и Природу следует не противопоставлять друг другу, а рассматривать в единстве. 
   3. Человек и все, что его окружает, — это части единого целого — Вселенной. 
   В этом контексте не так уж важно, что одни называют Богом, а другие — Вселенной. 
   Для русского естествознания второй половины XIX в. характерны рассмотрение любых фактов во всех их взаимосвязях, стремление к обобщающим схемам. Яркими примерами этому служат периодическая система Д.И. Менделеева, высказывание И.М. Сеченова о том, что человека нужно изучать в единстве его плоти, духа и окружающей среды, учение о ноосфере русского ученого В.И. Вернадского. 
   В рамках этого течения мысли зародилось понимание противоречия между Человеком и Природой, человеком и окружающей средой. И вместе с тем пришло понимание ответственности Разума за отыскание путей разрешения этого противоречия, а также того, что эти противоречия могут привести однажды к экологической катастрофе. В этой связи возникли идеи совершенства нравственного начала, создание некоего нового мирового правопорядка, актуальность которого возросла только в наши дни. Новый правопорядок и новая моральная основа человеческого общества — это необходимое условие дальнейшего развития цивилизации, всего человеческого рода (см. ТЕМУ 18.7). Нужны не слепое подчинение обстоятельствам и констатация фактов, а попытки конструктивного решения возникающих коллизий и всевозможных трудностей, попытки принять тот общепланетарный порядок, который необходим для продолжения развития цивилизации. Нужны новые знания и новая нравственность — вот основной мотив всего того направления мысли, которое получило название “русский космизм”. 
   Необходимо также отметить, что представители этого направления полагали, будто мысль и сознание являются такой же принадлежностью природы, как и “звезды, Галактика, микробы, камни”. Эта цельность восприятия мира оказала существенное влияние на развитие русской естественнонаучной мысли и послужила причиной того глубокого взаимопроникновения научной и философской мысли, которое наблюдалось в России во второй половине XIX в. Это привело к стремлению построить обобщающие, синтетические конструкции и схемы, что стало ведущей тенденцией развития русского естествознания этого периода. Ярким примером построения таких схем является знаменитая периодическая таблица элементов Д. Менделеева. Другой пример — высказывания И, Сеченова о том, что человека нужно изучать в единстве его плоти, духа и окружающей среды, которое опередило на многие десятилетия развитие физиологии не только в России. Десятком лет позже К. Маркс скажет, что в будущем все науки о природе и обществе должны будут слиться в единую науку о Человеке. 
   Таким образом, вместо исследовательской парадигмы, рожденной эпохой Просвещения, приходит понимание того, что Человек — активный фактор Природы, который не может быть сторонним наблюдателем. Даже в процессе изучения и наблюдения природных явлений человек может вносить в них необратимые изменения (например, катастрофическое “засорение” Космоса за счет исследовательской деятельности человека). Однако потребовалось еще много десятков лет, прежде чем эта интуитивная истина стала превращаться в строго научные утверждения.

Кризис в физике и нарушение прежних представлений   

 Конец XIX — начало XX в. характеризуется  кризисом в физике, который сопровождался  нарушением прежних представлений о строении материи, ее свойствах, формах движения и типах закономерностей. 
   Ряд выдающихся открытий в физике — рентгеновских лучей, радиоактивного излучения урана, электрона — опровергали сложившиеся представления о материи и ее формах. М. Планком была создана теория квантов и энергии микрообъектов, А. Эйнштейном вскрыта количественная связь между массой и энергией связи атомов. 
   Рухнуло основное положение атомистического материализма о неделимости и неуничтожимости атома. Однако тезис о том, что в связи с новыми открытиями в физике материя исчезла, был правомерно оспорен В.И. Лениным. Характеризуя подлинный смысл выражения “материя исчезла”, В.И. Ленин доказал, что исчезла не материя, а тот предел, до которого эту материю знали. 
   Таким образом, с развитием естествознания происходит смена одного научного представления о материальном мире — одной парадигмы, т. е. стереотипа в понимании различных явлений (см. определение парадигмы в ТЕМЕ 1.1), — другим. В прошлом ученые общались редко, обмен научной информацией отсутствовал, но острая полемика в сфере науки была всегда. 
   Значение философского наследия В.И. Ленина для современного естествознания велико. Это огромное количество его трудов, среди них можно выделить такие как “Материализм и эмпириокритицизм”, “Философские тетради”, “О значении воинствующего материализма”, “Карл Маркс” и др., которые подробно изучаются в курсе философии.

Ленинский принцип неисчерпаемости материи  

 Суть Ленинского принципа  неисчерпаемости материи состоит  в его положении: “Электрон также неисчерпаем, как и атом. Природа бесконечна” (Полн. собр. соч. Т. 18. С. 277). Идея о неисчерпаемости материи — атома, электрона и других элементарных частиц — результат конкретизации основных положений о движении материи. Открытые в конце XIX — начале XX в. такие составные части атома, как электрон, протон, нейтрон, многими физиками рассматривались абсолютно простыми бесструктурными точечными образованиями, но дальнейшее развитие физики показало чрезвычайно сложный состав элементарных частиц. В настоящее время неисчерпаемость электрона и других материальных частиц становится метрологическим принципом в истолковании все более широкого круга явлений материального мира. 
   Методология — учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. 
   Методология науки — учение о принципах построения, формах и способах научного познания. 
   Очевидно, что формирование новых теорий, воззрений и принципов в естествознании становится возможным лишь на основе методологии, которая наиболее полно и адекватно отражает явления материального мира.

Онтологическая сторона неисчерпаемости материи  

 Можно выделить две стороны  неисчерпаемости материи: онтологическую  и гносеологическую. Рассмотрим  первую. 
   Онтология — учение о бытии, в котором исследуются всеобщие основы и принципы бытия, его структуры и закономерности. 
   Онтологическая сторона неисчерпаемости материи выражает неисчерпаемость материального мира самого по себе, т. е. бесконечность его структуры, свойств, связей, взаимодействий, существующих независимо от познающего субъекта. Неисчерпаемость материи в онтологическом смысле выражает: 
   - бесконечность всего многообразия природы, с одной стороны; 
   - бесконечность структуры вглубь любого конечного материального объекта, с другой стороны.

Гносеологическая сторона неисчерпаемости материи  

 Гносеология — теория познания  — изучает закономерности и  возможности познания, отношения  знания к объективной реальности, исследует ступени и формы  процесса познания, условия и  критерии его достоверности и истинности. 
   Гносеологическая сторона неисчерпаемости материи включает в себя: 
   - признание принципиальной познаваемости внешнего мира, с одной стороны; 
   - утверждение о невозможности полного, абсолютного знания свойств и структуры материального мира на каждом данном этапе развития теории и практики, с другой стороны. 
   Познание — бесконечный процесс углубления наших знаний в сущность вещей, переход от одного уровня знания к другому. 
   Относительное, неполное знание шаг за шагом приближается к абсолютному, полному знанию. 
   Абсолютное познание является предельным состоянием бесконечно развивающейся вширь и вглубь науки. Научное познание, научные истины являются лишь приблизительным отражением действительности. На любой сколь угодно высокой ступени своего развития познание ограничено своими собственными достижениями. Даже общественная практика не является абсолютным критерием истины. Абсолютного критерия вообще не существует. 
   Характер разрешения противоречий между принципиальной возможностью исчерпывающего знания всех свойств и связей, наблюдаемых у явлений материального мира, и невозможностью этого абсолютного знания на каждом уровне развития науки лежит в представлении об идеализированных образах вещей, обладающих конечным числом свойств и конечной структурой. Например, в физике вводятся понятия абсолютно твердого тела, идеального газа, идеальной жидкости; разрабатываются для них теории и законы, а затем делаются поправки на реальные случаи. Этот же принцип используется при построении любых математических моделей, когда реальное число свойств ограничивается, но модели тем не менее хорошо “работают”. Такая идеализация является необходимым условием познания свойств реальных вещей, так как каждый идеализированный образ более или менее точно и полно отражает свойства реальных вещей. 
   В завершении рассмотрения этого вопроса вернемся еще раз к неисчерпаемости электрона и атома. Ученые обнаруживают все новые и новые частицы, одни из которых живут долго по сравнению с человеческой жизнью, другие — доли секунды. Частицы могут трансформироваться, обнаруживать как корпускулярные, так и волновые свойства. Все это — исследование атома, которое сейчас уже не вызывает былого энтузиазма, а открытие новой частицы не делает сенсации. 
   Другое дело — Вселенная. Как зародилась наша Вселенная? Из чего и когда? Где конец и начало нашей Вселенной? На эти вопросы пытаются ответить физика, астрономия, астрофизика и др. Любое открытие или просто известие, касающееся этой темы, вызывает сенсацию. Следовательно, пока четкие границы Вселенной не обозначены и не доказаны, ее можно считать такой же неисчерпаемой, как и атом. 
   Таким образом, на макро - и микроуровнях, через онтологическую и гносеологическую теории мы приходим к выводу о неисчерпаемости материи, выступающей против догматизации и абсолютизации научного знания.

Новейшая революция в естествознании  

 Период новейшей революции  в естествознании совпал с  вступлением капитализма в стадию  империализма. Новые потребности  техники оказали стимулирующее  воздействие на естествознание, приведшее к тому, что в середине 90-х гг. XIX в. началась новейшая революция в естествознании, главным образом в физике, и в ней можно выделить три этапа. 
   1. Первый этап новейшей революции в физике и во всем естествознании связан: 
   - с открытием электромагнитных волн Г. Герцем (1888 г.); 
   - с открытием светового давления П.Н. Лебедевым (1899 г.); 
   - с созданием теории относительности А. Эйнштейном (1905 г.); 
   - с изобретением радио А.С. Поповым (1895 г.); 
   - с возникновением в химии и биологии генетики на основе законов Г. Менделя (1856—1863 гг.); 
   - с созданием Н. Бором (1913—1921 гг.) на основе представлений об атоме и атомном ядре теории водородоподобного атома, основанной на двух его постулатах, которые позволили решить противоречия между классической физикой и вновь полученными экспериментальными данными и разработка которых велась в соответствии с периодической таблицей Д. Менделеева. 
   2. Второй этап новейшей революции в естествознании начался в середине 20-х гг. XX в. в связи: 
   - с возникновением квантовой механики; 
   - с сочетанием ее с теорией относительности; 
   - с образованием общей квантово-релятивистской концепции. 
   3. Началом третьего этапа новейшей революции в естествознании явились: 
   - первое овладение атомной энергией в результате открытия деления атомного ядра немецкими физиками О. Ганом и Ф. Штрассманом в 1938 г., за что они были удостоены Нобелевской премии по химии в 1946 г.; 
   - последующие исследования (1940—1947 гг.), с которыми связано зарождение ЭВМ и новой науки — кибернетики. 
   Полное развитие этот этап получил в середине XX в. Его отличительной особенностью является то, что наряду с физикой теперь в естествознании лидирует целая группа отраслей: 
   - химия (особенно микрохимия, химия полимеров); 
   - биология (особенно генетика, молекулярная биология); 
   - кибернетика; 
   - космонавтика и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        Современную науку характеризует смена парадигм, то есть сложившихся научных стереотипов. Смена научной парадигмы определяется, в первую очередь, переходом от антропоцентризма к биосфероцентризму, усиливающими процессами интеграции научного знания. Сформировалась современная научная картина мира как целостная система представлений о мире, его общих свойствах и закономерностях, возникшая в результате обобщения основных естественнонаучных теорий. Основой для формирования научной картины мира является естествознание. Современное естествознание представляет собой разветвленную область научного знания о природе, характеризующуюся одновременно идущими процессами научной дифференциации и создания синтетических дисциплин и ориентированную на интеграцию научных знаний. Каждая дисциплина естествознания видит в природе свой аспект изучения. Это многообразие нашло свое отражение в большом количестве концепций, посвященных практически всем природным объектам, явлениям и процессам. Его отличают ясное понимание целостности природы, эволюционный подход к ее изучению и к осмыслению результатов исследований, интенсивно идущие процессы интеграции разных научных направлений. Системное изучение природы показывает, что материя состоит из атомов и элементарных частиц; свойства объектов зависят от количества и расположения элементарных частиц; Вселенная возникла давно и с тех пор изменяется; клетка является единицей всех живых организмов; все организмы появились в результате естественного отбора. В целом мир многообразен и постоянно находится в процессе превращения одних систем в другие. В то же время общее состояние знаний о природных объектах приводит к выводу, что мир до конца не познан и многие природные явления еще не получили свое объяснение, так как для этого еще не сложились предпосылки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Бабушки А.Н. Современные концепции естествознания. СПб.: Издательство "Лань", 2002.
2. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. М.: МГУП, 2001г.
3. Гуляев С.А., Жуковский В.М., Комов С.В. Основы естествознания. Екатеринбург: УралЭкоЦентр, 2000.
4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск: ЮНВА, 2002.
5. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск: ЮКЭА. 2001.
6. Канке В.А. Основные философские направления и концепции науки. Итоги ХХ столетия. – М.:Логос,2002.
7. Карнешов С.Х. Концепции современного естествознания. — М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 2005.
8. Рузавин Г.И. Методология научного исследования. – М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2001.
9. Самыгин С.М. Концепции современного естествознания. Ростов-на- Дону : феникс, 2001.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Федеральное Агентство по Образованию

Томский Государственный  Университет

Кафедра экологического и природоресурсного  права 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине

концепции современного естествознания

на тему: «Становление и развитие естествознания с древнейших времен по наши дни»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

5 курса ЗО ЮИ ТГУ

Карпова М.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Томск 2012