Кроме всего прочего Ньютон разработал требования к исследованию, что явилось сильным прорывом в методологии. Именно Ньютон, по словам Эйнштейна, указал пути мышления, экспериментального исследования и практических построений.

           В труде Эммануила Канта “Всеобщая естественная история и теория неба” в 1755 году была сделана попытка исторического объяснения происхождения Солнечной системы. Вначале была некая туманная масса, которая равномерно заполняла пространство (вспомним идеи Анаксимандра об апейроне). Под действием сил притяжения образовывались отдельные скопления, становившиеся центрами притяжения. В этих центрах произошла концентрация вещества и образовались все тела. В противовес механике Ньютона, это была развивающаяся модель, которую нельзя было объяснить только законами механики. Независимо от канта, французский математик Пьер Лаплас разработал и дополнил кантовскую теорию. Эта идея была потом объединена в единую космогоническую гипотезу Канта-Лапласа.

           Надо отметить, что в это время происходит острая борьба двух концепций - катастрофизма и эволюционизма. Они по-разному объясняют историю нашей планеты. Жорж Кювье говорил, что каждый период в истории Земли завершается мировой катастрофой. В результате гибнут растения, животные и в новых условиях появляются новые виды. Причины катастроф он не объяснял. Жан Ламарк предположил, что изменения условий окружающей Среды есть движущая сила эволюции органического мира. Организмы изменяются, а не остаются постоянными - как говорил Линней. В 30-е годы 19 века труд англичанина Чарльза Лайеля нанес сокрушительный удар по теории катастроф, он показал, что факторы изменяющие лик Земли одинаковы и сегодня и в прошлом, нежно только допустить, что Земля существует долго.

           Стоит отметить, что в рассматриваемый период происходит развитие капиталистических отношений, бурно развивается техника. Все это подхлестывает развитие экспериментальной науки, появление массы новых открытий в самых разных отраслях знания. Матиас Шлейден и Теодор Шванн открыли, что все организмы состоят из клеток; создав свою клеточную теорию. Этим открытием было показано единство всего органического мира. Австрийский монах Грегор Мендель, в 1866 году показал, что в основе всего живого лежат наследственные единицы или гены, в последствие. Д.И.Менделеев делает прорыв в химии, открывая периодическую систему химических элементов. Это открытие позволяет предвидеть свойства новых, еще неизвестных элементов.

           До этого мир представлялся как механическая система, которая функционирует по законам классической механики. В подобной механистической картине мира место было только для одного вида материи - веществу, состоящему из частиц. Исследования Майкла Фарадея показали наличие электромагнитных полей. Значит, в природе кроме вещества существует еще и поле. (Демокрит говорил, что существуют только атомы и пустота). Джеймс Максвелл продолжил эту идею и разработал математическую модель для теории Фарадея. Две этих работы Фарадея и Максвелла положили начало крушения механистической картины мира. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.3 Особенности неклассического естествознания.

                 В конце 19 - начале 20 века на арену выходят новые общественные отношения и экономические теории, колоссально развивается техника. В этот время, называемый третьей научной революцией, начинается новый неклассический период в естествознании. Наука проникает вглубь материи. Супруги Пьер и Мария Кюри открывают явление радиоактивности, Эрнест Резерфорд строит планетарную модель атома - но эта модель не состыковывается с положениями электромагнитной теории Максвелла и поэтому на смену ей пришла квантовая модель атома Нильса Бора, по которой, в атоме существует несколько орбит по которым движутся электроны, при переходе электрона с одной орбиты на другую происходит выделение или поглощение энергии.

           Подрыву классических представлений в естествознании способствовали некоторые идеи, которые зародились еще в середине XIX века, когда классическая наука находилась в зените славы. Среди этих первых неклассических идей, в первую очередь, следует отметить эволюционную теорию Ч. Дарвина. Как известно, в соответствии с этой теорией биологические процессы в природе протекают сложным, необратимым, зигзагообразным путем, который на индивидуальном уровне совершенно непредсказуем. Явно не вписывались в рамки классического детерминизма и первые попытки Дж. Максвелла и Л. Больцмана применить вероятностно-статистические методы к исследованию тепловых явлений. Г. Лоренц, А. Пуанкаре и Г. Минковский еще в конце XIX века начали развивать идеи релятивизма, подвергая критике устоявшиеся представления об абсолютном характере пространства и времени. Эти и другие революционные с точки зрения классической науки идеи привели в самом начале XX века к кризису естествознания, коренной переоценке ценностей, доставшихся от классического наследия.

           Научная революция, ознаменовавшая переход к неклассическому этапу в истории естествознания, в первую очередь, связана с именами двух великих ученых XX века - М. Планком и А. Эйнштейном. Первый ввел в науку представление о квантах электромагнитного поля, второй навсегда останется в истории человечества как автор специальной и общей теории относительности. Буквально в течение первой четверти века был полностью перестроен весь фундамент естествознания, который в целом остается достаточно прочным и в настоящее время.

           Следует иметь в виду, что решающие шаги в становлении новых представлений были сделаны в области атомной и субатомной физики, где человек попал в совершенно новую познавательную ситуацию. Те понятия (положение в пространстве, скорость, сила, траектория движения и т.п.), которые с успехом работали при объяснении поведения макроскопических природных тел, оказались неадекватными и, следовательно, непригодными для отображения явлений микромира. И причина этого заключалась в том, что исследователь непосредственно имел дело не с микрообъектами самими по себе, как он к этому привык в рамках представлений классической науки, а лишь с «проекциями» микрообъектов на макроскопические «приборы». В связи с этим в теоретический аппарат естествознания были введены понятия, которые не являются наблюдаемыми в эксперименте величинами, а лишь позволяют определить вероятность того, что соответствующие наблюдаемые величины будут иметь те или иные значения в тех или иных ситуациях. Более того, эти ненаблюдаемые теоретические объекты (например, y - функция Шредингера в квантовой механике или кварки в современной теории адронов) становятся ядром естественнонаучных представлений, именно для них записываются базовые соотношения теории.

           Еще одной особенностью неклассического естествознания является преобладание же упомянутого вероятностно-статистического подхода к природным явлениям и объектам, что фактически означает отказ от концепции детерминизма. Переход к статистическому описанию движения индивидуальных микрообъектов было, наверное, самым драматичным моментом в истории науки, ибо даже основоположники новой физики так и не смогли смириться с онтологической природой такого описания («Бог не играет в кости», - говорил А. Эйнштейн), считая его лишь временным, промежуточным этапом естествознания.

           Далеко за рамки естествознания вышла сформулированная Н. Бором и ставшая основой в неклассической физике идея дополнительности. В соответствии с этим принципом, получение экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект, неизбежно связано с потерей информации о некоторых других величинах, дополнительных к первым. Такими взаимно дополнительными величинами являются, например, координаты и импульсы, кинетическая и потенциальная энергия, напряженность электромагнитного поля и число фотонов и т.п.           Таким образом, с точки зрения неклассического естествознания невозможно не только однозначное, но и всеобъемлющее предсказание поведения всех физических параметров, характеризующих динамику микрообъектов.

          Для неклассического естествознания характерно объединение противоположных классических понятий и категорий. Например, в современной науке идеи непрерывности и дискретности уже не являются взаимоисключающими, а могут быть применены к одному и тому же объекту, в частности, к физическому полю или к микрочастице (корпускулярно-волновой дуализм). Другим примером может служить относительность одновременности: события, одновременные в одной системе отсчета, оказываются неодновременными в другой системе отсчета, движущейся относительно первой.

           Произошла в неклассической науке и переоценка роли опыта и теоретического мышления в движении к новым результатам. Прежде всего, была зафиксирована и осознана парадоксальность новых решений с точки зрения «здравого смысла». В классической науке такого резкого расхождения науки со здравым смыслом не было. Основным средством движения к новому знанию стало не его построение снизу, отталкиваясь от фактической, эмпирической стороны дела, а сверху. Явное предпочтение методу математической гипотезы, усложнение математической символики все чаще стали выступать средствами создания новых теоретических конструкций, связь которых с опытом оказывается не прямой и не тривиальной.

           Данный период характеризуется появлением огромного количества открытий, некоторые из которых просто не укладывались в головах обычных людей. Ярким примером такой сенсационной теории стала теория относительности Альберта Эйнштейна, в которой он показал взаимосвязь пространства и времени. Ранее эти понятия были разобщены. Кроме всего прочего, еще одним крупным событием явилась теория о волновых свойствах материи. Так было показано, что объекты микромира ведут себя по другому в отличие от больших тел. Например – свет это и волна и частица одновременно.

           Период третьей научной революции охватывает период конца 19 – начала 20 века. Может показаться, что на этом история развития естествознания остановилась, но это не так. В настоящее время мы имеем предпосылки для рождения четвертой научной революции. Это так называемые загадки, от развития которых будет зависеть по какому пути пойдет развитие современного естествознания. 
 
 
 
 

     3. Современное естествознание и будущее науки.

     Усиление  внимания к проблемам интеграции науки, в особенности к взаимодействию гуманитарных, социально-экономических, естественных и технических наук, неизбежно в условиях интенсификации научной деятельности. Раскрытие  материального единства мира уже  не стало привилегией физики, философии  и вообще наук о природе; в этот процесс активно включились науки  социально-экономические и технические. Материальное единство мира в тех областях, где человек преобразовывает природу, не может быть раскрыто лишь естественными науками, ибо взаимодействующее с ней общество тоже представляет собой материю, высшую на современном этапе ступень развития. В процесс доказательства материального единства мира включаются не только интегративные научные направления, но через них и гуманитарные, социально-экономические и технические науки. Технические науки, отображающие законы движения материальных средств человеческой деятельности, являющиеся связующим звеном во взаимодействии человека и природы, также свидетельствуют о материальности средств человеческой деятельности, с помощью которых познается и преобразуется природа, а человек защищается от отрицательных воздействий внешней среды. Природные и социальные компоненты соединяются в технических средствах деятельности, и тем самым они выступают в качестве соединительного звена этих двух качественно различных состояний движения материи, взаимодействующих между собой.

     В доказательство материального единства мира включились все основные подразделения  современной науки, и процесс  аргументации идет не только в сфере  той или иной науки или региона, но и на стыках дисциплин и подразделений  науки, в процессе их взаимодействия. Мы теперь можем сказать, что доказательство материального единства мира стало  делом не только философии и естествознания, но и всей науки в целом, превратилось в задачу общенаучного характера, требующего усиления взаимосвязи указанных выше наук.

     Конечно, наибольший вклад в это вносит естествознание, которое в соответствии с характером своего предмета имеет  двоякую цель: 1) раскрытие сущности явлений природы, познание их законов; 2) выяснение и обоснование возможности  на практике использования познанных  законов природы. Можно сказать, что познание законов природы  есть непосредственная цель естествознания, а содействие практическому использованию  этих законов в интересах человека есть его конечная цель.

     Возможность научного предвидения и использования  в практических интересах человека явлений природы основана на познании человеком объективных, т. е. независимо от него существующих законов природы  и на овладении ими. Объективность, независимость от человека есть существенный признак законов природы в  отличие от законов, правил и норм, устанавливаемых самими людьми по своему усмотрению. Отсюда невозможность по своему усмотрению изменять, а тем  более уничтожать или создавать  законы природы или хотя бы нарушать их всеобщность путем создания исключений из них. Таким образом, естествознание непосредственно ставит задачу познания законов природы и возможности их практического использования. Если естествознание открывает и изучает то, что может быть использовано практически (различные виды материи, формы ее движения, различные силы природы и их законы), то техника и технические дисциплины решают задачу — как именно эти законы могут быть применены и использованы в интересах человека.

     Познание  окружающего мира — процесс весьма сложный. Он мало напоминает прогулку по прямой и ровной дороге, в конце  которой путника ждет желанный результат. Познающего человека можно сравнить с путником, перед которым расстилается целая сеть извилистых лесных тропинок. Как образно отметил мыслитель  средневекового Востока Ибн Сина (Авиценна), что возьмет тебя за руку удача и выведет из тупика блуждений, а может случиться, что замешательство заставит тебя застыть на месте, а может оказаться так, что заманит тебя в ловушку правдоподобие измышлений. В последнем случае результатом познания становится не истина, а "правдоподобные измышления" — заблуждения.