Естествознание как особая форма освоения объективной реальности. Статус естествознания в современном мире

Естествознание как  особая форма освоения объективной  реальности.

Естествознание, как  научная дисциплина, изучает: различные  виды материи и формы их движения, проявляющиеся в природе; связи  и закономерности различных видов  материи живой и неживой природы. Оно оказывает прямое или опосредованное влияние на другие научные дисциплины, формируя единое знание о природе. Как  научная дисциплина современное  естествознание решает следующие основные задачи:

1) поиск законов  природы и областей их применимости;

2) формирование взглядов  на целостность и единство  материального мира;

3) выявление примеров  развития объектов, явлений и  процессов природы; 

4) формирование научного  мировоззрения человека;

5) изучение истории  развития научного знания.

Рассмотрим, как решаются эти задачи в естествознании по ходу его развития и превращения в  современное естествознание. Определяющую роль в естествознании, в формировании основополагающих законов природы  сыграла физика. Первые законы естествознания установлены древнегреческим физиком  Архимедом (287-212 г.г. до н.э.): законы рычага, гидростатики (закон Архимеда). В последующем в физике выявлены законы механики (свободного падения тел, сохранения количества энергии, преломления светового луча, всемирного тяготения и др.), на основе которых была сформирована в естествознании существовавшая вплоть до начала XX века механистическая картина мира. На основе накопления опытных фактов и их описания в рамках физики создавался понятийный аппарат

естественнонаучных  знаний, выдвигались гипотезы и проверялись  их следствия. На основе гипотез появлялись законы природы: механики, динамики,

термодинамики и  др. Совокупность законов, сложившихся  на определенном временном промежутке, позволяла получать достоверное  знание о природе, формировать теорию. Но с течением времени появлялись новые факты и знания о природе, формировались новые гипотезы, выводилась новая теория, которая обобщала известные  к тому времени законы природы. На примере развития естествознания и  становления современного естествознания можно проследить своего рода цикличность  в формировании и становлении  научной теории. С именами Г. Галилея (1564-1642г.г.), И.Кеплера (1571-1630г.г.), И. Ньютона (1643-1727г.г.) связывают возникновение аналитического естествознания (приблизительно начало XVII века).

В этот период природе  начали задавать вопросы. В конце XIX – начале XX века о естествознании говорят как об эмпирическом естествознании. В этот период отправной точкой научных  исследований стали эмпирические факты. Все науки, составляющие естествознание, прошли этот путь формирования эмпирических обобщений. Они накапливали опытные  факты, описывали их. Создавались  представления о происходящих явлениях, формулировался понятийный аппарат. Появлялись гипотезы, всегда выходящие за пределы  эмпирических фактов и требующие  экспериментальной проверки, проверялись  следствия гипотез. Из гипотез появлялись законы природы, от эмпирического естествознания совершился переход к теоретическому естествознанию. Совокупность законов, сложившихся в естествознании, складывались в теорию. Теория казалась отражающей гармонию природы, но появлялись новые  факты, рождались новые гипотезы, которые выводили на новую теорию, обобщающую все известные к тому моменту времени законы природы. Вновь возникала гармония природы. Согласно формулировке американского философа и историка науки Томаса Куна (род. 1922г.), схема динамики науки такова:

«Старая парадигма (от греч. paradeigma – пример, образец) – нормальная стадия развития науки – революция в науке – новая парадигма». По этой схеме развивалось и естествознание. Постепенно дифференциация (от лат. differentia – разность, различие) наук углублялась, в каждой отдельной науке в соответствии со своим предметом исследования возникали свои новые методы исследования и измерений.  Лидером в естествознании всегда являлась физика. В ней были выявлены законы механики, которые привели к формированию в естествознании механистической картины мира. Образ устойчивого мира, связанный с детерминизмом механики, до XX века был идеалом теоретической физики и всей науки.  Законы динамики И. Ньютона (1643-1727г.г.), которые дополнили французский физик, математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749-1827г.г.), французский механик и математик Жозеф Луи Лагранж (1736-1813г.г.), ирландский математик Уильям Роуан Гамильтон (1805-1865г.г.) представлялись средством, позволяющим дать ответ на любой вопрос. Значительную роль в становлении единства материального мира сыграл открытый И. Ньютоном закон всемирного тяготения. Он был применен к телам солнечной системы: планетам, кометам, астероидам. Единство природы и универсальность используемых для ее изучения законов наиболее широко проявляются в колебательных и волновых процессах. Физика предоставила в распоряжение человека теорию колебаний и волн, которая легла в основу

дискретного и непрерывного описаний явлений природы. Все естествознание объединил закон сохранения и  превращения энергии, применяемый  количественно правда пока только в физике и химии. Появление в физике теории электромагнитного поля привело к пересмотру существующих представлений о природе

взаимодействий, что, в свою очередь, привело к созданию специальной и общей теории относительности (А. Эйнштейн (1879-1955г.г.), формированию электромагнитной картины мира. Возрастало значение математики в формулировке законов физики, значительный статус в описании природы приобрели законы сохранения (энергии, массы), принципы симметрии. Если механика Г. Галилея описывала процессы на поверхности Земли, то И. Ньютон распространил это описание на все тела, движущиеся в инерциальных системах отсчета. Впоследствии А. Эйнштейн расширил сферу применимости законов физики и на ускоренные системы отсчета вплоть до скоростей, близких к скорости света. В 30-ые годы XX века в физике возникла квантовая механика, как особая механика микромира. Необходимость вероятностного подхода к описанию микрочастиц и процессов в микромире являются отличительной чертой квантовой теории.Долгое время в физике второе начало термодинамики, определяющее направление процессов, происходящих в природе (закон возрастания энтропии), связывалось со стремлением к молекулярному хаосу, которому соответствует состояние равновесия или состояние с минимальной вероятностью.

Тем самым эволюция и необратимость, т.е. характеристика изменений, при котором не происходит возврата в начальное состояние, связанные с пониманием времени, входили в науку в связке со сложностью коллективных взаимодействий в системах, состоящих из достаточно простых объектов. К настоящему времени ясно, что микрообъекты сами сложны, они могут распадаться и рождаться, поэтому концепция представления сложного из простого, появившаяся во время становления европейской науки, устарела. Изменилась и роль необратимых процессов, воспринимаемая ранее как некоторое дополнительное приближение к законам динамики, т.е. понимаемая различно в физике, биологии, социологии. 

В естествознании долгое время существовали (существуют и  сейчас) различные понимания концепции  времени:

--время в динамике – это все связанное с движением;

- -время в термодинамике – все связанное с необратимостью;

- -время в биологии (и в социологии тоже) – это исторический промежуток.

Естествознание взяло  на себя функцию соединения и выяснения  условий перехода от одного представления  времени к другому. Бельгийский  физик и физико-химик Илья Пригожин (1917-2003), один из основоположников термодинамики неравновесных процессов, назвал этот переход «расцветом происходящей сейчас научной революции». К середине XX века физический мир охватывал и элементарные частицы, и окружающие нас тела, и планеты, и саму Вселенную. Аналогичные пути прошли и химия и биология.  

В настоящее время  естествознание – это:

 а) совокупность естественнонаучных дисциплин: физика, химия, биология, психология, физическая химия,      биофизика, биохимия, космология,

    генетика, цитология, радиобиология, астрономия, геология, география и др. науки; 

 б) единая наука  о природе, которая исследует  природу как единое целое и  имеет цель: выявление законов  природы с общей естественнонаучной  позиции.