Исторические этапы познания природы. Особенности современного естествознания

Исторические  этапы познания природы. Особенности  современного естествознания 
 

По мнению историков  науки, естествознание прошло три стадии исторического развития и в конце  ХХ – начале ХХI вв. вступает в четвертую. 

Первая стадия развития естествознания носит название «доклассическая-натурфилософская». Её характерными чертами являются – накопление общих, практических знаний о природе, в области физики, математики, астрономии, химии, биологии на опытной основе. В этот период господствует наблюдение, а не эксперимент, преобладают догадки, а не опытно воспроизводимые выводы. Здесь теоретические положения и выводы базируются не столько на опытных данных, сколько  на целостности и непротиворечивости картины мира, отражающей систему мироздания. Этот синтез философских и умозрительных натуралистских идей восполнял неразвитость естествознания в области точных и теоретических знаний о природе. Такой подход получил название натурфилософского. 

Первоначально знания передавались по принципу наследственного  профессионализма, от старшего к младшему внутри особой касты (служители культов в Древнем Египте, Индии, Шумере, Вавилоне, Китае и т.д.). Древние цивилизации дали миру множество конкретных знаний о природе, но им не были свойственны ни фундаментальность, ни теоретичность. Не соответствуют древние знания критериям научности и рациональности, предпочтение отдавалось интуиции и сверхчувственному познанию, преобладали догадки и умозрительные выводы. Знания были рецептурными - набором алгоритмов и правил для решения отдельных задач, отсутствовала система доказательств и выведения общих законов. Таким образом, можно сделать вывод, что на Древнем Востоке отсутствовала подлинная наука в современном понимании этого термина, тем не менее, знания были накоплены значительные, и их необходимо учесть в качестве исходных для формирования естествознания. 

Появление и  зарождение естественнонаучных знаний связывают с Древней Грецией VII–VI вв. до н.э. Именно в этот период в  накопленных греками знаниях  проявляются те характеристики и  свойства, которые позволяют говорить о греческом комплексе знаний о природе как о становящейся науке. Среди этих характеристик – деятельность по целенаправленному получению новых знаний, наличие специальных людей и организаций по получению этого знания. Именно в Греции появляются первые научные программы, существенно связанные со всей спецификой древнегреческой цивилизации и культуры, возникают такие формы познавательной деятельности как систематическое доказательство, рациональное обоснование, логическая дедукция, идеализация. Но решительный отказ от практической деятельности  в древнегреческой науке имел и обратную сторону – неприятие эксперимента как метода познания, что закрывало дорогу становлению экспериментального естествознания, являющегося характерной чертой современной точной науки. Тем не менее, древнегреческую натурфилософию можно относить к становящейся науке, так как был очерчен предмет, существовали свои методы изучения и способы  логического доказательства. Первыми научными программами античности стали: 

ü    математическая программа, представленная Пифагором  и позднее развитая Платоном. Суть ее в следующем: мир – это упорядоченный  Космос, чей порядок сродни порядку  внутри человеческого разума. Следовательно, возможен рациональный анализ эмпирического  мира. Умственный анализ обнаруживает за  видимым миром вневременной порядок, сущность нашего мира – количественные отношения действительности. Познание сущности мира требует от человека сознательного развития его познавательных способностей – разума, интуиции, опыта, оценки, памяти, нравственности. Итогом познания становится духовное освобождение человека. 

ü    учение атомизма (Левкипп, Демокрит). Начало 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. Причины естественных явлений безличны и имеют физическую природу, их следует искать в земном мире. Атомизм является первой физической программой. 

ü    программа  Аристотеля. Аристотель пытается найти  третий путь, возражая Демокриту и  Платону. В качестве причин бытия  он называет: формальную, материальную, действующую и целевую. Мир рассматривается  как целое, естественно возникшее  образование, имеющее причины в себе самом, при этом мир является двойственным образованием – неизменная основа проявляется через подвижную эмпирическую видимость. Заслугой Аристотеля является и то, что он ставит науку на прочный фундамент логически обоснованного мышления с использованием понятийно–категориального аппарата.  

В Средние века проблемы истины решались не наукой или  философией, а теологией (философское  учение о Боге). В этой ситуации наука  становится средством решения чисто  практических  религиозных задач (к примеру, арифметика и астрономия были заняты вычислением дат религиозных праздников). Такое чисто прагматическое отношение к средневековому естествознанию привело к тому, что оно утратило одно из самых ценных качеств античной натурфилософии, в которой научное знание рассматривалось как самоцель, познание истины осуществлялось  ради самой истины, а не ради практических результатов. В недрах средневековой культуры развивались такие специфические области знания, как астрология, алхимия, натуральная магия, которые представляли собой промежуточное звено между практическим ремеслом и натурфилософией и в силу своей практической направленности содержали в себе зародыш будущей экспериментальной науки. 

Вторая стадия. Период конца 16 – начала 17 столетия связывают в естествознании с формированием и систематическим развитием экспериментально–теоретических исследований, его часто именуют аналитическим, или точным естествознанием. Накопление большого количества сведений о мире мореплавателями, путешественниками, астрономами, химиками и алхимиками к началу 17 столетия породило стремление к более детальному изучению объектов, что привело к дифференциации (разделению, расчленению) существующих наук. К примеру, в физике выделяются механика, оптика, физика сред (газов, жидкостей и т.д.). Таким образом, важнейшими особенностями аналитической стадии естествознания являются: 

ü    Тенденция  к возрастающей дифференциации естественных наук. 

ü    Преобладание эмпирических знаний над теоретическими. 

ü    Преимущественное внимание отводилось исследованию предметов природы в сравнении с исследованиями процессов. 

ü    Природа  рассматривалась как неизменная во времени, то есть вне эволюции, а  ее разные сферы – вне связи  друг с другом. 

Понятие “классическое  естествознание” охватывает период развития науки с XVII в. по 20-е годы XX в., то есть до времени появления квантово-релятивистской картины мира. Разумеется, наука XIX в. довольно сильно отличается от науки XVIII в., которую только и можно считать по-настоящему классической наукой. Тем не менее, поскольку в науке XIX в. по-прежнему действуют гносеологические представления науки XVIII в., мы объединяем их в едином понятии - классическая наука. Этот этап естествознания характеризуется целым рядом специфических особенностей: 

1. Стремление  к завершенной системе знаний, фиксирующей истину в окончательном виде. Это связано с ориентацией на классическую механику, представляющую мир в виде гигантского механизма, четко функционирующего на основе вечных и неизменных законов механики. Поэтому механика рассматривалась и как универсальный метод познания окружающих явлений, в результате дававший систематизированное истинное знание, и как эталон всякой науки вообще. Эта ориентация на механику приводила к механистичности и метафизичности не только классической науки, но и классического мировоззрения, а также проявлялась в целом ряде частных установок: - однозначность в истолковании событий, исключение из результатов познания случайности и вероятности, которые расценивались как показатели неполноты знания; - исключение из контекста науки характеристик исследователя, отказ от учета особенностей (способов, средств, условий) проведения наблюдения и эксперимента; субстанциональность - поиск проосновы мира; оценка имеющегося научного знания как абсолютно достоверного и истинного; осмысление сущности познавательной деятельности как зеркального отражения действительности. 

2. Рассмотрение  природы как из века в век  неизменного, всегда тождественного  самому себе, неразвивающегося целого. Данный методологический подход породил такие специфические для классического естествознания исследовательские установки, как  статичность, элементаризм и антиэволюционизм. Усилия ученых были направлены в основном на выделение и определение простых элементов сложных структур (элементаризм) при сознательном игнорировании тех связей и отношений, которые присущи этим структурам как динамическим целостностям (статичность). Истолкование явлений реальности, поэтому было в полной мере метафизическим, лишенным представлений об изменчивости, развитии, историчности (антиэволюционизм). 

3. Сведение самой  Жизни и вечно живого на  положение ничтожной подробности  Космоса, отказ от признания  их качественной специфики в  мире-механизме, четко функционирующем  по законам, открытым И.Ньютоном. В этом абсолютно предсказуемом мире (идею всеобщего и полного детерминизма наиболее точно высказал Лаплас: если бы было известно положение всех частей и элементов мира и силы, действующие на них, если бы нашелся ум, объединивший эти данные в одной формуле, не осталось бы ничего непонятного в природе, было бы открыто не только прошлое, но и будущее) не было места жизни, организм понимался как механизм. Казалось, чем дальше шел ход человеческой мысли, тем резче и ярче выступал такой чуждый живому, человеческой личности и ее жизни, стихийно непонятный человеку Космос. Бренность и ничтожность жизни, ее случайность в Космосе, казалось, все более подтверждались успехами точного знания. Лишь одна религия продолжала отводить человеку особое место в мире. Присущее христианству резкое разделение духовного и материального и упор на превосходство духовного ныне получили противоположную оценку: мир физический все более представлялся основным средоточием человеческой деятельности. Христианское противопоставление духа и материи постепенно превращалось в свойственное классическому мышлению противопоставление разума и материи, человека и Космоса. 

4. Наука вытесняла  религию в качестве интеллектуального  авторитета. Человеческий разум  и практическое преобразование  природы как результат его  деятельности полностью вытеснили теологическую доктрину и Священное Писание в качестве главных источников познания Вселенной. Вера и разум были окончательно разведены в разные стороны. Место религиозных воззрений заняли рационализм, который выдвинул концепции человека как высшей, или окончательной, формы разума,  дал жизнь светскому гуманизму и эмпиризму, который выдвинул концепцию материального мира как важнейшей и единственной реальности, чем заложил основы научного материализма. 

Оставаясь в  целом метафизическим и механистическим, классическое естествознание готовит постепенное крушение метафизического взгляда на природу. В ХУII-ХУШ вв. в математике разрабатывается теория бесконечно малых величин (И. Ньютон, Г. Лейбниц), Р. Декарт создает аналитическую геометрию, М.В. Ломоносов - атомно-кинетическое учение, широкую популярность завоевывает космогоническая гипотеза Канта-Лапласа, что способствует внедрению идеи развития в естественные, а затем и в общественные науки. В естествознании постепенно складывались предпосылки для новых крупных научных революций, начавшихся в конце XVIII - первой половине XIX века и охвативших одновременно несколько областей знания. Это были так называемые комплексные научные революции (коренная смена, ломка устаревших научных представлений), протекавшие в рамках классической науки и мировоззрения. Общим для этих революций стало утверждение идеи всеобщей связи и эволюционного развития в естествознании, стихийное проникновение диалектики в науку вообще и в естествознание в частности. На первый план выдвигаются физика и химия, изучающие взаимопревращения энергии и видов вещества (химическая атомистика), в геологии возникает теория развития Земли (Ч. Лайель), в биологии зарождается эволюционная теория Ж.-Б. Ламарка, развиваются такие науки, как палеонтология (Ж. Кювье), эмбриология (К.М. Бэр). 

Особое значение имели революции, связанные с  тремя великими открытиями второй трети XIX в. - клеточной теории Шлейденом  и Шванном, закона сохранения и превращения  энергии Майером и Джоулем, создание Дарвином эволюционного учения. Затем последовали открытия, продемонстрировавшие диалектику природы полнее: создание теории химического строения органических соединений (А.М. Бутлеров, 1861), периодической системы элементов (Д.И. Менделеев, 1869), химической термодинамики (Я.Х. Вант-Гофф, Дж. Гиббс), основ научной физиологии (И.М. Сеченов, 1863), электромагнитной теории света (Дж.К. Максвелл, 1873). 

В результате этих научных открытий естествознание поднимается  на качественно новую ступень  и становится дисциплинарно организованной наукой. Если в XVIII в. оно было преимущественно наукой, собирающей факты, наукой о законченных предметах, то в XIX в. оно стало систематизирующей наукой, то есть наукой о предметах и процессах, их происхождении и развитии.  

Третья стадия в историческом  познании природы связана с переходом от аналитической стадии естествознания к синтетической в конце ХIХ- начале ХХ века. 

Необходимо подчеркнуть, что, подобно тому как аналитическое  естествознание включало в себя натурфилософские подходы, хотя и в измененном виде, также и синтетическое естествознание все еще сохраняет в себе основные традиции аналитической стадии, дополняя их новой ориентацией на создание синтетических дисциплин на стыке смежных наук.