Тема 1. Концепции современного естествознания. Введение в дисциплину

1. Естествознание: определение и содержание понятия. Задачи естествознания.

Слово «естествознание» (<естество — природа) означает знание о природе, или природоведение. В латинском языке слову “природа” соответствует слово natura, поэтому  в немецком языке, ставшем в 17-19 вв. языком науки, все о природе стали называться "Naturwissenchaft”.  На этой же основе появился и термин «натурфилософия» — общая философия природы. В древнегреческом языке слову природа очень близко слово «физис» («фюзис»).

Первоначально все знание о природе действительно относилось к физике (в древности — «физиология»). Так Аристотель (III в. до н.э.) называл своих предшественников «физиками» или физиологами. Физика, таким образом, стала основой всех наук о природе.

В настоящее время имеются два определения естествознания.

1. Естествознание — наука о природе, как о единой целостности. 2. Естествознание — совокупность наук о природе, взятое как единое целое.

Первое определение говорит об одной единой науке о природе, подчеркивая единство природы, ее нерасчлененность. Второе говорит о естествознании как о совокупности , т.е. множестве наук, изучающих природу, хотя в нем и содержится фраза, что это множество следует рассматривать как единое целое.

К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д).

Целью естествознания, в конечном счете, является попытка решения так называемых «мировых загадок», сформулированных еще в конце 19-го века Э. Геккелем [1] и Э.Г. Дюбуа-Реймоном [2]. Вот эти загадки, две из которых относятся к физике, две — к биологии и три — к психологии (см. рис.1):

Естествознание, развиваясь приближается к решению этих загадок, но возникают новые вопросы, и процесс познания бесконечен. Действительно, наши знания можно сравнить с расширяющейся сферой. Чем шире сфера, тем больше точек ее соприкосновения с неизвестным.  Увеличение сферы знания приводит к появлению новых, нерешенных проблем.

Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека. Естественнонаучное знание создается в результате обобщения наблюдений, получаемых и накапливаемых в процессе практической деятельности людей, и само является теоретической основой их деятельности.

2. Важнейшие этапы развития естествознания.

История науки свидетельствует о том, что в своем познании Природы, начиная с древних времен, человечество прошло три стадии и вступает в четвертую.

На первой стадии сформировались общие синкретические, т.е. нерасчлененные, недетализированные представления об окружающем мире как о чем-то целом. Именно тогда появилась натурфилософия(философия природы), содержавшая идеи о догадки, ставшие в 13-15 столетиях зачатками естественных наук. В натурфилософии господствовали методы наблюдения, но не эксперимента, догадки, но не точные выводы. Но ее роль в общем ходе познания очень важна. Именно на этом этапе возникли представления о мире, как развивающемся из хаоса, эволюционирующем.

Вторая стадия - аналитическая, характерна для 15-18 веков. На этой стадии происходило мысленное расчленение и выделение частностей, приведшее к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других(наряду с издалека существовавшей астрономией). Накопленные с тех пор и до настоящего времени знания в изучении природы появились как раз на втором этапе.

Аналитическое исследование природных объектов осуществлялось на протяжении многих столетий исследователями-мореплавателями, путешественниками, врачами, астрономами, алхимиками и химиками, наблюдательными крестьянами и агрономами.

Основные особенности аналитической стадии познания.

1.Дифференциация естественных наук. Главная особенность аналитической стадии – тенденция к дальнейшей непрерывной дифференциации естественных наук. Эта тенденция остается и сегодня еще очень действенной.

2.Преобладание эмпирических знаний. Для аналитической стадии характерно явное преобладание эмпирических(полученных путем опыта, эксперимента) знания над теоретическими. Поэтому эту стадию нередко называют периодом эмпирического познания.

3.Приоритеты «предметов» над «процессами». Важной особенностью аналитической стадии является опережающее, преимущественное исследование предметов природы по отношению к изучению процессов в природе. Например химия в течение трех с лишним столетий(с 16 по 19) изучала главным образом элементный состав и строение молекул, и только к концу 19 началу 20 века, когда приоритетными стали термодинамика и кинетика, среди химических наук ведущее место заняло учение о химических процессах.

4. «Статичность» природы. Эта особенность аналитического периода развития естествознания состоит в том, что сама Природа вплоть до середины 19 века рассматривалась неизменной, окостенелой, вне эволюции.

Третья стадия – синтетическая. Постепенно, в течение 19-20вв, стало происходить воссоздание целостной картины природы на основе ранее познанных частностей, т.е наступила третья, так называемая синтетическая стадия.

Ряд исследователей считает, что в наши дни начинает осуществляться четвертая интегрально-дифференциальная стадия, на которой рождается действительно единая наука о природе.

Примечательно, что переход к третьей и даже к четвертой стадиям не исключает проявления всех только что перечисленных особенностей аналитического периода.

3.Научные программы античности: математическая Пифагора, атомистическая Демокрита, программа Аристотеля.

Математическая программа Пифагора – Платона.  Пифагор считал, что первоначальные сущности Космоса – это числа, т.е.  числа есть первооснова мира. При этом числа вовсе не являются теми кирпичиками мироздания, из которых состоят все вещи. Вещи не равны числам, а подобны им, основаны на количественных отношениях действительности, являющихся подлинно фундаментальными. Картина мира, представленная пифагорейцами, поражала своей гармонией - протяженный мир тел, подчиненный законам геометрии, движение небесных тел по математическим законам.

Следующий шаг в направлении формирования этой программы сделали софисты и элеаты. Они заявили, что ум человека - это не просто зеркало, пассивно отражающее природу, он накладывает свой отпечаток на мир, активно формируя его картину.

Свое завершение математическая программа получила в философии Платона. По Платону истинный мир – это мир идей, представляющий собой иерархически упорядоченную структуру. Мир вещей, в котором мы живем, возникает, подражая миру идей, из мертвой, косной материи, творцом всего является Бог-демиург (творец, создатель). При этом созидание им мира идет на основе математических закономерностей, которые Платон и пытался вычленить, тем самым математизируя физику. 

Oсновные позиции этой научной программы:

1. Мир - это упорядоченный Космос, чей порядок сродни порядку внутри человеческого разума. Следовательно, возможен рациональный анализ эмпирического мира.

2. Упорядоченность Космоса является следствием существования некоего всепроникающего разума, наделившего природу назначением и целью. В силу родства разумов (надмирового и человеческого), он доступен непосредственному восприятию человека, который должен для этого развить соответствующие способности, сосредоточив свои силы.

3. Умственный анализ обнаруживает за видимым миром некий вневременной порядок, сущность нашего мира - количественные отношения действительности.

4. Познание сущности мира требует от человека сознательного развития его познавательных способностей - разума, интуиции, опыта, оценки, памяти, нравственности (ибо познание конечных причин бытия - глубочайшая потребность не только ума, но и души). Итогом познания становится духовное освобождение человека.

Атомистическая программа Демокрита. Второй научной программой античности, оказавшей громадное влияние на все последующее развитие науки, стал атомизм. Основателями его стали Левкипп и Демокрит.

Согласно учению атомизма начала всего сущего - это неделимые частицы-атомы и пустота. Ничто не возникает из несуществующего и не уходит в небытие. Возникновение вещей есть соединение атомов, а уничтожение - распадение на части, в пределе - на атомы. Причиной возникновения является вихрь, собирающий атомы вместе.

Атомизм является физической программой, так как наука, по Демокриту, должна объяснить явления физического мира. Объяснение понимается как указание на механические причины всех возможных изменений в природе - движение атомов. Более глубоких причин, принадлежащих какой-то реальности, не доступной обычному восприятию, нет. Причины  естественных явлений безличны и имеют физическую природу, их следует искать в земном мире. Познание мира идет путем сочетания чувственного опыта и его рационального преобразования.

Это была первая в истории мысли программа, основанная на методологическом требовании объяснения целого как суммы отдельных составляющих его частей. Именно так были построены не только физические, но многие психологические и социологические теории Нового времени. По сути дела, это означало появление механистического метода, требовавшего объяснять сущность природных процессов механическим соединением индивидуумов.

Программа Аристотеля. Программа Аристотеля стала третьей научной программой античности. Она возникла на переломе эпох. С одной стороны, она еще близка к античной классике с ее стремлением к целостному философскому осмыслению действительности (при этом она пытается найти компромисс между двумя предыдущими программами). С другой, в ней отчетливо проявляются эллинистические тенденции к выделению отдельных направлений исследования в относительно самостоятельные науки, со своими предметом и методом.

Аристотель предлагает четыре причины бытия: формальную, материальную, действующую и целевую. В его «Метафизике» воссоздается мир как целостное, естественно возникшее образование, имеющее причины в себе самом. Это образование предстает перед нами в виде двойственного мира, имеющего неизменную основу, но проявляющегося через подвижную эмпирическую видимость. Предметом науки должны стать вещи умопостигаемые, не подвластные сиюминутным изменениям. Заслугой Аристотеля является и написание его знаменитого «Органона» - трактата по логике, поставившего науку на прочный фундамент логически обоснованного мышления с использованием понятийно-категориального аппарата. Кроме того, Аристотель систематизировал накопленные к этому времени научные знания.