Основные этапы развития естествознания

     Наука античного мира обязана Галену (130-200 гг.) систематизацией знания в области медицины. Он обобщил анатомические исследования, полученные медиками александрийского Музея; осмыслил элементы зоологии и биологии, воспринятые от Аристотеля; теорию элементов, качеств и жидкостей системы Гиппократа. К этому можно добавить его телеологическую концепцию.

     1.4. Вклад Арабского мира в развитие естествознания

     В эпоху Средних веков возросло влияние церкви на все сферы жизни  общества.

     Европейская наука переживала кризис вплоть до XII-XIII вв. В это время эстафету движения научной мысли Древнего Мира и античности перехватил Арабский мир, сохранив для человечества выдающиеся труды ученых тех времен. Ф. Шиллер писал, что арабы как губка  впитали в себя мудрость античности, а затем передали его Европе, перешедшей из эпохи варварства в эпоху Возрождения.

     Ислам, объединив всех арабов, позволил им потом в течение двух-трех поколений создать огромную империю, в которую помимо Аравийского полуострова вошли многие страны Ближнего Востока, Средней Азии, Северной Африки, половина

     Пиренейского  полуострова. Развитие исламской государственности  в VIII--XII вв. оказало благотворное влияние  на общемировую культуру. К Х в. сформировались наиболее крупные культурные центры Арабского мира: Багдад и  Кордова. В этих городах было много  общественных библиотек, книжных магазинов, существовала мода и на личные библиотеки.

     Арабский  мир дал человечеству много выдающихся ученых и организаторов науки. Так, например, Мухаммед, прозванный аль-Хорезми (первая половина IX в.) был выдающимся астрономом и одним из создателей алгебры; Бируни (973-1048) - выдающийся астроном, историк, географ, минералог; Омар Хайям (1201- 1274) - философ и ученый, более известный как поэт; Улугбек (XV в.) - великий астроном и организатор науки, один из наследников Тимура, а также Джемшид, Али Кушчи и многие другие ученые. Аль-Хорезми значительно улучшил таблицы движения планет и усовершенствовал астролябию - прибор для определения положения небесных светил. Бируни со всей решительностью утверждал, что Земля имеет шарообразную форму, и значительно уточнил длину ее окружности. Он также допускал вращение Земли вокруг Солнца. Омар Хайям утверждал, что Вселенная существует вечно, а Земля и другие небесные тела движутся в бесконечном пространстве. 

     1.5. Естествознание в средневековой Европе

     В то же самое время в Европе читали, главным образом, Библию, предавались  рыцарским турнирам, войнам, походам. Была распространена куртуазная литература, посвященная прекрасным дамам и  рыцарской любви. Только единицы  имели склонность к философии  и серьезной литературе времен античности. Однако естествознание развивалось  и в средневековой Европе, причем его развитие шло по самым разным путям. Особо необходимо упомянуть  поиски алхимиков и влияние университетов, которые были чисто европейским  порождением. Огромное число открытий в алхимии было сделано косвенно. Недостижимая цель (философский камень, человеческое бессмертие) требовала  конкретных шагов, и, благодаря глубоким знаниям и скрупулезности в исследованиях, алхимики открыли новые законы, вещества, химические элементы. С XIII в. в Европе начинают появляться университеты. Самыми первыми были университеты в Болонье и Париже. Благодаря университетам возникло сословие ученых и преподавателей христианской религии, которое можно считать фундаментом сословия интеллектуалов.

     1.6. Этап, называемый «научной революцией»

     Периодом  «научной революции» иногда называют время между 1543 и 1687 гг.

     Первая  дата соответствует публикации Н. Коперником работы «Об обращениях небесных сфер»; вторая - И. Ньютоном «Математические начала натуральной философии».

     Все началось с астрономической революции  Коперника, Тихо Браге, Кеплера, Галилея, которая разрушила космологию Аристотеля - Птолемея, просуществовавшую около полутора тысяч лет. Коперник поместил в центр мира не Землю, а Солнце; Тихо Браге - идейный противник Коперника - движущей силой, приводящей планеты в движение, считал магнетическую силу Солнца, идею материального круга (сферы) заменил современной идеей орбиты, ввел в практику наблюдение планет во время их движения по небу; Кеплер, ученик Браге, осуществил наиболее полную обработку результатов наблюдений своего учителя: вместо круговых орбит ввел эллиптические, он количественно описал характер движения планет по этим орбитам; Галилей показал ошибочность различения физики земной и физики небесной, доказывая, что Луна имеет ту же природу, что и Земля, и формируя принцип инерции. Обосновал автономию научного мышления и две новые отрасли науки: статику и динамику. Он «подвел фундамент» под выдающиеся обобщения Ньютона, которые мы рассмотрим далее.

     Данный  ряд ученых завершает Ньютон, который  в своей теории гравитации объединил  физику Галилея и физику Кеплера. В течение этого периода изменился  не только образ мира. Изменились и  представления о человеке, о науке, об ученом, о научном поиске и  научных институтах, об отношениях между наукой и обществом, между  наукой и философией, между научным  знанием и религиозной верой. Выделим во всем этом следующие основные моменты:

     1. Земля, по Копернику, - не центр Вселенной, созданной Богом, а небесное тело, как и другие. Но если Земля - обычное небесное тело, то не может ли быть так, что люди обитают и на других планетах?

     2. Наука становится не привилегией отдельного мага или просвещенного астролога, не комментарием к мыслям авторитета (Аристотеля), который все сказал. Теперь наука - исследование и раскрытие мира природы, ее основу теперь составляет эксперимент. Появилась необходимость в специальном строгом языке.

     3. Наиболее характерная черта возникшей науки - ее метод. Он допускает общественный контроль, и именно поэтому наука становится социальной.

     4. Начиная с Галилея наука намерена исследовать не что, а как, не субстанцию, а функцию.

     Научная революция порождает современного ученого-экспериментатора, сила которого - в эксперименте, становящемся все более и более точным, строгим благодаря новым измерительным приборам. Новое знание опирается на союз теории и практики, который часто получает развитие в кооперации ученых, с одной стороны, и техников и мастеров высшего разряда (инженеров, художников, гидравликов, архитекторов и т.д.) - с другой.

     Возникновение нового метода исследования - научного эксперимента оказало огромное влияние  на дальнейшее развитие науки. 
 

     2.Возникновение античной науки 

     Первой  в истории человечества формой существования  естествознания была так называемая натурфилософия (от лат. natura - природа), или философия природы. Последняя характеризовалась чисто умозрительным истолкованием природного мира, рассматриваемого в его целостности. Считалось, что философии - в ее натурфилософской форме - отведена роль «науки наук», «царицы наук», ибо она является вместилищем всех человеческих знаний об окружающем мире, а естественные науки являются лишь ее составными частями.

     Натурфилософское  понимание природы содержало  много вымышленного, фантастического, далекого от действительного понимания  мира. Появление натурфилософии в  интеллектуальной истории человечества и очень длительное ее существование  объясняется рядом неизбежных обстоятельств.

     Когда естественнонаучного знания (в его  нынешнем понимании) еще практически  не существовало, попытки целостного охвата, объяснения окружающей действительности были единственным и оправданным  способом человеческого познания мира.

     Вплоть  до XIX столетия естествознание было слабо  дифференцировано, отсутствовали многие его отрасли. Еще в XVIII веке в качестве сформировавшихся, самостоятельных  наук существовали лишь механика, математика, астрономия и физика. Химия, биология, геология находились лишь в процессе становления. В такой ситуации натурфилософия, строя общую картину природы, стремилась заменить собой отсутствующие  естественные науки.

     Отрывочному знанию об объектах, явлениях природы, которое давало тогдашнее естествознание, натурфилософия противопоставляла  свои умозрительные представления  о мире. В этих представлениях не известные еще науке причины  и действительные (но пока непознанные) связи явлений заменялись вымышленными, фантастическими причинами и  связями. Для истолкования непонятных явлений натурфилософы обычно придумывали  какую-нибудь силу (например, жизненную  силу) или какое-нибудь мифическое вещество (флогистон, электрическая жидкость, эфир и т. п.). Разумеется, действительные пробелы в естественнонаучном знании восполнялись при этом лишь в воображении. Это было вынужденное положение, которое, однако, не могло продолжаться бесконечно.

     Когда в XIX веке естествознание достигло достаточно высокого уровня развития и был накоплен и систематизирован большой фактический материал, т. е. когда были познаны действительные причины явлений, раскрыты их реальные связи между собой, существование натурфилософии потеряло всякое историческое оправдание. А в связи с этим понимание философии как «науки наук» также прекратило свое существование. Вместе с уходом с исторической арены старой натурфилософии сама философия, так же как и различные отрасли естествознания, наконец-то обрела свой предмет. Однако тесная двусторонняя связь между философией и естествознанием сохраняется по сей день.

     Впервые наука в истории человечества возникает в Древней Греции в VI веке до н. э. Под наукой понимается не просто совокупность каких-то отрывочных, разрозненных сведений, а определенная система знаний, являющаяся результатом деятельности особой группы людей (научного сообщества) по получению новых знаний. В отличие от ряда древних цивилизаций (Египта, Вавилона, Ассирии) именно в культуре Древней Греции обнаруживаются указанные характеристики науки. При этом древнегреческие мыслители были, как правило, одновременно и философами, и учеными-естествоиспытателями. Господство натурфилософии обусловило такие особенности древнегреческой науки, как абстрактность и отвлеченность от конкретных фактов. Каждый ученый стремился представить все мироздание в целом, нимало не беспокоясь об отсутствии достаточного фактического материала о явлениях природы. Вместе с тем достижения античных мыслителей в математике и механике навечно вошли в историю науки. 

     2.1. Миропонимание и научные достижения натурфилософии античности 

     В ранней древнегреческой натурфилософии господствовала идея о некоторых  исходных первоначалах, лежащих в  основе мироздания. К таким первоначалам, из которых якобы создается весь окружающий мир, относили либо так называемые четыре «стихии» (воду, воздух, огонь, землю), либо какое-то мифическое первовещество. Подобное первовещество, придуманное древнегреческим натурфилософом Анаксимандром и названное им «апейрон» (в переводе «беспредельное», «неопределенное»), первоначально представляло собой неопределенную туманную массу, находившуюся в постоянном круговом вращении, из которой, в конце концов, произошло все многообразие мира.

     Но  уже в этот период на смену подобным представлениям о мире приходит стройное по тому времени атомистическое учение о природе. Выдающимся представителем новой натурфилософской идеологии  атомизма был Демокрит. Основные принципы его атомистического учения можно свести к следующим положениям.

     Вся Вселенная состоит из мельчайших материальных частиц - атомов и незаполненного пространства - пустоты. Наличие последней является обязательным условием для осуществления перемещения атомов в пространстве.

     Атомы неуничтожимы, вечны, а потому и вся  Вселенная, из них состоящая, существует вечно.

     Атомы представляют собой мельчайшие, неизменные, непроницаемые и абсолютно неделимые частицы - последние, образно говоря, «кирпичики мироздания».

     Атомы находятся в постоянном движении, изменяют свое положение в пространстве.

     Различаются атомы по форме и величине. Но все они настолько малы, что  недоступны для восприятия органами чувств человека. Форма их может  быть весьма разнообразной. Самые малые  атомы имеют, например, сферическую  форму. Это, по выражению Демокрита, «атомы души и человеческой мысли».

     Все предметы материального мира образуются из атомов различных форм и различного порядка их сочетаний (подобно тому, как слова образуются из букв).

     Представляет  интерес учение Демокрита о строении Вселенной. Из атомов, считал он, образуются не только окружающие нас предметы, но и целые миры, которых во Вселенной бесчисленное множество. При этом одни миры еще только формируются, другие - находятся в расцвете, а третьи уже разрушаются. Новые тела и миры возникают от сложения атомов. Уничтожаются они от разложения на атомы.