История естествознания

История естествознания.

Самыми древними науками можно  считать астрономию, геометрию и  медицину, созданные жрецами Египта и Междуречья. Большие успехи в  данных направлениях были достигнуты также в Древнем Китае и  Древней Индии. Следует отметить определенные взаимосвязи, существовавшие между этими регионами Древнего Востока. Астрономия и медицина не представляли собой в те времена отдельных  наук, а были прочно вплетены в ткань  философско-религиозной мысли. Математика начала развиваться для нужд астрономии, но именно математика, по мнению ряда ученых, является единственной наукой, сформировавшейся в Древнем Мире.

Формирование наук осуществлялось очень медленно. «Принято считать, что  к середине XVIII в. сформировались только четыре науки: механика, физика, математика и астрономия. Великие системы  биологии, как и первые основные законы химии, пришлись на конец XVIII – начало XIX в., основные идеи геологии находились в то время в стадии формирования».

Древнегреческий период

Естественнонаучные знания Древнего Востока проникли в Древнюю Грецию в VI в. до н.э. и обрели статус науки  как определенной системы знаний. Эта наука называлась натурфилософией (от лат. natura – природа). Натурфилософы были одновременно и философами, и учеными. Они воспринимали природу во всей ее полноте и были исследователями в различных областях знания. Эта стадия развития науки характеризуется концептуальным хаосом, проявлением которого и стала конкуренция различных воззрений на природу. Во всех трудах древнегреческих ученых естественнонаучные идеи тонко вплетены в философскую нить их мысли.

В VI в. до н.э. в древнегреческом  городе Милете возникла первая научная  школа, известная, прежде всего не своими достижениями, а своими исканиями. Основной проблемой этой школы была проблема первоначала всех вещей: из чего состоят все вещи и окружающий мир? Предлагались разные варианты того, что считать первоосновой всех вещей: огонь (Гераклит), вода (Фалес), воздух (Анаксимен), апейрон (Анаксимандр). Следует особо подчеркнуть, что эти первоосновы не сводились просто к огню, воздуху или воде. Например, Фалес понимал под «водой» текучую субстанцию, охватывающую все существующее в природе. Обычная вода входит в это обобщенное понятие как один из элементов.

Другое научное сообщество рассматриваемого периода, пифагорейцы, в качестве первоначала  мира – взамен воды, воздуха или огня – ввели понятие числа. Они также отмечали связь между законами музыки и числами. Согласно их учению, «элементы чисел должны быть элементами вещей». Пифагор (582-500 гг. до н.э.) был не только известным математиком и астрономом, но и духовным лидером своих учеников и многих ученых того времени. Пифагорейцы проповедовали тип жизни в поисках истины, научное познание, которое, как они считали, и есть высшее очищение – очищение души от тела. Следует отметить, что пифагорейские числа не соответствуют современным абстрактным представлениям о них. Пифагорейское число тянуло за собой длинный «шлейф» физических, геометрических и даже мистических понятий.

Исследование первоосновы вещей  вслед за учеными милетской школы  были продолжены Демокритом (ок. 460-370 гг. до н.э.) и его учителем Левкиппом, которые ввели понятие атома. Новое учение, атомистика, утверждало, что все в мире состоит из атомов – неделимых, неизменных, неразрушимых, движущихся, невозникающих, вечных, мельчайших частиц. Учение об атоме явилось гениальной догадкой, которая намного опередила свое время и служила источником вдохновения для многих его последователей.

Самой яркой фигурой античной науки  того периода был величайший ученый и философ Аристотель (384-322 гг. до н.э.), авторитет которого был незыблемым более полутора тысяч лет. Аристотель в совершенстве освоил учение своего учителя Платона, но не повторил его путь, а пошел дальше, выбрав свое собственное направление в научном поиске. Если для Платона было характерно состояние вечного поиска без конкретной окончательной позиции, то научный дух Аристотеля вел его к синтезу и систематизации, к постановке проблем и дифференциации методов. Он наметил магистральные пути развития метафизики, физики, психологии, логики, а также эти­ки, эстетики, политики.

Сочинения Аристотеля разнообразны по тематике, многочисленны по объему и значительны по влиянию, которое  они оказали на дальнейшее развитие различных наук. Среди его естественно-научных  работ следует выделить прежде всего  «Категории», «Об истолковании», «Физика», «О небе», «Метеорологика», «Метафизика», «История животных», «О частях животных», «О передвижении животных», трактаты по логике. Во многих из этих книг Аристотель продемонстрировал всесторонние и  глубокие по тому времени знания.

Аристотель разделял все науки  на три больших раздела: науки  теоретические и практические, которые  добывают знания ради достижения морального совершенствования, а также науки  продуктивные, цель которых – производство определенных объектов. Формальная логика, созданная Аристотелем, просуществовала в предложенной им форме вплоть до конца XIX в.

Зарождение медицины как самостоятельного научного знания связано с именем Гиппократа (460-370 гг. до н.э.), который придал ей статус науки и создал эффективно действующий метод, преемственно связанный с ионийской философией природы. За этим методом стояли усилия древних философов дать естественное объяснение каждому явлению, найти его причину и цепочку следствий, веру в возможность понять все тайны мира. Медицинские труды Гиппократа многочисленны и разнообразны. Основной его тезис: медицина должна развиваться на основе точного метода, систематического и организованного описания различных заболеваний.

Эллинистический период

Первой из эллинистических школ была школа Эпикура (341-270 гг. до н.э.). Эпикур делил философию на три части: логика, физика и этика. Эпикурейская физика – это целостный взгляд на реальность. Эпикур развил идеи атомистики, заложенные Левкиппом и Демокритом. В его школе было показано, что атомы различаются весом и формой, а их разнообразие не бесконечно. Для объяснения причины движения ато­мов Эпикур ввел понятие первоначального толчка (первотолчка).

С 332 г. до н.э. началось сооружение города Александрии, который стал основным научным центром эллинистической  эпохи, центром притяжения ученых всего  средиземноморского региона.

В Александрии был создан знаменитый Музей, где были собраны необходимые  инструменты для научных исследований: биологических, медицинских, астрономических. К Музею была присоединена Библиотека, которая вмещала в себя всю  греческую литературу, литературу Египта и многих других стран. Объем этой Библиотеки достигал 11,7 тыс. книг, в  ней нашла отражение культура всего античного мира.

В первой половине III в. до н.э. в Музее  велись серьезные медицинские исследования. Герофил и Эрасистрат продвинули анатомию и физиологию, оперируя при  помощи скальпеля. Герофилу медицина обязана  многими открытиями. Например, он доказал, что центральным органом живого организма является мозг, а не сердце, как думали ранее. Он изучил разновидности  пульса и его диагностическое  значение.

В эллинистический период начали составляться труды, объединявшие все знания в  какой-либо области. Так, например, одному из крупнейших математиков того периода  Евклиду принадлежит знаменитый труд «Начала», где собраны воедино  все достижения математической мысли. Опираясь на аристотелевскую логику, он создал метод аксиом, на основе которого построил все здание геометрии. По сути аксиомы есть фундаментальные утверждения  интуитивного характера. Часто в  виде аргументации Евклид использовал  метод «приведения к абсурду».

Выдающимся ученым эллинистического периода был математик-теоретик Архимед (287-212 гг. до н.э.). Он был автором многих остроумных инженерных изобретений. Его баллистические орудия и зажигательные стекла использовались при обороне Сиракуз. Среди множества работ особое значение имеют следующие: «О сфере и цилиндре», «Об измерении круга», «О спиралях», «О квадратуре параболы», «О равновесии плоскости», «О плавающих телах». Архимед заложил основы статики и гидростатики.

Систематизатором географических знаний был друг Архимеда Эрастофен. Исторической заслугой Эрастофена явилось  применение математики к географии  для составления первой карты  с меридианами и параллелями.

Следует отметить, что в рассматриваемый  период завершили свое формирование основополагающие элементы наиболее древних  наук – математики (прежде всего геометрии), астрономии и медицины. Кроме того, началось формирование отдельных естественных наук, методами которых могут считаться наблюдение и измерение. Все эти науки создавались жрецами Египта, волхвами и магами Междуречья, мудрецами Древней Индии и Древнего Китая. Натурфилософы Древней Греции были теснейшим образом связаны с этими жрецами, а многие являлись их непосредственными учениками. Все науки того времени были тесно вплетены в философско-религиозную мысль и по существу считались знанием элиты (религиозной или философской) древнего общества.

Древнеримский период античной натурфилософии

В 30-х гг. до н.э. новым научным  центром становится Рим со своими интересами и своим духовным климатом, ориентированным на практичность и  результативность. Закончился период расцвета великой эллинистической науки. Новая эпоха может быть представлена работами Птолемея в астрономии и Галена в медицине.

Птолемей жил, возможно, в 87-165 гг. н.э. Особое место среди его работ занимает «Великое построение» (в арабском переводе – «Альмагест»), которая является итогом всех астрономических знаний того времени. Эта работа посвящена математическому описанию картины мира (полученной от Аристотеля), в которой Солнце, Луна и 5 планет, известных к тому времени, вращаются вокруг Земли. Из всех наук Птолемей отдает предпочтение математике ввиду ее строгости и доказательности. Мастерское владение математическими расчетами в области астрономии совмещалось у Птолемея с убеждением, что звезды влияют на жизнь человека. Геоцентрическая картина мира, обоснованная им математически, служила основой мировоззрения ученых вплоть до опубликования труда Н. Коперника «Об обращении небесных сфер».

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.

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.

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.