Основные  закономерности, особенности  и тенденции современного естествознания

     Естествознание ¾ это раздел науки, основанный на воспроизводимой эмпирической проверке гипотез и создании теорий или эмпирических обобщений, описывающих природные явления.

     Предмет естествознания — факты и явления, которые воспринимаются нашими органами чувств. 3адача ученого — обобщить эти факты и создать теоретическую модель, включающую законы, управляющие явлениями природы. Следует различать факты опыта, эмпирические обобщения и теории, которые формулируют законы науки. Явления, например тяготение, непосредственно даны в опыте; законы науки, например закон всемирного тяготения — варианты объяснения явлений. Факты науки, будучи установленными, сохраняют свое постоянное значение; законы могут быть изменены в ходе развития науки, как, скажем, закон всемирного тяготения был скорректирован после создания теории относительности.

     Значение  чувств и разума в процессе нахождения истины — сложный философский  вопросов науке признается истиной то положение, которое подтверждается воспроизводимым опытом. Основной принцип естествознания гласит: знания о природе должны допускать эмпирическую проверку, Не в том смысле, что каждое частное утверждение должно обязательно эмпирически проверяться, а в том, что опыт, в конечном счете, является решающим аргументом принятия данной теории.

     Естествознание  в полном смысле слова общезначимо  и дает «родовую» истину, т.е. истину, пригодную и принимаемую всеми  людьми. Поэтому оно традиционно рассматривалось в качестве эталона научной объективности. Другой крупный комплекс наук—обществознание — напротив, всегда был связан с групповыми ценностями и интересами, имеющимися как у самого ученого, так и в предмете исследования. Поэтому в методологии обществоведения наряду с объективными методами исследования приобретает большое значение переживание изучаемого события, субъективное отношение к нему и т.п.

     От  технических наук естествознание отличается нацеленностью на познание, а не на помощь в преобразовании мира, от математики тем, что исследует природные, а не знаковые системы.

     Следует учитывать различие между естественными  и техническими науками, с одной  стороны, и фундаментальными и прикладными  — с другой. Фундаментальные науки  — физика, химия, астрономия — изучают  базисные структуры мира, а прикладные — занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач. В этом смысле все технические науки являются прикладными, но далеко не все прикладные науки относятся к техническим. Такие науки, как физика металлов, физика полупроводников являются теоретическими прикладными дисциплинами, а металловедение, полупроводниковая технология — практическими приладными науками. Однако провести четкую грань между естественными, общественными и техническими науками в принципе нельзя, поскольку имеется целый ряд дисциплин, занимающих промежуточное положение или являющихся комплексными по своей сути. Так, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических — бионика, а комплексной междисциплинарной дисциплиной, которая включает и естественные, и общественные, и технические разделы, является социальная экология.

     Естествознание  отличается от отдельных специальных наук общим целостным взглядом на явления и процессы, исследуемые этими науками. Последние изучаются исходя из наиболее общих принципов и подходов.

     Науку можно рассматривать и как  сферу человеческой деятельности, функцией которой является выработка и  теоретическая схематизация объективных знаний о действительности, и как отрасль культуры, которая существовала не во все времена и не у всех народов.

     В настоящее время человечество переживает кризис, который проявляется в  политике, экономике, культуре и многих других сферах человеческой деятельности и который можно сравнить только с неолитической революцией, имевшей место 10 тыс. лет назад. В ту эпоху человечество начало испытывать существенные трудности во взаимодействиях с окружающей средой. С одной стороны, параметры среды оказались не очень благоприятными для человека; с другой стороны, некоторые воздействия человека на среду достигли уже критического, разрушительного для последней уровня. Например, человек истребил крупных животных (прежде всего мамонтов) и тем самым значительно осложнил себе возможность добывания пищи, обеспечивавшей его существование.

     Во  времена неолитической революции  человечество оказалось на грани  исчезновения, и только использование  земледелия спасло его от подобной участи. В настоящее время вопрос стоит еще острее потому, что если бы человек погиб 10 тыс. лет назад, то это практически не сказалось бы на существовании биосферы. Если же человечество погибнет сейчас, то это приведет к изменениям в биосфере, которые сделают ее совершенно другой. Человек уже способен обеспечить кардинальное изменение характера взаимодействия атмосферы с Землей или полный отрыв ее от планеты. Он способен (посредством взрыва ядерных зарядов, расположенных цепочкой по меридиану) расколоть планету на части, которые будут затем залиты расплавленными горными породами и металлами, вырвавшимися из недр Земли, где они находятся под огромным давлением. Но человек должен найти выход из создавшегося положения и на этот раз, причем такой, который обеспечит человечеству переход на квазиравновесный путь дальнейшего развития, обретение гармонии во взаимодействии с природой и в общественном развитии. Все это возможно при условии, что человек обретет «систему координат» в самой природе. Для нашей планеты и ее геосфер подобной системой координат должна стать ноосфера — сфера разума, являющаяся в то же время и этапом в развитии биосферы.

     Кризис  системы современного знания охватывает практически все специальные  дисциплины: от теоретической физики и биологии до общественных наук. Кризис имеет место и в естественных науках, но современное естествознание может активно участвовать в его преодолении. Так, современная физика распрощалась с идеей «элементарных кирпичиков» мироздания, находящихся где-то в микромире, а также с абсолютным пределом окружающей нас Вселенной. Современная биология выяснила, что эволюция имеет некоторую телеологическую направленность, а поведение генов, клеток гораздо более сложно, чем это предполагалось еще каких-то 20-30 лет тому назад.

     Выделим несколько характерных черт современного естествознания.

     1. Развитие естествознания в XVII-XVIII вв. и вплоть до конца XIX в. происходило под подавляющим превосходством механики, так что основными критериями естествознания были законы механики. В этот период развитие естествознания направлялось классической механикой и только в течение 2-3 последних десятилетий ее влияние существенно ослабло. Поучительно высказывание Д.Максвелла на эту тему: «Образуя понятия и составляя терминологию в какой-либо науке, которая, подобно науке об электричестве, имеет дело с силами и их проявлениями, мы непременно должны руководствоваться идеями, присущими фундаментальной науке — динамике. И тогда на начальной стадии развития этой науки нам удастся избежать несоответствия с уже установленными утверждениями, и после обретения более ясного понимания принятый нами язык может сослужить нам пользу, а не быть помехой».

     В 1873 г. Ф. Энгельс сделал открытие, которое  легло в основу ряда позднейших естественно-научных  концепций: он увидел в «движении» наиболее общее понятие, которое могло бы охватить изучение всей природы в целом. Но для этого ему пришлось ввести i понятие «форма движения». Он связал каждую форму движения с определенным материальным субстратом, соединив их между собой идеей «неуничтожимости движения». Ф. Энгельс писал: «Познание различных форм движения... является главным предметом естествознания». Это определение в основе своей верно отражало сущность естествознания XIX в.

     В настоящее время данное определение  может быть дополнено высказыванием В.И. Вернадского: «Я буду употреблять для выражения существующего единства биогеохимических процессов жизни с атомной картиной мира слово «организованность»... Отбрасывая представление о механизме в структуре космоса и вводя представление о его организованности, я предрешаю, считаю для научной работы нашего века удобным учитывать, что научная картина мира о не может быть сведена всецело к движению, даже в своем материальном выражении. Еще недавно такое сведение являлось идеалом научной работы». Таким образом, основным термином XX столетия становится «организованность» вместо основного термина столетия XIX, которым можно считать термин «движение»

     Под господством механики в естествознании была подведена черта уникальным для истории науки публичным  извинением президента Международного союза чистой и прикладной математики сэра Дж. Лайтхилла, сделанным им от имени его коллег за то, что в течение трех веков образованные люди вводились в заблуждение апологией детерминизма, основанного на системе Ньютона. На первый взгляд, это извинение выглядит странным — ведь не извинялся же Архимед за Пифагора, а Эйлер за Диофанта. Здесь дело заключалось в том, что классическая механика имела беспрецедентные влияние и триумф в сферах, далеко выходящих за границы ее разумных приложений. Даже общественные науки в Европе и Америке сложились в значительной мере под влиянием ньютонианской парадигмы, и то, что до сих пор многие политические вопросы решаются силовым путем, в немалой степени является следствием таких взглядов. То есть можно сказать, что Дж. Лайтхилл извинялся за вторжение ньютонианства в те сферы, в которые оно не должно было бы вторгаться.

     2. Современное естествознание осознало, что простота не присуща ни бесконечно малому, ни бесконечно большому. В первом нет «кирпичиков мироздания», у второго нет абсолютного предела.

     Атом (греч. — неделимый) более двух тысяч  лет считался мельчайшей неделимой  частичкой природы; а из атомов сформировались все более крупные образования. В XVIII—XIX вв. были открыты десятки  атомов (химических элементов), которые удалось классифицировать благодаря периодическому закону и Периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Это был триумф естествознания, апофеоз атомистической концепции.

     В самом конце XIX в. началась эпоха  элементарных частиц. Сначала открыли электрон, затем элементарные частицы стали открывать одну за другой. До 1960 г. (к тому времени было открыто 32 элементарные частицы) существовала иллюзия, будто для элементарных частиц также можно построить периодическую систему, аналогичную системе Менделеева. Однако после 1965 г., когда число открытых частиц превысило 200, стало ясно, что это невозможно. Частицы оказались слишком разными, и до сих пор ученые не знают такого параметра, по которому их можно классифицировать.

     «Простоту» и соответствующие ей понятия следует искать в реальном мире, непосредственно окружающем человека (с учетом всех его взаимодействий с окружающей средой).. Впервые данное положение было осознано выдающимся современным ученым И.Р.Пригожиным. Это привело к тому, что в естествознании сейчас особенно остро осознается необходимость диалога с природой и поднимается вопрос о разработке конкретных методов для такого диалога.

     Одним из проявлений стремления к подобному  диалогу является возникновение  в XX в. наук биосферного класса. Эти науки отличаются тем, что они признают наличие наблюдателя, творческого субъекта, который вносит в процесс исследования свое отношение к протекающим процессам. Пожалуй, наиболее отчетливо основные идеи наук биосферного класса проявились на стыке биологических, географических и геологических наук.

     3. Возникновение наук биосферного класса, в которых все процессы рассматриваются во взаимосвязи, а также в единстве взаимообусловленности их проявлений.

     Возникновение наук биосферного класса связывается с именем В.В. Докучаева и может быть проиллюстрировано на примере анализа понятия «почва», которое Докучаев определял совершенно отлично от своих предшественников ученых-почвоведов. По мнению Докучаева, в почве сходятся все основные земные оболочки: литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера, ноосфера.

     Литосфера проявляет себя как совокупность минеральных частиц, обломков различных  горных пород и минералов, образующих матрицу почвы; гидросфера — как  совокупность различных типов влаги  и форм ее существования. Почва тесно связана с атмосферой, воздух является важнейшим компонентом почвы. Не случайно такое . внимание уделяется аэрации почвы, различным способам ее рыхления: от механических до биологических (например, рыхление дождевыми червями). Почва тесно связана и с биосферой: в ней живут микробы, происходят процессы, обусловленные деятельностью живого (оглеение и т.п.). Без этих «вкладов» почва была бы мертва. Скажем, если почва не дышит или если в ней нет влаги, то она уже не может быть тем чудом природы, которое обеспечивает произрастание из маленьких семян овощей, злаков, деревьев. Это чудо рождения живого есть результат гармоничного сочетания всех перечисленных выше факторов. Почва связана с ноосферой (духовностью). Когда говорят «человек любит почву», то это не просто метафора. Любящий почву человек рассматривает себя как продолжение происходящих в ней процессов. Между этим человеком и почвой нет отчуждения, поскольку он знает, когда почву нужно поливать, кора подкармливать, когда делать посадки и снимать урожай.

     Науки биосферного класса обобщают подход, рассмотренный в данном примере, и переносят его на изучение всех явлений и процессов природы: То есть все природные процессы рассматриваются взаимосвязанно роль человека также изменяется: из элемента, отчужденного от рассматриваемой системы, он превращается во «внутреннего наблюдателя».