Естествознание

В самом широком и наиболее правильном смысле под именем E. должно понимать науку о строении вселенной и о законах, ею управляющих. Стремление и цель E. заключается в механическом объяснении строения космоса во всех его подробностях, в пределах познаваемого, приемами и способами, свойственными точным наукам, т. е. посредством наблюдения, опыта и математического вычисления. Таким образом, все трансцендентальное не входит в область E., ибо его философия вращается в пределах механического, следовательно, строго определенного и отграниченного круга. С указанной точки зрения все отрасли Е. представляют 2 главных отдела или 2 главные группы, а именно:

I.Общее естествознание исследует такие свойства тел, которые присвоены им всем безразлично, а потому и могут называться общими. Сюда относится механика , физика и химия , достаточно охарактеризованные в дальнейших соответствующих статьях. Вычисление (математика) и опыт суть главные приемы в этих отраслях знания.

II. Частное естествознание исследует формы, строение и движение, свойственные исключительно тем разнообразным и бесчисленным телам, которые мы называем естественными, с целью разъяснить представляемые ими явления с помощью законов и выводов общего E. Вычисление и тут может прилагаться, но сравнительно только в редких случаях, хотя достижение возможной точности и тут состоит в стремлении свести все к вычислению и к решению вопросов синтетическим путем. Последнее уже достигнуто одной из отраслей частного E., а именно астрономией в ее отделе, называемом небесной механикой , тогда как физическая астрономия может разрабатываться главным образом с помощью наблюдения и опыта (спектральный анализ), как это свойственно всем отраслям частного E. Таким образом сюда относятся следующие науки: астрономия (см.), минералогия в обширном значении этого выражения, т. е. со включением геологии (см.), ботаника и зоология . Три под конец названные науки и до сих пор именуются в большинстве случаев естественной историей , это устаревшее выражение следовало бы устранить или применять только к их чисто описательной части, получившей, в свою очередь, более рациональные названия, смотря по тому, что собственно описывается: минералы, растения или животные. Каждая из отраслей частного Е. подразделяется на несколько отделов, получивших самостоятельное значение, вследствие своей обширности, а главное вследствие того, что изучаемые предметы приходится рассматривать с различных точек зрения, требующих притом своеобразных приемов и методов. Каждая из отраслей частного Е. имеет сторону морфологическую и динамическую. Задача морфологии состоит в познании форм и строения всех естественных тел, задача динамики - в познании тех движений, которые своей деятельностью вызвали образование этих тел и поддерживают их существование. Морфология посредством точных описаний и классификаций получает выводы, которые считаются законами или вернее морфологическими правилами. Эти правила могут быть более или менее общими, т. е., например, относится к растениям и животным или только к одному из царств природы. Общих правил относительно всех трех царств нет, а потому ботаника и зоология составляют одну общую отрасль Е., называемую биологией. Минералогия, следовательно, составляет более обособленное учение. Морфологические законы или правила принимают все более и более частный характер по мере углубления в изучение строения и формы тел. Так, присутствие костяного скелета есть закон, относящийся только к позвоночным, присутствие семян - есть правило только касательно семенных растений, и т. д. Динамика частного Е. состоит из геологии в среде неорганической природы и из физиологии - в биологии . В этих отраслях прилагается преимущественно опыт, а отчасти даже вычисление. Таким образом, частные естественные науки могут быть представлены в следующей классификации:

Степень развития, а также свойства самих предметов изучения перечисленных наук были причиной, что, как уже сказано, методы, ими употребляемые, весьма различны. Вследствие этого каждая из них распадается на множество отдельных специальностей, представляющих нередко значительную целостность и самостоятельность. Так, в физике - оптика , акустика и проч. изучаются самостоятельно, хотя движения, составляющие сущность указанных явлений, и совершаются по законам однородным. Между частными науками, древнейшая из них, а именно небесная механика, составлявшая еще недавно почти всю астрономию, сведена почти исключительно к математике , тогда как физическая часть этой науки призывает себе на помощь химический (спектральный) анализ. Остальные частные науки разрастаются с такой быстротой и достигли такого необыкновенного расширения, что дробление их на специальности усиливается с каждым почти десятилетием. Так, в

Закономерности естествознания присущи всякой науке с учетом специфики изучаемого им (естествознанием) предмета. Это:

1. Обусловленность в конечном счете практикой (практика-критерий истины).

2. Относительная самостоятельность, которая проявляется в том, что практическое решение возникающих задач может быть осуществлено лишь по достижении определенных ступеней процесса познания природы, который осуществляется от явлений к сущности и от менее глубокой сущности к более глубокой (от простого к сложному).

3. Преемственность в развитии идей и принципов естествознания, теорий и понятий, методов и приемов исследования, неразрывность всего познания природы.

4. Постепенность развития естествознания, при чередовании периодов относительно спокойного эволюционного развития и резкой революционной логики теоретических основ естествознания, всей системы понятий и принципов естествознания, всей естественнонаучной картины мира.

5. Взаимодействие наук, взаимосвязанность всех отраслей естествознания, когда один предмет изучается одновременно многими науками, а метод одной науки применяется к изучению предметов других наук.

6. Противоречивость развития естествознания, доходящего до раскола на, казалось бы, несовместимые между собой концепциями, причем на смену борющимся между собой концепциям в порядке разрешения их конфликта приходит принципиально новая концепция, охватывающая предмет в целом, диалектически.

7. Повторяемость идей, концепций, представлений, с постоянными возвратами к пройденному, но на более высокой ступени отсюда сравнение с движением по спирали.

Необходимым условием развития естествознания является свобода критики, беспрепятственное обсуждение любых спорных неясных вопросов, открытое столкновение мнений с целью выяснения истины, путем свободных дискуссий, способствующих творческому решению возникающих проблем.

Аспекты естествознания носят строго объективный характер, определяемый либо самим предметом познания, либо методом его познания, который по своему содержанию адекватен предмету. Отсюда два главных аспекта (или разреза) естествознания: предметный и методологический.

v Предметный соответствующий последовательной связи объектов природы, например, их развитию и переходам одних в другие;

v Методологический аспект, соответствующий последовательным ступеням, которые проходит познание при изучении данного предмета - от его явлений к его сущности, от внешней стороны к внутренней.

Соответственно все естествознание может быть разделено, согласно первому аспекту, на неорганическое, имеющее своим предметом формы движения неживой природы (механические, физические, химические и др.) и на органическое, предмет которого составляют явления жизни, т.к. вся природа делится на неживую и живую.

Структура естествознания определяется его аспектами. Взаимная связь отраслей естествознания отражает общий ход развития всей природы от более простых низких ступеней и форм до наивысших и сложнейших. Раздвоение природы на неживую и живую, которое зарождается в пределах химии, поскольку химические соединения дифференцируются на неорганические и органические, можно представить следующим образом: физика, химия 1) неорганическая (путь к неживой природе), 1.1) геология. 2) органическая (путь к живой природе), 2.2) биология.

Такое раздвоение подготовляется на атомном уровне структурной организации материи, далее из молекул образуются агрегаты (это м.б. газообразные, капельножидкие, твёрдые аморфные и твёрдые кристаллические), составляющие основу различных сфер Земли.

С другой стороны, как мы знаем, постепенное усложнение молекул углеродистых соединений приводит к образованию биополимеров (белков, нуклеиновых кислот) которые составляют основу живой природы. Т.о. физика, химия геология и биология относятся к числу фундаментальных отраслей современного естествознания и образуют стержень классификации наук.

В основу приведённого (раздвоенного) ряда наук положен принцип развития природы.

В естествознании также множество переходных, промежуточных или междисциплинарных отраслей, что свидетельствует об отсутствии резких границ между науками, об их взаимопроникновении (например, физика химия биология биохимия).

В структуре естествознания оба аспекта предметный и методологический переплетаются внутри каждой отрасли естествознания

При абстрагировании от вещественной природы движущегося тела к рассмотрению его движения лишь со стороны перемещения его в пространстве под действием внешних сил из физики выделяется механика точки и системы точек Дальнейшее абстрагирование не только от вещественного содержания, но и от фактора времени приводит к математике от математики через математическую логику в ходе дальнейшего абстрагирования осуществляется переход к логике.

Т.О. если продолжить ряд наук влево от физики, то здесь образуется участок, который характеризует движение мышления от конкретного (физика) ко всё более абстрактному кончая логикой: логика - математика - механика - физика.

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.

В сущности открытые естественными науками так называемые законы являются моделями. Но моделями являются и всякого рода закономерности из области экономики. Первые относятся к детерминистическим, вторые вероятностным моделям. Статистические модели отнюдь не прерогатива экономических наук, многие явления в природе также описываются вероятностными зависимостями.

Количество законов природы, сформулированных в естественных науках к настоящему времени, весьма велико.

Эмпирические законы являются наиболее многочисленным классом. Они формулируются в результате обобщения результатов экспериментальных наблюдений и измерений. Часто эти законы записываются в виде аналитических выражений, носящих достаточно простой, но приближенный характер. Область применимости этих законов оказывается достаточно узкой. При желании увеличить точность или расширить область применимости математические формулы, описывающие такие законы, существенно усложняются.

Примерами эмпирических законов могут служить закон Гука (при небольших деформациях тел возникают силы, примерно пропорциональные величине деформации), закон валентности (в большинстве случаев атомы объединяются в химические соединения согласно их валентности, определяемым положением в Периодической таблице элементов), некоторые частные законы наследственности (например сибирские коты с голубыми глазами обычно от рождения глухи). На ранних этапах развития естественных наук в основном шло по пути накопления подобных законов. Со временем их количество возросло настолько, что возник вопрос о нахождении новых законов, позволяющих описать эмпирические в более компактной форме.

Фундаментальные законы представляют собой весьма абстрактные формулировки, непосредственно не являющиеся следствием экспериментов. Обычно фундаментальные законы «угадываются», а не выводятся из эмпирических. Количество таких законов весьма ограничено (например, классическая механика содержит в себе лишь 4 фундаментальных закона: законы Ньютона и закон Всемирного тяготения). Многочисленные эмпирические законы являются следствиями (иногда вовсе не очевидными) фундаментальных. Критерием истинности последних является соответствие конкретных следствий экспериментальным наблюдениям. Все известные на сегодняшний день фундаментальные законы описываются достаточно простыми и изящными математическими выражениями, «не ухудшающимися» при уточнениях.

Несмотря на кажущийся абсолютный характер, область применимости фундаментальных законов так же ограничена. Эта ограниченность не связана с математическими неточностями, а имеет более фундаментальный характер: при выходе из области применимости фундаментального законы начинают терять смысл сами понятия, используемые в формулировках.

Ограниченность применимости фундаментальных законов естественно приводит к вопросу о существовании еще более общих законов. Таковыми являются законы сохранения. Имеющийся опыт развития естествознания показывает, что законы сохранения не теряют своего смысла при замене одной системы фундаментальных законов другой. Это свойство теперь используется как эвристический принцип, позволяющий априорно отбирать «жизнеспособные» фундаментальные законы при построении новых теорий. В большинстве случаев законы сохранения не способны дать столь полного описания явлений, какое дают фундаментальные законы, а лишь накладывают определенные запреты на реализацию тех или иных состояний при эволюции системы.

Наука – это сфера деятельности человека, которая направлена на теоретическую систематизацию знаний о действительности, носящих объективный характер.

Наука и научные знания

Основой любой науки является сбор фактов, их обработка, систематизация, а также критический анализ, который позволяет построить причинно-следственную связь.

Гипотезы и теории, которые подтверждаются фактами ил опытами, формулируются в виде законов общества либо же законов природы.

Научные знания представляют собой систему знаний о законах общества, природы, мышления. Именно научные знания отражают законы развития мира и составляют его научную картину.

Научные знания возникают в результате постижения человеческой деятельности и окружающей действительности. Научные знания обладают различными видами достоверности.

Система наук

По своему предмету изучению наука не является однородной, она образовывает множество отдельных систем наук. В период античности все научные знания были объединены философией - то есть существовала единая научная система.

Со временем от философии отделилась математика, медицина и астрология. В эпоху Возрождения отдельными системами наук стали химия и физика .

В конце 19 века статус самостоятельных научных знаний приобрела социология, психология и биология. Условно все науки, согласно их предмету изучения, можно разделить на три больших системы:

Общественные науки (социология, история, религиеведенье, обществознание);

Технические науки (агрономия, механика, строительство и архитектура);

Естественные науки (биология, химия, физика)

Естественные науки

Естественные науки – это система наук, которые изучают влияние внешних природных явлений на жизнедеятельность человека. Основой естественных наук является соотношение законов природы с законами, которые вывел человек в ходе своей деятельности.

В основе всех естественных наук лежит естествознание – наука, которая непосредственно изучает природные явления. Наиболее значимый вклад в развитие естественных наук сделали такие великие ученые как Исаак Ньютон, Блез Паскаль и Михаил Ломоносов.

Общественные науки

Общественные науки – это система наук, главным предметом изучения которых является изучение закономерностей функционирования общества, а также основных его составляющих. Проблемы общества интересовали человечество еще в период античности.

Именно тогда начали впервые поднимать вопросы о том, какова роль индивида в общественной жизни, каким должно быть государство, что нужно для того, чтобы создать общество всеобщего благоденствия.

Основоположниками современных общественных наук являются Руссо, Локк и Гоббс. Именно они впервые сформулировали философскую основу развития общественности.

Методы исследования

В современной науке выделяются два основных метода исследования: теоретический и эмпирический. Эмпирический метод исследования представляет собой накопление фактов, наблюдение явление и поиск логической связи между фактом и явлением.

В истории науки до XIX века не выделялись естественные и гуманитарные направления, а предпочтение ученые до этого времени отдавали естествознанию, то есть изучению , существующих объективно. В XIX в университетах начинается разделение наук: гуманитарные дисциплины, отвечающие за изучение культурной, общественной, духовной, нравственной и других видов деятельности человека, выделяются в отдельную область. А все остальное попадает под понятие естествознания, название которого происходит от латинского «сущность».

История естественных наук началась около трех тысяч лет назад, но отдельных дисциплин тогда не существовало – всеми областями знания занимались философы. Только ко времени развития мореплавания началось разделение наук: появилась и астрономия, эти области были необходимы во время путешествий. По мере развития техники в самостоятельные разделы выделились и .

К изучению естественных наук применяется принцип философского натурализма: это значит, что законы природы нужно исследовать, не смешивая их с законами человека и исключая действие человеческой воли. Естествознание имеет две основные цели: первая – исследовать и систематизировать данные о мире, а вторая – использовать полученные знания в практических целях для покорения природы.

Виды естественных наук

Существуют базовые , которые существуют в качестве самостоятельных областей довольно давно. Это физика, химия, география, астрономия, геология. Но часто сферы их исследований пересекаются, формируя на стыках новые науки – биохимию, геофизику, геохимию, астрофизику и другие.

Физика – одна из важнейших естественных наук, ее современное развитие началось с классической теории гравитации Ньютона. Фарадей, Максвелл и Ом продолжили развитие этой науки, а к XX в области физики, когда стало известно, что ньютоновская механика является ограниченной и несовершенной.

Химия начала развиваться на основе алхимии, ее современная история начинается с 1661 года, когда вышла Бойля «Химик-скептик». Биология появилась только в XIX веке, когда наконец было установлено различие между живой и неживой материей. География образовалась во времена поисков новых земель и развития мореплавания, а геология выделилась в отдельную область благодаря Леонардо да Винчи.

Система естественно-научных знаний

Естествознание является одной из составляющих системы современного научного знания, включающей также комплексы технических и гуманитарных наук. Естествознание представляет собой эволюционирующую систему упорядоченных сведений о закономерностях движения материи.

Объектами исследования отдельных естественных наук, совокупность которых еще в начале XX в. носила название естественной истории, со времени их зарождения и до наших дней были и остаются: материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная. Соответственно современное естествознание группирует основные естественные науки следующим образом:

• физика, химия, физическая химия;
• биология, ботаника, зоология;
• анатомия, физиология, генетика (учение о наследственности);
• геология, минералогия, палеонтология, метеорология, физическая география;
• астрономия, космология, астрофизика, астрохимия.

Конечно же, здесь перечислены лишь основные естественные , на самом же деле современное естествознание представляет собой сложный и разветвленный комплекс, включающий сотни научных дисциплин. Одна только физика объединяет целое семейство наук (механика, термодинамика, оптика, электродинамика и т. д.). По мере роста объема научного знания отдельные разделы наук приобрели статус научных дисциплин со своим понятийным аппаратом, специфическими методами исследования, что зачастую делает их трудно доступными для специалистов, занимающихся другими разделами той же, скажем, физики.

Подобная дифференциация в естественных науках (как, впрочем, и в науке вообще) является естественным и неизбежным следствием всё более сужающейся специализации.

Вместе с тем также естественным образом в развитии науки происходят встречные процессы, в частности складываются и оформляются естественно-научные дисциплины, как часто говорят, «на стыках» наук: химическая физика, биохимия, биофизика, биогеохимия и многие другие. В результате границы, некогда определившиеся между отдельными научными дисциплинами и их разделами, становятся весьма условными, подвижными и, можно сказать, прозрачными.

Эти процессы, приводящие, с одной стороны, к дальнейшему росту количества научных дисциплин, но с другой — к их сближению и взаимопроникновению, являются одним из свидетельств интеграции естественных наук, отражающей общую тенденцию в современной науке.

Именно здесь, пожалуй, уместно обратиться к такой занимающей, безусловно, особое место научной дисциплине, как математика, которая является инструментом исследования и универсальным языком не только естественных наук, но и многих других — тех, в которых можно усмотреть количественные закономерности.

В зависимости от методов, лежащих в основе исследований, можно говорить о естественных науках:

• описательных (исследующих фактические данные и связи между ними);
• точных (строящих математические модели для выражения установленных фактов и связей, т. е. закономерностей);
• прикладных (использующих систематику и модели описательных и точных естественных наук для освоения и преобразования природы).

Тем не менее, общим родовым признаком всех наук, изучающих природу и технику, является сознательная деятельность профессиональных работников науки, направленная на описание, объяснение и предсказание поведения исследуемых объектов и характера изучаемых явлений. Гуманитарные же науки отличаются тем, что объяснение и предсказание явлений (событий) опирается, как правило, не на объяснение, а на понимание реальности.

В этом состоит принципиальное различие между науками, имеющими объекты исследования, допускающие систематическое наблюдение, многократную опытную проверку и воспроизводимые эксперименты, и науками, изучающими по сути уникальные, неповторяющиеся ситуации, не допускающие, как правило, точного повторения опыта, проведения более одного раза какого-либо эксперимента.

Современная культура стремится преодолеть дифференциацию познания на множество самостоятельных направлений и дисциплин, в первую очередь раскол между естественными и гуманитарными науками, явно обозначившийся в конце XIX в. Ведь мир един во всем своем бесконечном многообразии, поэтому относительно самостоятельные области единой системы человеческого знания органически взаимосвязаны; различие здесь преходяще, единство абсолютно.

В наши дни явно наметилась интеграция естественнонаучного знания, которая проявляется во многих формах и становится наиболее выраженной тенденцией его развития. Всё в большей степени эта тенденция проявляется и во взаимодействии естественных наук с науками гуманитарными. Свидетельством этому является выдвижение на передний фронт современной науки принципов системности, самоорганизации и глобального эволюционизма, открывающих возможность объединения самых разнообразных научных знаний в цельную и последовательную систему, объединяемую общими закономерностями эволюции объектов различной природы.

Есть все основания полагать, что мы являемся свидетелями всё большего сближения и взаимной интеграции естественных и гуманитарных наук. Подтверждением тому служит широкое использование в гуманитарных исследованиях не только технических средств и информационных технологий, применяемых в естественных и технических науках, но и общенаучных методов исследования, выработанных в процессе развития естествознания.

Предметом настоящего курса являются концепции, относящиеся к формам существования и движения живой и неживой материи, в то время как законы, определяющие ход социальных явлений, являются предметом гуманитарных наук. Следует, однако, иметь в виду, что, как бы ни различались между собой естественные и гуманитарные науки, они обладают общеродовым единством, каковым является логика науки. Именно подчинение этой логике делает науку сферой человеческой деятельности, направленной на выявление и теоретическую систематизацию объективных знаний о действительности.

Естественно-научная картина мира создается и видоизменяется учеными разных национальностей, среди которых и убежденные атеисты, и верующие различных вероисповеданий и конфессий. Однако в своей профессиональной деятельности все они исходят из того, что мир материален, т. е. существует объективно вне зависимости от изучающих его людей. Заметим, однако, что сам процесс познания может оказывать влияние на изучаемые объекты материального мира и на то, как представляет их себе человек в зависимости от уровня развития средств исследования. Кроме того, каждый ученый исходит из того, что мир принципиально познаваем.

Процесс научного познания — это поиск истины. Однако абсолютная истина в науке непостижима, и с каждым шагом по пути познания она отодвигается дальше и глубже. Таким образом, на каждом этапе познания ученые устанавливают относительную истину, понимая, что на следующем этапе будет достигнуто знание более точное, в большей степени адекватное реальности. И это еще одно свидетельство того, что процесс познания объективен и неисчерпаем.