Современное естествознание и будущее науки

     Содержание.

     1. Введение                                                                                             1

     2. История естествознания.                                                                    2                                                               

        2.1 Зарождение научного мышления в Древней Греции.                 2           

        2.2 Классическая эпоха в естествознании.                                         4

        2.3 Особенности неклассического естествознания.                           10

     3. Современное естествознание и будущее науки.                              14

     4. Заключение.                                                                                      17

     5. Список источников.                                                                          18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение.

           Естествознание — это совокупность наук о природе, которые изучают мир в его естественном состоянии. Это обширная область человеческих знаний о природе: разнообразных природных объектах, явлениях и закономерностях их существования и развития. Целью естествознания является познание законов природы и поиск путей их разумного практического использования. Область познания природы естественными науками неисчерпаема. Естествознание исследует бесконечное множество объектов — с субъядерного уровня (микромир элементарных частиц и вакуума) структурной организации материального мира до галактик, мегамиров и Вселенной.

           Характерной чертой современного естествознания является проникновение его в новые, ранее неизвестные или недоступные для исследования области природы. Это привело к революции в наших представлениях о природе. Теории, считавшиеся универсальными, оказались применимыми лишь в определенных и довольно узких пределах. Современное естествознание создало новые фундаментальные понятия и теории, новую естественнонаучную картину мира, более глубоко отражающую объективную реальность природы.

           Поэтому «История естествознания» - актуальная тема в современном мире, поскольку, изучение современной науки необходимо начинать с изучения истоков, потому что именно там закладывались ее основы.

          Цель работы - ознакомиться с историей развития естествознания, рассмотреть основные закономерности, особенности и тенденции развития современного естествознания. 
 

     2. История естествознания.

        2.1 Зарождение научного  мышления в Древней  Греции.

           Еще на заре цивилизации люди задумывались о том как устроен Мир, какова природа окружающих их вещей, почему день сменяется ночью, как устроено “живое”. Из опыта и наблюдений были получены первые единичные сведения, которые были разрозненны и между ними человек не видел никакой связи. Поэтому для объяснения существующих явлений появились мифы и легенды. Они передавались из поколения в поколение и достаточно логично, по тем временам, объясняли устройство мира. Исходя из мифов, вначале был неорганизованный, неупорядоченный хаос. Далее появился весь видимый, упорядоченный Мир (или космос) за порядком в котором следили боги.

           Нельзя сказать, что начало эпохи познания началось с древней Греции, как принято считать. Наблюдение и обобщение, изобретение имели место и в более древних цивилизациях - китайской, египетской, цивилизации майя.

           Но местом рождения современной западной науки принято считать Древнюю Грецию. Именно на этой земле буйно расцвела культура и философия, именно эта земля подарила миру огромное количество талантливых философов. Знания древних носили общий, философский характер (философия и наука о природе рассматривались как единое целое).          Расцвету культуры в древней Греции немало способствовало развитие общественных и производственных отношений. Развивалась торговля, ремесло; появились денежные отношения. Еще одним видом деятельности стало так называемое философствование. Весь спектр знаний об окружающем мире, первые попытки сформировать целостную картину естествознания выразились в натурфилософии (лат. natura - природа) или философия природы. Так и называется первый этап в развитии естествознания. этап, в отличие от периода, более продолжительный отрезок времени, характеризующийся более общими, основополагающими идеями об устройстве мира.

           Резкое изменение характера общественной жизни в европейском очаге культуры к началу I тысячелетия до н. э. было обусловлено процессами колонизации, мореплаванием, торговлей. Это способствовало тому, что греки совершили важнейший шаг в развитии общественных отношений - переход от регуляции общественной жизни обычаями, запретами, религиозными предписаниями к правовым и гражданским нормам (законам), обязательным для всех членов общества.

           Большое значение для развития естествознания имело атомистическое учение, возникновение которого связывают с именами Левкиппа и Демокрита. Считая все в природе состоящим из атомов и пустоты, философы-атомисты пытались таким образом преодолеть логические противоречия, связанные с бесконечной делимостью материи, с пониманием феномена движения.

           Несмотря на наивный характер естественнонаучной картины мира, древнегреческими философами были сделаны многие важнейшие интеллектуальные открытия, такие как мысль о доказуемости отношений между формальными структурами, принцип дедуктивного умозаключения и другие. Непревзойденным образцом логически выводного знания для последующих столетий развития науки служила аксиоматическая геометрия Евклида.

           Таким образом, созерцательность, недостаточность эмпирических знаний, восполняемая силой воображения, синкретизм истины, добра и красоты не позволяют считать Древнюю Грецию точкой отсчета науки в современном смысле этого слова. Можно говорить лишь о формировании протонаучного стиля мышления и о зарождении элементов научной деятельности. 

     2.2 Классическая эпоха в естествознании.

           Процесс становления науки, начавшийся в Древней Греции, оказался весьма длительным и продолжался вплоть до XVI - XVII веков, когда наука окончательно сформировалась как самостоятельная духовная деятельность и как социальный институт

           Закрепление самостоятельного статуса науки произошло в XVI-XVII в.в. и было связано с деятельностью целой плеяды великих ученых. Именно к этому времени математика становится универсальным языком науки, базисом аналитических исследований (Р. Декарт), а центральное место начинают занимать методологии, основанные на опытном установлении отношений между фактами и дальнейшем их обобщении индуктивными методами (Ф. Бэкон). Исходным пунктом формирующейся классической науки стала гелиоцентрическая система мира (Н. Коперник).   Фундаментальное переосмысление проблемы движения и его описания позволило Г. Галилею показать эффективность применения идеализированных понятий (равномерное прямолинейное движение, материальная точка и т.д.), непосредственно не встречающихся в природе, но служащих целям создания на их основе аксиом движения. Принцип относительности Галилея, преобразования Галилея, принцип инерции и другие понятия непосредственно вошли в механику Ньютона, с которой и началось классическое естествознание. Наконец, нельзя не отметить важность создания огромного объема экспериментальной информации, накопленной к XVII веку, особенно в области астрономии, а также предварительной эмпирической обработки этой информации (Тихо Браге, И. Кеплер).

           Эта эпоха характеризуется определенными особенностями. С эпохой Возрождения происходит перелом в науке. Теперь движение прогресса происходит скачками, основой которых являются новые идеи и теории, радикально меняющие взглядов на мир. Эти переломные этапы, скачки называют научными революциями. Причем это не кратковременное состояние, а изменение во взглядах, продолжающееся некоторое время.

           В эпоху Возрождения, период между 15 и 16 веками, произошла первая научная революция. Эту эпоху принято ассоциировать с именем Великого итальянца Леонардо да Винчи - он неоднократно говорил о несостоятельности геоцентрической системы Птолемея; он изобрел множество технических средств в механике; круг его интересов распространялся от математики и физики до анатомии и живописи. Изучение анатомии человека запрещалось церковью, однако Леонардо детально изучил ее. Да Винчи обращал внимание на необходимость использования практики, эксперимента в науке. Об этом говорят и в наше время.

           Геоцентрическая модель строения Вселенной, царившая в естествознании около 14 веков, была наконец заменена гелиоцентрической в 1543 году. Ее автор, польский астроном Николай Коперник, низвел Землю до уровня рядовой планеты, Солнце он поместил в центре системы и все планеты вместе с Землей двигались вокруг Солнца по круговым орбитам. Коперник предположил, что движение есть естественное свойство небесных и земных объектов, подчиненное единым законам. Это был удар по аристотелевскому “перводвигателю”, приводящему в движение Вселенную.

           Коперник впервые показал, что наши чувства не всегда дают нам реальную картину окружающего, и что необходимо не только наблюдать но и опытно проверять. Здесь он развил идею Платона о том, что органы чувств не всегда дают верную и полную информацию, и поэтому практика – критерий истины. Это учение подрывало устои католической церкви - если Земля не центр мироздания, значит и человек не есть венец творения, высшая цель мироздания. Все последователи Коперника были подвергнуты гонениям, а сам он избежал инквизиции в виду естественной смерти.   Взгляды Коперника настолько меняли мировоззрение, что по праву их можно считать толчком к смене старой, геоцентрической картины мира на новую, гелиоцентрическую.

           Продолжателем идей Коперника стал Джордано Бруно - он отстаивал положения, что Вселенная бесконечна, что у нее нет центра; он говорил о наличии множества тел подобных Солнцу и окружающих его планет. Идеи Бруно еще больше подрывали устои церкви и в 1600 году он был сожжен как еретик.

           Продолжением идей Коперника и Бруно стали идеи Галилея, Кеплера и Ньютона в 17 - 19 веках. Этот период называют еще естествознанием нового времени. Это было время Великих географических открытий, появления новых экономических и производственных отношений. Этот период связывают с появлением новой механической картины мира. Галилей, впервые применив изобретенную им трубу, обнаружил, что у Юпитера есть спутники, что Солнце вращается вокруг своей оси и у него есть пятна, а на Луне есть горы - все это не вписывалось в теорию Аристотеля о противоположности земного и небесного и подтверждало теорию Коперника. Галилей опроверг Аристотеля и в том, что равномерное движение требует постоянной прилагаемой силы. Он также исследовал свободное падение тел и установил, что скорость не зависит от массы тела. Но главное, что Галилей дал доказательство верности учения Коперника - не только астрономические но и математические.

           Но также как и во времена основателей гелиоцентрической картины Вселенной, церковь не могла допустить распространения этих мыслей и перед угрозой сожжения Галилею пришлось отречься от своих мыслей.

           Но научную мысль уже невозможно было удержать. Включая в исследование наблюдения, анализ, рассуждения, обобщения Иоганн Кеплер в 1609 году сформулировал законы движения планет. Кроме этого Кеплер предложил теорию предсказаний солнечных и лунных затмений, уточнил величину расстояния между Землей и Солнцем. Кеплер дал толчок развитию динамики в механике. Церковь также запрещала некоторые его книги, но сам он относился к этому без сарказма: “Мне все равно, кто будет меня читать: люди нынешнего или люди будущего поколения. Разве господь Бог не дожидался 6 тысяч лет, чтобы кто-нибудь занялся созерцанием его творений”.

           Французский ученый Рене Декарт предложил теорию вихрей, по которой все пространство заполнено подвижным веществом, способным образовывать вихри. Эти вихри образуют потоки и вовлекают в движение все в мире. Но главная заслуга Декарта в развитии геометрии, как части математической науки (знаменитые декартовы координаты - оси абсцисс и ординат)

           Первая научная революция завершилась появлением трудов профессора Кембриджского университета Исаака Ньютона, где он изложил систему законов механики, всемирного тяготения; систематизировал все значительное в механике. Он сформулировал 3 закона движения и Закон Всемирного тяготения.

           Закон Всемирного тяготения оказал огромное влияние на развитие естествознания. Впервые открытый закон оказывался универсальным законом природы, которому подчинялось и малое и большое. В результате появления этой и предшествующих теорий сформировалась механистическая картина мира, где все можно было, как казалось, объяснить на основе простых законов. Природа представилась некой машиной и чтобы познать ее до конца необходимо просто разобрать механизм по составным частям.