Становление и развитие естественных и технических наук

                                                Введение

Наука в ее современном  понимании является принципиально  новым фактором в истории человечества, возникшим в недрах новоевропейской  цивилизации в XVI — XVII веках. Она  появилась не на пустом месте. Немецкий философ К. Ясперс говорит о двух этапах становления науки. I этап: “становление логически и методически осознанной науки — греческая наука и параллельно зачатки научного познания мира в Китае и Индии”. II этап: “возникновение современной науки, вырастающей с конца средневековья, решительно утверждающейся с XVII в. и развертывающейся во всей своей широте с XIX в. ”[1]. Именно в XVII в. произошло то, что дало основание говорить о научной революции —радикальной смене основных компонентов содержательной структуры науки, выдвижении новых принципов познания, категорий и методов.

Техника большую часть  своей истории была мало связана  с наукой; люди могли делать и  делали устройства, не понимая, почему они так работают. В то же время  естествознание до XIX века решало в основном свои собственные задачи, хотя часто отталкивалось от техники. Инженеры, провозглашая ориентацию на науку, в своей непосредственной практической деятельности руководствовались ею незначительно. После многих веков такой "автономии" наука и техника соединились в XVII веке, в начале научной революции. Однако только в XX веке наука становится главным источником новых видов техники и технологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Становление и развитие естественных наук

             Естественные науки - отрасли науки, изучающие явления 

окружающего мира в живой  и неживой природе. К естественным наукам не относятся исследования человеческого общества, как и искусств, которые принято объединять под названием гуманитарные науки. Также не относятся к естественным наукам точные науки : математика и информатика, хотя методы и результаты этих областей исследований широко используются естествознанием. На базис естественных наук опираются прикладные науки.

 

1.1 Предмет  естествознания. Отличие естествознания  от технических и общественных наук

Естествознание  – совокупность наук о природе.

Предмет естествознания:

• различные формы движения материи в природе;
• лестница последовательных уровней организации материи и их взаимосвязи;
• основные формы всякого бытия - пространство и время;
• закономерная связь явлений природы как общего, так и специфического характера.

Цели естествознания:

• находить сущность явлений природы, их законы и на этой основе предвидеть или создавать новые явления;
• раскрывать возможности использования на практике познанных законов природы.

Можно сказать, что у естествознания есть ближайшая, или непосредственная, цель – это  познание законов природы и конечная цель – содействие практическому  использованию этих законов. Таким  образом, цели естествознания совпадают  с целями самой человеческой деятельности.

История науки полна  сообщений о случайных событиях: случайно были открыты гальванические элементы, радиоактивность, лучи Рентгена, радиоизлучение Галактики, пенициллин, фуксин, почти все химические элементы и многое другое.

Развитие науки  зависит от многих причин, среди  которых можно выделить следующие:

• потребности материального производства;
• практические потребности общества;
• экономический строй;
• уровень развития культуры;
• формы общественного сознания;
• достигнутый уровень самой науки.

От технических наук естествознание отличается нацеленностью  на познание, а не на помощь в преобразовании мира, а от математики тем, что исследует  природные, а не знаковые системы.

Следует учитывать различие между естественными и техническими науками, с одной стороны, и фундаментальными и прикладными – с другой. Фундаментальные науки – физика, химия, астрономия – изучают базисные структуры мира, а прикладные занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач.

Однако провести четкую грань между естественными, общественными  и техническими науками в принципе нельзя, поскольку имеется целый  ряд дисциплин, занимающих промежуточное  положение или являющихся комплексными по своей сути. Так, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических - бионика, а комплексной дисциплиной, которая включает и естественные, и общественные, и технические разделы, является социальная экология.

От общественных и  технических наук естествознание отличается по предмету, целям и методологии  исследования. При этом естествознание рассматривается как эталон научной  объективности, поскольку эта область  знания раскрывает общезначимые истины, принимаемые всеми людьми. К примеру, другой крупный комплекс наук – обществознание – всегда был связан с групповыми ценностями и интересами, имеющимися как у самого ученого, так и в предмете исследования. Поэтому в методологии обществознания наряду с объективными методами исследования приобретает большое значение переживание изучаемого события, субъективное отношение к нему. Естествознание имеет существенные методологические отличия и от технических наук, обусловленные тем, что целью естествознания является познание природы, а целью технических наук – решение практических вопросов, связанных с преобразованием мира.

           1.2 Основные этапы в развитии естествознания

Изучение современной  науки необходимо начинать с изучения истоков, потому что именно там закладывались ее основы.

Историю развития естествознания можно проследить с VI в. до н.э. Начиная  с эпохи Коперника, история естествознания рассматривается в свете научных  революций, связанных с выявлением фундаментальных принципов природы.

Можно выделить пять основных этапов развития естествознания: натурфилософия, классическое естествознание, синтетическая стадия, интегративно-дифференциальная стадия, информациологическая стадия познания природы.

Нужно иметь в виду, что в истории общества развитие естествознания не являлось монотонным процессом – имели место переломные этапы, кризисы, выход на качественно новый уровень знаний, радикально меняющий прежние представления о мире. Эти переломные этапы в развитии научного знания получили название научных революций.

Научная революция приводит к формированию совершенно нового видения  мира, вызывает появление принципиально  новых представлений о его  структуре и функционировании, а  также влечет за собой новые способы  и методы познания. Каждому этапу  развития естествознания предшествовала своя научная революция, которая получала название по имени ученого, сыгравшего основную роль в формировании новых научных представлений.

Естествознание древнего мира - «натурфилософия» (VI – IV в.в. до нашей эры (н.э.) – до XIII – XV в.в. н.э.) – на этой стадии сформировались общие представления об окружающем мире, как о чем-то целом. Отличительной чертой этой стадии являлось господство методов наблюдения, а не эксперимента, догадок, а не точно воспроизводимых выводов. Тем не менее, ее роль в познании Природы очень велика, т.к. основывалась она на представлении о мире, как из чего-то происшедшем, развивающемся, эволюционирующим, то есть появилась мысль о том, что все предметы окружающего мира состоят из простейших начал («стихий»), к которым чаще всего относили огонь, воздух, воду и землю. При этом утвердилась точка зрения, что существует лишь одно – единственное первоначало, из которого все возникло и все состоит. Для этого периода характерно возникновение и становление геоцентрической системы мира (Аристотель и Птолемей). На обоснование этой системы особенно много сил потратил Птолемей и она просуществовала после его смерти чрезвычайно долго – целых 1375 лет, вплоть до опубликования знаменитого труда Н.Коперника, заменившего эту систему на гелиоцентрическую. Одним из величайших ученых и философов античности был Аристотель, основоположник Аристотелевской научной революции, в результате которой появились на свет отдельные естественные науки. Заданные Аристотелем нормы научных знаний, образцы объяснения пользовались в науке непререкаемым авторитетом более 1000 лет, а некоторые, например, законы формальной логики, действуют и в настоящее время. Считается, что наука зародилась в Древней Греции на основе работ Аристотеля. Тем не менее, начало естествознания как точной науки исторически относят к XV-XVI в.в. н.э., когда исследование природы вступило во вторую стадию, получившую название «аналитической» или стадии «классического естествознания». Для нее характерно глубокое исследование отдельных явлений, активное использование эксперимента. Возникла огромная армия исследователей - путешественников, мореплавателей, астрономов, алхимиков и др., накопивших большой экспериментальный материал и положивших начало основной массе достижений в изучении Природы. На этой стадии произошло выделение (дифференциация) отдельных точных наук - физика, химия, биология, география, геология и др. К отличительным особенностям аналитической стадии относятся:

1. Тенденция к непрерывной  дифференциации наук;

2. Преобладание эмпирических  знаний над теоретическими;

3. Опережающее, преимущественное  исследование предметов Природы  по отношению к изучению процессов;

4. Классическое естествознание  заговорило языком математики;

5. Однако, Природа рассматривалась  неизменной, вне эволюции.

У истоков современной  науки стояли классики естествознания - Н.Коперник, Г.Галилей, И.Кеплер, Г.Декарт, И.Ньютон. К периоду становления классического естествознания относят вторую революцию. Ее исходным пунктом считается переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической (это самый заметный признак смены научной картины мира перед Аристотелевской и Птолемеевской геоцентрической системой мира). Доминирующей наукой этого периода стала классическая механика, утвердившая механическую картину мира; И. Ньютона сформулировал три основных закона движения, которые легли в основу механики как науки. Эта система законов движения была дополнена открытым Ньютоном законом всемирного тяготения, являющимся универсальным законом Природы, которому подчиняется всё – малое и большое, земное и небесное. Идеи И.Ньютона, опиравшиеся на математику, физику и эксперимент, определили направление развития естествознания на многие десятилетия вперед; поэтому вторая научная революция получила название «ньютоновской революции».

Третий этап познания Природы - «синтетическая стадия» ( XVIII – XIX в.в.); для нее характерно:

1. Начало воссоздания  целостной картины Природы на основе ранее познанных частностей;

2. На первый план  выходит изучение процессов;

3. Создание универсальных  теорий (например, Периодический закон  и периодическая система химических  элементов Д.И.Менделеева, теория  строения органических соединений Д.М.Бутлерова, открытие законов термодинамики, становление и развитие химической кинетики и др.);

4. Природа вновь рассматривается  с точки зрения ее эволюции.

Четвертый этап – «интегрально-дифференциальная стадия» (конец XIX - середина ХХ в.в.); она характеризуется:

1. Обоснованием принципиальной  целостности (интегральности) всего  естествознания;

2. Усилением дифференциации  наук и резким возрастанием  объема эмпирических исследований;

3. Взаимным проникновением  идей и методов различных наук; появлением «синтетических наук»;

4. Созданием универсальных  теорий, выводящих все разнообразие  природных явлений из одного  или нескольких общетеоретических  принципов, например, А.Эйнштейн  «Общая теория относительности  для непрерывного макромира», В.Гейзенберг  «Квантовая теория для дискретного микромира». Для этого периода характерна целая серия блестящих открытий в физике - сложность строения атома, явление радиоактивности, дискретный характер радиомагнитных излучений и др.

На рубеже XIX - ХХ в.в. произошла  третья научная революция, получившая название «эйнштейновской революции». Наиболее значимые теории, составившие основу нового научного знания – это теории относительности (специальная и общая) и квантовая механика. Первая – новая общая теория пространства, времени и тяготения; вторая – обнаружила вероятностный характер законов микромира и корпускулярно-волновой дуализм материи. Идеи А.Эйнштейна означали принципиальный отказ от всякого центризма вообще. «Привилегированных», выделенных систем отсчета в мире нет, все они равноправны. Любые наши представления, в том числе и вся научная картина мира, относительны. Несколько позднее произошли мини-революции в:

- космологии – «модель  Большого взрыва и расширяющейся  Вселенной»;

- геологии – тектоника  литосферных плит;

- биологии – модели происхождения жизни;

- генетике – механизм  воспроизводства генетической информации;

- кибернетике – управление  в неживой и живой природе;

- социологии – соотношение  естественного и социального;

- психологии – роль  бессознательного в человеческой психике и др.

Эти научные революции  позволили сформировать новую научную  картину мира и выдвинули новые  проблемы в развитии естествознания, которое вступило в качественно  новый этап своего развития.

Пятый этап – информациологическая стадия познания природы – (60 – 70 г.г. XX в. и по настоящее время). Человечество вступило в век сплошной информатизации, отличающийся ускоренными темпами развития и внедрения во все сферы народно-хозяйственной и социально-политической деятельности общества таких катализаторов прогресса, как ЭВМ, персональные компьютеры, лазерная техника и спутниковая связь.

Современное естествознание характеризуется лавинообразным накоплением  нового фактического материала и  возникновением множества новых  дисциплин на стыках традиционных, возрастанием роли теоретических исследований, направляющих работу экспериментаторов в области, где обнаружение новых явлений более вероятно. За последние полвека объем знаний, накопленных человечеством с античного времени, удвоился. Возникли новые направления: синергетика, неравновесная термодинамика, генная инженерия, информатика, аналитическая психология и др. В науке появились новые объекты - открытые сложные системы, детерминический хаос и др. Наша планета рассматривается как единая система, включающая биосферу и социосферу. Предметом исследования современного естествознания является весь мир в его внутренней сложности, многообразии и единстве. Предметом естествознания является не только сущие, но и эволюционные процессы в живой и неживой природе.