- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О НАУКЕ И ЕЁ МЕТОДОЛОГИИ
- •1.1. Наука как рациональная сфера человеческой деятельности
- •1.2. Классификация наук
- •1.3. Естествознание. Методы естественнонаучного познания мира
- •1.4. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
- •Литература к главе 1
- •2.1. Современные представления об иерархических уровнях организации материи. Микро-, макро- и мегамиры
- •2.2. Этапы развития атомистической концепции
- •2.3. Фундаментальные взаимодействия в природе
- •Литература к главе 2
- •КОНЦЕПЦИИ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ
- •3.1. Основные этапы развития представлений о пространстве и времени.
- •3.2. Основы классической механики и их связь со свойствами пространства и времени
- •3.3. Пространство и время в специальной и общей теории относительности
- •Литература к главе 3
- •СИММЕТРИЯ И ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
- •4.2. Закон сохранения импульса
- •4.3. Закон сохранения энергии
- •4.3.1. Работа и кинетическая энергия
- •4.3.2. Потенциальная энергия
- •4.3.3. Полная механическая энергия
- •Литература к главе 4
- •5.1. Уравнение состояния. Нулевое начало термодинамики
- •5.2. Первое начало термодинамики
- •5.3. Второе начало термодинамики. Энтропия и её статистический смысл
- •Макросостояние
- •5.4. Третье начало термодинамики
- •5.5. Гипотеза «тепловой смерти» Вселенной
- •5.6. Термодинамика открытых систем
- •Литература к главе 5
- •КОНЦЕПЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМА
- •6.2. Электрический ток. Закон Ома
- •6.3. Магнитное поле движущихся зарядов
- •6.4. Электромагнитная теория Максвелла
- •6.5. Электромагнитные волны
- •6.6. Волновая оптика
- •6.7. Интерференция света
- •6.8. Дифракция света
- •Литература к главе 6
- •КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИИ
- •7.1. Корпускулярно-волновой дуализм света и микрочастиц
- •7.2. Принцип неопределённости Гейзенберга и принцип дополнительности Бора
- •7.3. Вероятностно-статистический характер поведения микрочастиц
- •7.4. Релятивистская квантовая физика. Физический вакуум
- •7.5. Атомы, молекулы и вещество с точки зрения квантовой теории
- •7.6. Типы химических связей
- •Литература к главе 7
- •АСТРОНОМИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
- •8.1. Общие представления о Вселенной и её происхождении
- •8.1.1. Модели нестационарной Вселенной
- •8.1.2. Модель горячей Вселенной
- •8.1.3. Модель раздувающейся Вселенной
- •8.2. Звёзды и галактики
- •8.3. Солнечная система. Происхождение и строение Земли
- •Литература к главе 8
- •БИОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
- •9.1. Гипотезы происхождения жизни
- •9.2. Основные принципы эволюции жизни
- •9.3. Появление человека на Земле и его эволюция
- •9.4. Биологическая клетка как элементарная единица живого
- •9.4.1. Строение клетки
- •9.4.2. Жизненный цикл клетки
- •9.4.4. Использование генетической информации в процессах жизнедеятельности. Синтез белка
- •9.5. Виды живых систем. Свойства жизни
- •9.6. Основные уровни организации живого
- •Клеточный уровень.
- •Онтогенетический уровень.
- •Популяционно-видовой уровень.
- •Биогеоценотический уровень.
- •Литература к главе 9
- •КОНЦЕПЦИИ БИОСФЕРЫ И НООСФЕРЫ ЗЕМЛИ
- •10.1. Современные представления о биосфере Земли
- •10.2. Учение Вернадского о ноосфере
- •10.3. Общие представления о пневмасфере
- •10.4. Космические и биологические циклы
- •Литература к главе 10
- •КОНЦЕПЦИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ
- •1.1. Самоорганизующиеся системы и их свойства
- •11.3. Самоорганизация в химических реакциях
- •11.4. Самоорганизация в живой природе и в человеческом обществе
- •Литература к главе 11
- •КОНЦЕПЦИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
- •12.1. Принципы устойчивого развития
- •12.2. Основные черты планетарного мышления
- •12.3. Универсальный эволюционизм
- •12.4. Путь к единой культуре
- •Литература к главе 12
- •СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ
- •Абиотические факторы
- •Автотрофы
- •Адаптация
- •Аденин
- •Адроны
- •Аминокислоты
- •Аннигиляция
- •Античастицы
- •Антропоцентризм
- •Бактерии
- •Бактериофаг
- •Барионы
- •Белок
- •Биогеоценоз
- •Биосфера
- •Биосфероцентризм
- •Биоценоз
- •Бифуркация
- •Близкодействие
- •Вакуум физический
- •Вероятность
- •Вещество
- •Взаимодействие
- •Взрыв
- •Виртуальные частицы
- •Вирусы
- •Витализм
- •Внутренняя энергия
- •Галактика
- •Генетика
- •Генетический код
- •Геном
- •Генотип
- •Генофонд
- •Гетеротрофы
- •Гипотеза
- •Глюоны
- •Гравитационный коллапс
- •Гуанин
- •Дальнодействие
- •Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)
- •Диалектика
- •Динамическая система
- •Диссипативная структура
- •Диссипация
- •Доминанта
- •Душа
- •Естественный отбор
- •Живое вещество
- •Закон
- •Знание
- •Идеализация
- •Иерархия
- •Инвариантность
- •Интерпретация
- •Интуиция
- •Иррационализм
- •Истина
- •Информация
- •Катастрофа
- •Квазар
- •Квант
- •Кварки
- •Кибернетика
- •Клетка
- •Кодон
- •Конфайнмент
- •Концепция
- •Коэволюция
- •Ламаркизм
- •Лептоны
- •Лизосомы
- •Липиды
- •Литосфера
- •Личность
- •Мезоны
- •Менталитет
- •Метод
- •Методология
- •Микробы
- •Митоз
- •Мутация
- •Наследственность
- •Наука
- •Негэнтропия
- •Нейтрино
- •Нейтрон
- •Нейтронная звезда
- •Ноосфера
- •Нуклеиновые кислоты
- •Нуклеотид
- •Нуклоны
- •Онтогенез
- •Органеллы
- •Открытые системы
- •Парадигма
- •Параллакс
- •Парсек
- •Пневмасфера
- •Популяция
- •Прокариоты
- •Пульсары
- •Разум
- •Рационализм
- •Редупликация (репликация)
- •Реликтовое излучение
- •Рибонуклеиновая кислота (РНК)
- •Рибосомы
- •Самоорганизация
- •Симбиоз
- •Синергетика
- •Социум
- •Техносфера
- •Тимин
- •Универсум
- •Устойчивое развитие
- •Устойчивость биосферы
- •Фауна
- •Фенотип
- •Ферменты
- •Флора
- •Флуктуация
- •Фотон
- •Хроматин
- •Хромосомы
- •Центромера
- •Цивилизация
- •Цитозин
- •Чёрная дыра
- •Эволюционизм
- •Эволюция
- •Экологическая система
- •Экология
- •Элементарные частицы
- •Энтропия
- •Эукариоты
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
Г Л А В А 1
ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О НАУКЕ И ЕЁ МЕТОДОЛОГИИ
Вопросы о том, что такое наука, как она объясняет окружающий человека мир, как с её помощью решаются важные для выживания человечества проблемы производства продуктов питания, энергетики, транспорта, средств коммуникаций, экологии, борьбы с опасными заболеваниями, разрешения социальных, межнациональных и межрелигиозных конфликтов и т. д., в настоящее время интересуют практически каждого здравомыслящего человека и особенно учёных, профессионально занимающихся научной работой. Последние пытаются понять сущность своей деятельности, определить границы дозволенного при проведении научных исследований с точки зрения существующих морально-этических норм и предсказать социальные последствия практического использования научных достижений. Эти вопросы в настоящее время становятся чрезвычайно актуальными в связи с необходимостью управления развитием науки в современном обществе, планирования и организации научной деятельности и т. п.
В данной главе рассматриваются вопросы становления науки, характеристики науки в целом, структурной организации науки, взаимодействия отдельных наук и пути преодоления существующих антагонистических противоречий при формулировании цели, разработке методологии, проведения исследований, анализа и рекомендаций по практическому использованию
результатов исследований в рамках естественных и гуманитарных наук.
1.1. Наука как рациональная сфера человеческой деятельности
Жизнь человека обусловлена его взаимодействием с окружающим миром. Поэтому, обладая высоким уровнем сознания, человек всегда стремился познать законы этого мира и использовать их для удовлетворения своих материальных и духовных потребностей. Принято считать, что зарождение научного знания начало происходить в VI – IV веках до н. э. и связано с появлением первых научных школ в Древней Греции. Первыми учёнымиестествоиспытателями и философами были представители милетской школы Фалес (624–547 гг. до н. э.), Анаксимандр
(610–546 гг. до н. э.) и Анаксимен (585–525 гг. до н. э.).
Название школы произошло от имени города Милет, расположенного на полуострове Малая Азия.
Представители милетской школы впервые в истории поставили вопрос о материальном первоначале (субстрате, субстанции) всего сущего и, используя строгую систему логических доказательств, пытались разработать естественнонаучную картину мира. Так, родоначальник греческой науки Фалес (Фалес Милетский) субстанцией мира, его первоначалом считал воду, утверждая, что все вещи возникают из воды и, разрушаясь, вновь превращаются в воду. Вода вечна, образующиеся же из неё вещи и явления временны и преходящи. Фалес Милетский фактически высказал идею о материальном единстве мира и о превращении единой материи из одного состояния в другое.
В отличие от Фалеса его ученик Анаксимандр считал первоматерией не воду, а апейрон – неопределенную по отношению к любым из возможных своих состояний материю. Апейрон, учил Анаксимандр, – это вечное и бесконечное, находящееся в непрерывном движении единое материальное начало, источник конкретных вещей и явлений. Все вещи и явления возникают из апейрона и, прекращая своё существование, превращаются в апейрон же, то есть из качественно определённых становятся вновь материей как таковой.
Исторически ценной стороной в учении Анаксимандра является его высказывания о противоположностях и их роли в возникновении вещей из апейрона. Анаксимандр утверждал, что вещи возникают вследствие постоянного движения апейрона, приводящего к выделению из него таких противоположностей, как холодное и тёплое, влажное и сухое. Благодаря вечному движению апейрона и образованию противоположностей одни вещи и миры рождаются, другие уничтожаются, во Вселенной происходит бесконечный вечный круговорот вещей и миров.
Анаксимен вечной первоматерией считал воздух и видел в нём источник возникновения всего, что существовало, существует и будет существовать. При этом он утверждал, что все вещи и явления возникают из воздуха и затем снова в него превращаются. В вечном движении беспредельного воздуха Анаксимен видел главную причину изменения всего существующего. Одновременно он считал, что все различные состояния материальной субстанции зависят от той или иной степени разряжения или сгущения воздуха. Он учил, что беспредельный воздух, разряжаясь,
становится огнём, а сгущаясь, уплотняясь, последовательно превращается в ветер, облака, землю и, наконец, в камни. Все же другие вещи и явления мира образуются, согласно Анаксимену, из этих перечисленных выше состояний материи.
Наряду с научными школами материалистического направления в древней Греции существовали и школы идеалистического толка. Значительный вклад в развитие идеалистической философии внёс Платон (427–347 гг. до н. э.). За первичное Платон признавал мир вечных, самостоятельно существующих духовных сущностей, идей. Материальный же мир он считал миром вторичным, производным от мира идей. Так, например, дерево, по Платону, представляет собой не что иное, как отражение существующей в умопостигаемом мире идеи «дерева вообще». Исторически ценное в платоновском учение заключается в требовании точности определения понятий, в подчёркивании важности общих понятий для познания, в разработке основ активной, действенной стороны человеческого мышления.
Древнегреческая наука представляла собой единую, нерасчленённую науку, содержание которой складывалось из общефилософских положений о мире и высказываний о различных конкретных явлениях природы, т. е. она фактически являлась натурфилософией – философией природы, имеющей характер схоластических и умозрительных исследований, мало связанных с решением практических задач. Историческое значение древнегреческой науки состоит прежде всего в том, что она осуществила переход от мифологического, обыденного, эклектичного и неупорядоченного знания, характерного для
миропонимания Древнего Востока, к строгой системе логических доказательств, обоснованных выводов и аргументированной систематизации, использованных в дальнейшем при разработке новой, научной методологии познания.
Древнегреческую науку иногда называют преднаукой, имея в виду, что наука в её современном понимании приобрела присущие ей черты только в XVI – XVIII веках. В этот период идёт интенсивный процесс становления так называемой классической науки, социальным стимулом развития которой стало растущее капиталистическое производство. Происходит утверждение науки как производительной силы общества. Основополагающим методом научных исследований становится эксперимент, позволяющий добывать новое знание и проверять на адекватность следствия теоретических построений. Наука начинает использоваться в качестве средства покорения человеком природы.
В настоящее время в литературе встречается большое количество определений термина «наука», обобщая которые можно сказать следующее. Наука – это сфера человеческой деятельности, направленная на получение новых объективных знаний о природе, обществе и самом человеке и их систематизацию. Непосредственные цели науки – описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет её изучения, на основе открываемых ею законов.