История естествознания. Основные концептуальные революции в естествознании

2. История естествознания. Основные концептуальные революции в естествознании.

 

 

 

Содержание

 

 

Введение

 

Глава 1: История естествознания

 

1.1  Зарождение научного мышления  в Древней Греции

 

1.2  Классическая эпоха в естествознании       

 

1.3  Особенности неклассического естествознания

 

Заключение

 

Список  использованной литературы

 

 

Введение

 

 

Естествознание  область науки, изучающая совокупность естественных наук, взятая как целое. Наука – это не только совокупность знаний. Науке можно учить, как  увлекательнейшей части человеческой истории – как быстро развивающемуся росту смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой.

 

Естествознание  появилось более 3000 лет назад. Тогда  не было разделения на физику, биологию, географию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а с  развитием техники — развитие физики, химии.

 

Начиная с эпохи Коперника история естествознания рассматривается в свете научных революций, связанных с выявлением фундаментальных принципов природы. Этапов выделяют иногда три-четыре, иногда более десяти.

 

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»

 

«История  естествознания» - актуальная тема в  современном мире, поскольку, изучение современной науки необходимо начинать с изучения истоков, потому что именно там закладывались ее основы. Цель работы - ознакомиться с историей развития естествознания, в соответствии с  поставленной целью, необходимо решить следующие задачи: рассмотреть каким  образом происходило зарождение научного мышления в Древней Греции, выделить особенности неклассического  естествознания. Кроме того, необходимо рассмотреть классическую эпоху  в естествознании.

 

 

1.   История естествознания

 

1.1 Зарождение  научного мышления в Древней  Греции

 

 

Еще на заре цивилизации люди задумывались о том как устроен Мир, какова природа окружающих их вещей, почему день сменяется ночью, как устроено “живое”. Из опыта и наблюдений были получены первые единичные сведения, которые были разрозненны и между ними человек не видел никакой связи. Поэтому для объяснения существующих явлений появились мифы и легенды. Они передавались из поколения в поколение и достаточно логично, по тем временам, объясняли устройство мира. Исходя из мифов, вначале был неорганизованный, неупорядоченный хаос. Далее появился весь видимый, упорядоченный Мир (или космос) за порядком в котором следили боги.

 

Нельзя  сказать, что начало эпохи познания началось с древней Греции, как  принято считать. Наблюдение и обобщение, изобретение имели место и  в более древних цивилизациях - китайской, египетской, цивилизации  майя. Древние были искусными строителями, механиками (вспомним строительство  пирамид) и астрономами.

 

Но  местом рождения современной западной науки принято считать Древнюю  Грецию (рис. 1). Именно на этой земле  буйно расцвела культура и философия, именно эта земля подарила миру огромное количество талантливых философов. Знания древних носили общий, философский  характер (философия и наука о  природе рассматривались как единое целое). Расцвету культуры в древней Греции немало способствовало развитие общественных и производственных отношений. Развивалась торговля, ремесло; появились денежные отношения. Еще одним видом деятельности стало так называемое философствование. Весь спектр знаний об окружающем мире, первые попытки сформировать целостную картину естествознания выразились в натурфилософии (лат. natura - природа) или философия природы. Так и называется первый этап в развитии естествознания. этап, в отличие от периода, более продолжительный отрезок времени, характеризующийся более общими, основополагающими идеями об устройстве мира.

 

 

 

 

Рис. 1 Особенности развития естествознания

 

 

Резкое  изменение характера общественной жизни в европейском очаге  культуры к началу I тысячелетия  до н. э. было обусловлено процессами колонизации, мореплаванием, торговлей. Это изменение сопровождалось появлением большого числа нестандартных социально-значимых ситуаций, для которых бесконечная повторяемость, репродукция поведенческого стереотипа была либо вообще невозможна, либо опасна. Это способствовало тому, что греки совершили важнейший шаг в развитии общественных отношений - переход от регуляции общественной жизни обычаями, запретами, религиозными предписаниями к правовым и гражданским нормам (законам), обязательным для всех членов общества. Такой переход сопровождался рационализацией религиозно-мифологических построений и, как следствие, рационализацией мышления. Скачок греческой мысли к теоретизации объектов, отказ от рецептуальных схем знания восточных цивилизаций выразился, прежде всего, в глобальном представлении о Вселенной как упорядоченной, статичной, законосообразной системе, подчиненной вечному объективному порядку («логосу»). Найти первопричину этого порядка, аналитически выявить общие принципы, лежащие в основе всего сущего считалось главной целью ученых-философов. Многие из них искали эту первопричину в окружающем мире (вода у Фалеса, огонь у Гераклита, воздух у Анаксимена, все четыре стихии - вода, воздух, земля и огонь - у Эмпедокла), другие постулировали существование «невидимых», недоступных чувственному восприятию объектов (апейрон у Анаксимандра, эфир у Пифагора). Большое значение для развития естествознания имело атомистическое учение, возникновение которого связывают с именами Левкиппа и Демокрита. Считая все в природе состоящим из атомов и пустоты, философы-атомисты пытались таким образом преодолеть логические противоречия, связанные с бесконечной делимостью материи, с пониманием феномена движения. О том, насколько сложными были эти вопросы, говорит тот факт, что атомизм был принят далеко не всеми. Аристотель, например, отрицал существование пустоты, считая, что материя целиком заполняет пространство.

 

Несмотря  на наивный характер естественнонаучной картины мира, древнегреческими философами были сделаны многие важнейшие интеллектуальные открытия, такие как мысль о  доказуемости отношений между формальными  структурами, принцип дедуктивного умозаключения и другие. Непревзойденным  образцом логически выводного знания для последующих столетий развития науки служила аксиоматическая  геометрия Евклида.

 

В то же время теоретическое знание древних  греков развертывалось как чисто  умозрительное, спекулятивное. Любое  истолкование первопричины и первоначала  было пронизано эстетическими оценками (например, первое по времени совпадало  с понятием лучшего, совершенного). Созерцательно-логический стиль мышления практически полностью игнорировал  эмпирическую сторону жизни. Можно  сказать, что факт не является формой мышления греков, в то время как  теория, закон таковыми являются. Даже известные достижения в прикладных областях знаний (Архимед) не позволяют  говорить о развитой экспериментальной  традиции греков.

 

Следует отметить, что, развивая спекулятивно-умозрительные  космологические идеи, древние греки  отнюдь не покушались на божественный фундамент бытия, а учение Аристотеля, где Бог являлся «перводвигателем» Вселенной, было даже канонизировано христианской церковью в 1277 г. Это на многие столетия послужило тормозом развития естествознания.

 

Таким образом, созерцательность, недостаточность  эмпирических знаний, восполняемая силой  воображения, синкретизм истины, добра  и красоты не позволяют считать  Древнюю Грецию точкой отсчета науки  в современном смысле этого слова. Можно говорить лишь о формировании протонаучного стиля мышления и о зарождении элементов научной деятельности.

 

 

1.2  Классическая эпоха в естествознании

 

 

Процесс становления науки, начавшийся в  Древней Греции, оказался весьма длительным и продолжался вплоть до XVI - XVII веков, когда наука окончательно сформировалась как самостоятельная духовная деятельность и как социальный институт. Эпоха  средневековья оставила заметный след в этом процессе, прежде всего, благодаря  укреплению традиций христианства. Потому что в христианском учении Бог  концентрирует в себе все, что  является трансцендентным, сверхъестественным. При этом природа считается познаваемой, доступной объективному анализу. В  других религиозных учениях божественное неотделимо от природы, а значит, природа является принципиально непознаваемой. Кроме того, христианство является монотеистической религией, которая только и может позволить вере превратиться в систему постоянных природных законов, так как в политеистических религиях подобное истолкование природы невозможно из-за «вмешательства» со стороны враждующих друг с другом богов. Наконец, в мире нет другой монотеистической религии, догматика которой с такой решительностью отдавала бы человеку центральное место, «разрешая» ему познавать окружающий мир, заключая его в рамки эмпирических и теоретических законов, т.е. как бы заново «творить» природу. Можно сказать, что в познавательном аспекте произошла подмена Бога человеком.

 

Следует, однако, отметить, что такой взгляд на природу, который сложился к началу XVII века, во многом объясняет ее бедственное  положение в настоящее время. В частности, считалось, что внечеловеческая природа совершенно лишена субъективности: растения и животные суть «машины», не имеющие внутреннего мира, души. Отсутствие во внечеловеческой природе остатков душевной жизни сделало возможным подчинение качества количеству, долгое время являвшееся основным признаком науки. Другими словами, научный статус признавался только за выводами, выраженными в числовой, количественной форме. Считалось, что все изменения в природе, даже связанные с резкими переходами между состояниями объектов, на самом деле сводятся к непрерывным количественным изменениям каких-то параметров. В природе невозможно рождение нового качества.

 

Закрепление самостоятельного статуса науки  произошло в XVI-XVII в.в. и было связано с деятельностью целой плеяды великих ученых. Именно к этому времени математика становится универсальным языком науки, базисом аналитических исследований (Р. Декарт), а центральное место начинают занимать методологии, основанные на опытном установлении отношений между фактами и дальнейшем их обобщении индуктивными методами (Ф. Бэкон). Исходным пунктом формирующейся классической науки стала гелиоцентрическая система мира (Н. Коперник). Фундаментальное переосмысление проблемы движения и его описания позволило Г. Галилею показать эффективность применения идеализированных понятий (равномерное прямолинейное движение, материальная точка и т.д.), непосредственно не встречающихся в природе, но служащих целям создания на их основе аксиом движения. Принцип относительности Галилея, преобразования Галилея, принцип инерции и другие понятия непосредственно вошли в механику Ньютона, с которой и началось классическое естествознание. Наконец, нельзя не отметить важность создания огромного объема экспериментальной информации, накопленной к XVII веку, особенно в области астрономии, а также предварительной эмпирической обработки этой информации (Тихо Браге, И. Кеплер).

 

Эта эпоха характеризуется определенными  особенностями. Может показаться, что  история естествознания достаточно монотонна, один период сменяет другой. Но это свойственно только первым этапам, когда происходило накопление знаний. Процесс, когда вновь полученные знания как бы приклеиваются к старым, был характерен для натурфилософии античности и преднауки средневековья. С эпохой Возрождения происходит перелом в науке. Теперь движение прогресса происходит скачками, основой которых являются новые идеи и теории, радикально меняющие взглядов на мир. Эти переломные этапы, скачки называют научными революциями. Причем это не кратковременное состояние, а изменение во взглядах, продолжающееся некоторое время.

 

В эпоху  Возрождения, период между 15 и 16 веками, произошла первая научная революция. Эту эпоху принято ассоциировать  с именем Великого итальянца Леонардо да Винчи - он неоднократно говорил  о несостоятельности геоцентрической  системы Птолемея; он изобрел множество  технических средств в механике; круг его интересов распространялся  от математики и физики до анатомии и живописи. Изучение анатомии человека запрещалось церковью, однако Леонардо детально изучил ее. Да Винчи обращал  внимание на необходимость использования  практики, эксперимента в науке. Об этом говорят и в наше время.

 

Геоцентрическая модель строения Вселенной, царившая в  естествознании около 14 веков, была наконец заменена гелиоцентрической в 1543 году. Ее автор, польский астроном Николай Коперник, низвел Землю до уровня рядовой планеты, Солнце он поместил в центре системы и все планеты вместе с Землей двигались вокруг Солнца по круговым орбитам. Коперник предположил, что движение есть естественное свойство небесных и земных объектов, подчиненное единым законам. Это был удар по аристотелевскому “перводвигателю”, приводящему в движение Вселенную.

 

Коперник  впервые показал, что наши чувства  не всегда дают нам реальную картину  окружающего, и что необходимо не только наблюдать но и опытно проверять. Здесь он развил идею Платона о том, что органы чувств не всегда дают верную и полную информацию, и поэтому практика – критерий истины. Это учение подрывало устои католической церкви - если Земля не центр мироздания, значит и человек не есть венец творения, высшая цель мироздания. Все последователи Коперника были подвергнуты гонениям, а сам он избежал инквизиции в виду естественной смерти. Взгляды Коперника настолько меняли мировоззрение, что по праву их можно считать толчком к смене старой, геоцентрической картины мира на новую, гелиоцентрическую.

 

Продолжателем идей Коперника стал Джордано Бруно - он отстаивал положения, что Вселенная  бесконечна, что у нее нет центра; он говорил о наличии множества  тел подобных Солнцу и окружающих его планет. Идеи Бруно еще больше подрывали устои церкви и в 1600 году он был сожжен как еретик.

 

Продолжением  идей Коперника и Бруно стали  идеи Галилея, Кеплера и Ньютона  в 17 - 19 веках. Этот период называют еще  естествознанием нового времени. Это  было время Великих географических открытий, появления новых экономических  и производственных отношений. Этот период связывают с появлением новой  механической картины мира. Галилей, впервые применив изобретенную им трубу, обнаружил, что у Юпитера есть спутники, что Солнце вращается вокруг своей оси и у него есть пятна, а на Луне есть горы - все это не вписывалось в теорию Аристотеля о противоположности земного  и небесного и подтверждало теорию Коперника. Галилей опроверг Аристотеля и в том, что равномерное движение требует постоянной прилагаемой  силы. Он также исследовал свободное  падение тел и установил, что  скорость не зависит от массы тела. Но главное, что Галилей дал доказательство верности учения Коперника - не только астрономические но и математические.