Этапы развития и парадигмы естествознания

Понятие природа одно из субстанциональных категорий философии. По своему содержанию оно емкое и всеохватывающее: элементарные частицы, атомы, молекулы, свет далеких звезд, моря, реки, леса, извержения вулканов землетрясения и т. д. - это все явления и объекты природы. К природе также относится и бесконечное разнообразие живых существ на земле. Понятие природа очень близко к понятию материя, охватывающая все, даже бесконечную Вселенную.

В широком смысле слова природа – это материя и обыкновенная реальность, взятые вместе со своими разнообразными связями, отношениями, атрибутами. В несколько узком смысле слова природа- совокупность всех естественных условий необходимых для существования и развития человека и общества.

Чтобы детально выяснить смысл понятия природы, сопоставим его с противоположным ему и в то же время вместе с ним составляющим противоположность понятия культура.

Культура – это освоение в ходе практической деятельности человека предметы, видоизмененные в форму целесообразных за счет этой деятельности, в свою очередь природа – это совокупность вещей, существующих на основе объективных законов. Другими словами, культура – это измененная человеческим трудом и освоенная часть природы, в этом смысле человеческая деятельность – процесс превращения естественного в культурное, искусственное. Человек, противопоставляя себя природе посредством своей сознательной и целесообразной деятельности, остается частью огромной материи- природы, ее высоким образованием. Одно из мудрых высказываний К. Маркса подтверждает, что не только физическая, но и духовная жизнь, идеи и мир мыслей человека связаны с природой. Человек благодаря природе живет и творит. Говоря образно, природа – это тело человека. Для того, чтобы не умереть, жить и творить человек вместе с телом- природой должен находиться в более тесном соприкосновении, связи и общении. Однако природа остается не только естественным условием существования, важной областью практического общения и преобразующей деятельности, на основе этого соотношения рождаются и развиваются другие формы отношений человека и природы. Это, прежде всего осознанное отношение человека к природе, реализованное в современном обществе в форму естественных наук. Природа – интеллектуальный объект, один из важных источников наших знаний. Познание человеком природы – это естественно-научные знания, зародившиеся и развивающиеся на основе гносеологических отношений, а также естественных наук (физики, химии, биологии, астрономии, геологии и т. д. )

Во-вторых – это аксеологическо–оценочное отношение, выраженное человеком по отношению к природе посредством таких понятий, как добро, зло, красота, возвышенное, польза и т. д.

И, наконец, в третьих - это впервые в истории современного человека проникшее в область практической деятельности и с помощью производительных сил общества еще более развивающееся на виду у естественных сил чувство ответственности. Европейские и русские исследователи в один голос заявляют, что чувство ответственности за всю историю теоретического освоения природы у человека появилось лишь в 20 веке как великое достижение, а в прошлых веках якобы этого чувства у человека не было, и он не нес ответственности за красоту и великолепие природы. Исследователям, стоящим на ошибочной позиции исторического подхода к отношениям «человек- природа» можем привести строки великого Низами, который 850 лет назад уже призывал к порядку:

Эта природа - наша мать, любить ее приятно

Вслед за матерью душа ребенка окажется достойной!

Как видим, Низами призывал не только нести ответственность за природу, но и любить природу как мать, быть внимательным и честным по отношению к ней.

Таким образом, «человек», «общество» и «культура» - понятия противоположные понятию «природа» и в то же время входят в содержание этого понятия. За всю историю существования культуры человечества такое противоречивое отношение человека к природе было связано с различными позициями в области отношения человека к природе. Эти позиции можно сгруппировать следующим образом.

1) Природа по своему развитию отстает от культуры и является не правильно сформированной бессознательной действительностью. Такое отношение к природе было основано на идее о зависимости природы от человека и на позиции человека как повелителя природы.

2) Природа как олицетворение завершенности и совершенности, она стоит выше человека, общества, культуры и понималась как действительность, которая занимает ступень преимущества в сравнение с ними. Согласно этой позиции человек должен учиться у природы и следовать всем ее указаниям.

3) Природа – стихийные силы, господство хаоса, действительность, которая регулирует здравомыслие человека.

4) Природа – действительность верных законов, господство естественной неизбежности, действительность, которая не выходит за рамки существующих законов. Отношение человека к природе в разные периоды культуры человечества было связано с существованием различных позиций в отношении человека и природы.

В системе античного мышления природу рассматривали как единственную, связывающую, подвижную, изменчивую завершенность и в этом смысле человек по отношению к природе воспринимается как ее составная часть. Как нам уже известно, античные философы связывали понятие «природы» с понятием «космоса», понимали его в общем как знание, достигнутое человеческим умом и в противоположность хаосу, бесконечности понимали ее как сформированную, совершенную, не разрушаемую действительность. Созданную подобно природе и подчиненную ее законам жизнь на Земле античные философы считали идеалом. Решение проблем восприятия с помощью смысловых сочетаний в рамках натурфилософии – идея античных мыслителей, которая также полностью совпадала с их взглядами на природу. Одним словом, в античный период человек считался полноправным хозяином природы.

В средние века в христианской культуре отношение к природе в корне изменилось. По христианскому богословию окружающая человека и общество природа создана Богом, однако по степени развития она стояла ниже человека и таким образом, дух божественного начала находился не в природе, а в человеке. Так же как источником темных и разрушительных сил, которые в большинстве случаев приводили к уничтожению природы или подчиняли воле человека, являлись землетрясения, извержения вулканов, цунами и т.д., так и в жизни человека происходила борьба духа божественного начала с греховным началом – телом. В общем, в христианской культуре средних веков природа понималась как безжизненная действительность, противостоящая человеку и обществу.

В эпоху Возрождения у людей зародилась новая форма отношения к природе. Человек утверждал красоту и совершенство окружающей среды и в противовес туманному аскетизму средних веков смотрел на природу с чувством радости и счастья, считая себя в полном смысле слова ее хозяином и владельцем.

С течением времени в философии и романтической эстетике природа рассматривалась, как средство выхода из негативных ситуаций, которые порождаются человеческой цивилизацией. Выдающийся представитель романтизма Жан-Жак Руссо в этот период считал первопричиной всех несчастий человека его переход из природной в социальную форму.

В период установления промышленного капитализма зародился новый тип отношения человека к природе, и в системе «человек-природа» природа рассматривалась как объект интенсивной преобразующей деятельности человека; возникло представление о том, что возможность достижения чего-либо во благо общества является неисчерпаемой сокровищницей. Френсис Бэкон в этот период утверждал, что главная идея науки и философии помогала человеку овладеть великими силами природы, и он писал: «Наука – сила».

Рассматривая современный период, в котором мы живем, необходимо отметить постепенное ограничение стихийных элементов в отношении к природе; безостановочное повышение роли сознательного, организованности; другими словами, речь идет о том, что основанное на науке, сообразительности, здравомыслии взаимное влияние природы и общества носит более гуманный характер.

Обобщая вышесказанное о меняющемся с течением времени отношении человека к природе, можно выделить 2 главного этапа:

1) Период экстенсивного отношения к природе, продолжавшийся до середины ХХ века. На этом этапе, наблюдается, слабое влияние человека на природу: масштаб и количество материала, приобретенного человеком у природы малы. Самая характерная особенность этапа в том, что природа рассматривалась как саморегулирующаяся и самовоспроизводящаяся материальная система.

2) Период интенсивного отношения к природе, который начался с середины ХХ века. Количество взятого у природы материала и энергии очень велико. Если на первом этапе в отношении «человек-природа» человек зависел от природы, на втором этапе этого отношения уже природа зависит от человека. Одной из характерных особенностей этого этапа является то, что в этом случае природа не только само регулируется, но и регулируется человеком. В связи с возникновением интенсивного отношения общества к природе значительно увеличивалась область взаимосвязи с природой, а это в свою очередь привела к увеличению масштаба проблем, связанных с возникновением этого взаимного влияния. Какие же это проблемы?

Чтобы точно сформулировать и понять эти проблемы необходимо четко представить себе структуру и уровни природы.

Современная наука в структуре природы выделяет несколько уровней, которые находятся в диалектической взаимосвязи друг с другом. Это следующие уровни:

1) Геосфера (гео – земля, сфера – область) – вся поверхность Земли; области, где живет и не живет человек. К геосфере также относятся ландшафт Земли, рельеф и атмосфера и климат, подземные недра, подземные и надземные воды (реки, озера, моря, океаны и т.д.).

2) Биосфера (био – жизнь, сфера – область) – и все организмы, живущие в реках и озерах, океанах Земли, на поверхности Земли, в земле и в атмосфере, их среда обитания и продукты, обеспечивающие их жизнедеятельность. Впервые разработанное академиком В.И.Вернадским учение о биосфере включало в себя тонкий живой пласт живущих и размножающихся на поверхности Земной сферы. Область обитания живых существ – биосфера образует определенную часть атмосферы. Биосфера – высокоразвитая часть гидросферы и литосферы. Для каждого из них характерен процесс обмена материей и энергией. Биосфера – это целая система присущих ей законов существования и развития.

Влияние на тот или иной чуждый элемент биосферы приводит к изменениям во всей ее системе.

3) Ноосфера – буквальный перевод «область ума». Это понятие определяется областью природы, отражающей умственную деятельность человека, т.е. интеллектом человека. Научное понимание ноосферы предусматривает такую степень гармоничного развития взаимосвязи природы с обществом, где продуктивная деятельность человека становится главным фактором в развитии не только природы, но и общества.

4) Космосфера – пространство, близкое к Земле; точнее те просторы которые доступны человеку; пространство, куда он посылает космические ракеты, космические корабли; туда, где он побывал сам; пространство, которые он интенсивно исследовал; космические пространства, где в ближайшее время он сможет побывать (Луна, Марс, Венера и т.д.).

5) Наконец, в этот список необходимо включить техносферу, которая помогает объяснить происхождение и характер глобальных проблем современного периода. К техносфере, которая включает в себя все созданные человеком феномены и совокупность процессов его деятельности, относятся города, дороги, корабли, искусственные спутники Земли, шахты, оросительные системы и каналы, искусственные озера, электрические сети, бытовые и промышленные инструменты, произведения искусства, коммуникации счетные машины и т.д. Уже из этого неполного списка становится ясным то, что техносфера вместе со всеми своими пунктами пересекается с гео-, био- и космосферой и в этом перекрещивании содержатся истинный секрет и причина многих глобальных проблем, присущих современному периоду.

Взаимосвязь человека и природы находит свое выражение в понятии «окружающая среда». В окружающей среде необходимо различать природные и искусственные формы. Понятие «природное окружение» отражало окружающую среду общества во все периоды. Однако, в ходе развития человечества менялось окружение и содержание этого понятия. Понятие «природной среды», окружающей общество, в современный период охватывает гео- и биосферу, иными словами все материальные системы «стоящие в стороне от человека» и существующие независимо от него. В связи с развитием космической техники и космических полетов определенная часть Солнечной системы также входит в ряд подобных объектов. С этой точки зрения понятие «природная среда» необходимо отличать от понятия «географическая среда», имеющего более узкое значение. К последнему относится только поверхность Земли, земная кора, атмосфера, климат, вода, земной покров, животный и растительный мир, одним словом все наземные и подземные богатства. Географическая среда является существенной составляющей природной среды, в то же время это не единственная полусистема. В современный период понятие природной среды близко к географической среде, а также охватывает космос, который начинает приобретать все большие масштабы.

Другим компонентом окружающей среды является «искусственная среда» или как ее называл К.Маркс «вторая природа». В процессе обмена веществ с природой люди меняют окружающий мир, меняют природную среду согласно своим потребностям, другими словами своей деятельностью они как бы создают вторую природную среду.

В сущности, это говорит о том, что люди в процессе общественного производства создают не существовавшие ранее в природе предметы и тем самым, искусственным путем привносят в природу изменения. Степень прочности этой искусственной среды определяется уровнем социальных отношений общества и культурного развития. В связи с развитием общества безостановочно возрастает роль искусственной среды для этого развития. Созданная человеческим трудом масса всех неживых предметов и живых организмов называется техномасса, вся масса живущих в природных условиях живых организмов называется биомассой. Расчеты показывают, что за год в современный период человечество производит 1013 – 1014 тонн техномассы, за тот же период количество производимой биомассы 1012 тонны. Сравнение этих цифр показывает, что созданная в настоящее время искусственная среда в 10, даже в 100 раз продуктивнее природной среды. Это в свою очередь показывает постепенное превосходства искусственной среды над природной средой в области развития науки и производства.

Окружающая человека природа, по своей качественной характеристике делится живую и неживую. Для изучения внешнего мира, для того чтобы найти правильную ориентацию в нем и для определения оптимальной взаимосвязи с ним, с одной стороны имеет значение живая и неживая природа, с другой стороны наука и практика определения различий между живыми и неживыми. В разные периоды человеческой культуры, даже с начала ее зарождения люди самыми примитивными способами старались отличить живое и неживое. Например, согласно системе мыслей, присущих анимизму, которая характеризовала первобытных людей, не только у людей, но и у неживых предметов существует душа, и они существуют до тех пор, пока душа их не покинет.

Другая система взглядов, известная в истории мысли человечества - гилозоизм. Сторонники этого взгляда, определяя все существующее как живое, в общем, отождествляли жизнь всем существующим. С первого взгляда кажется, что для гилозоизма полностью теряется значение различия между живым и неживым. Однако это далеко не так, это различие сохраняется в системе существующих взглядов. Таким образом, здесь не только жизнь, но и смерть, которая понимается как необычное существование, считается реальным. С течением времени главной причиной различия живого и неживого в различном раскладе и в различном масштабе. Человек питается живым, живое становится для него объектом охоты, рыбалки, собирания и т.д. Также из живых существ он изготавливает одежду, защищающую его от холода, дождя, снега, мороза.

Первобытный человек с течением времени стал предполагать, что некоторые животные находятся в родственной связи с ним. Нашедшая свое первоначальное выражение в тотемизме (характерном только для общинного строя) эта тенденция показывает, что первобытные люди приравнивали предков своего рода с конкретными животными (тотемон). Например, таким тотемном для тюркских племен являлся волк, для славян – голубь, для индийцев – корова и змея. Зародившиеся у людей от определенных чувств и отношений подобная раздвоенность, амбивалентность с течением времени нашли свое первоначальное выражение в религиозных и мифологических взглядах общества, в нравственных и эстетических нормах. Например, одна из норм, находящихся у истоков культуры человечества, наложила табу (запрет) на убийство животных и поедание их мяса. Сторонники этого запрета живут сейчас и в наши дни (поклонение корове в Индии).

Вышесказанное еще раз показывает, что зависящее от уровня развития научного познания соотношение живого и неживого, а также их противопоставление друг другу воплощалось в жизнь в разные периоды по-разному.

Представления и данные о живом, полученные на основе практической деятельности, присущи биологическому познанию. Охватывающая широкую и очень существенную область научного познания современная биология исследование живого осуществляет специальными, познавательными средствами и методами научного познания. Современные биологические и научные данные, полученные в ходе изучения непосредственного практического взаимовлияния человека и живого, дополняются данными других наук (сельское хозяйство, биотехническая и медицина), которые так же направлены на изучение этого взаимовлияния. Например, биотехнология, искусственным путем удовлетворяющая разные потребности человека, предоставляет возможность получить многие вещества и продукты. В современный период все возможные данные о живом предоставлены биологией. В связи с этим возникает такой вопрос: в чем заключается роль философии в познании жизни, живого? Смогут ли биологи обойтись без философских знаний в изучении жизни. В бывшей стране советов обсуждение этих вопросов носило резкий характер.

В биологии живое изучается как объект познания. Однако отношение человека к живому разносторонне и пестро, это отношение наряду с познавательной и практической обладает также эстетической и этической сторонами. Безусловно, результаты и достижения биологического познания сами по себе имеют определенную ценность. Оказывая влияние на мировоззрение человека, биологическое познание его развивает и, в свою очередь, это развивает мировоззрение биологического познания, т.е., изучение с философской точки зрения приобретает важное значение. В сущности, эту проблему, носящую философский характер, можно решить лишь совместными усилиями философии и биологии. Выясняя роль философии в познании сущности жизни нельзя умолчать о том, что жизнь для биологии является объектом познания и в этом значении является противоположностью изучающему его объекту. Однако с точки зрения существования человека, жизнь не может быть только объектом познания; так, впитывая в себя зерна жизни, это существование становится ее продолжением и проявлением. Биология рассматривает живое как бы со стороны и поэтому она в состоянии дать адекватные знания о живом. В отношении к живому философия преследует совсем иную цель.

Принимая во внимание с одной стороны достижения биологии, с другой стороны формы проявления жизни – существование человека, его деятельность и познание, философию, прежде всего, интересует взаимное влияние человека и взятой в целом всей системы живого. Рассматривая отношение философии и биологии в этом ракурсе, можно заметить их взаимосвязь: с одной стороны мировоззрение биологического познания, создающее в своем развитии все более полные, содержательные, конкретные изображения живого и жизни, с помощью философии существенным образом теоретически обобщает важные достижения, с другой стороны диалектическое развитие самого биологического познания помогает решить ряд проблем содержательного – этического характера. В этой связи философия, обосновывая позицию мировоззрения человека с теоретической стороны, дает возможность рационально и систематически решить целый ряд фундаментальных проблем, занимающих биологическое познание. Философию результатов биологического познания – важность мировоззрения можно заметить из такого факта: в XIX веке из трех великих природных научных открытий – открытие клетки, закон сохранения энергии, теория эволюции, которые оказали влияние на развитие философского мышления, два были сделаны на основе биологии. Обсуждая значимость биологии для философского мировоззрения, необходимо также отметить, что из различных явлений природы только живая природа наиболее выпукло отражает богатство, закономерность и характеристику диалектического развития. Являясь способом существования жизни, диалектическое развитие непрерывно сопровождает живое на всех уровнях его развития – в клетке, в организме, биологическом виде, биоценозе, на уровне биосферы. Вместе с проявляющимся на этих уровнях общими особенностями живого, существует также целый ряд специфических, отличительных показателей. Например, реализующийся на уровне организма важный тип живого и циклическое развитие на уровне вида и биосферы наблюдать невозможно.

Жизнь – главный показатель живого. Человек пока знаком лишь с жизнью на нашей планете Земля, на которой мы живем. Уже окончательно установлено, что, за исключением Земли, ни на одной планете Солнечной системы нет жизни. Не смотря на то, что последние 40 лет продолжаются поиски жизни и цивилизации за пределами Земли, до сих пор не было обнаружено других источников жизни в космосе. Поэтому, человек должен внимательно относиться к сохранению и защите жизни на Земле!

Одной из важных проблем, с которой сталкивается человек, определяя границу между живым и неживым, является проблема источника происхождения жизни. Решение этой проблемы, которая имеет важное природно-научное содержание, волновало человечество еще с древних времен. В истории человечества эту проблему в течение длительного времени пытались решить посредством религии, мифов и натурфилософии и самым хорошим доказательством того, что зарождение жизни на Земле связано божественным существованием, является религиозное мировоззрение. Однако, в отличие от религии естествознание считало зарождение жизни на Земле закономерным результатом эволюции того, что существовала на планете до появления жизни. Согласно современным научным представлениям первые признаки жизни на Земле появились примерно 3,8 миллиардов лет назад.

Первые клетки, которые вступали в химическую реакцию с продуктами распада кислорода на основе энергии солнечного света, появились несколько позже, приблизительно 2 миллиарда лет назад. Этот процесс, который породил важные изменения в характере земной атмосферы и в химическом составе, обеспечил распространение жизни на поверхности планеты и вместе с тем появление новой системы – биосферы. Жизнь как уровень эволюции не только планеты Земля, но и всего космоса и Вселенной помогла целому ряду видных мыслителей русского космизма ХХ века (В.Федоров, А.Л.Чижевский, К.Е.Циолковский) сформулировать представления об открытии формирования. Идеи русского космизма, которые рассматривали жизнь как обстоятельство не только масштабов планеты Земля, но и масштабов планет и космоса, оказали значительное влияние на взгляды А.Л.Вернадского.

Живые организмы, как важные показатели жизни на земле, являются концентрацией материи, энергии и информации. Живой организм все эти запасы получает от беспорядочной и разнородной окружающей среды. Организм, заново используя эти запасы, превращает их по качеству в более организованные и упорядоченные. Взаимное влияние живых организмов и окружающая среда организма на самом деле являются не чем иным как жизнью, охватывающей всю поверхность планеты. Рассматривая организм с точки зрения внутренней организации, мы обнаружили в его существовании следующие противоречия: с одной стороны в структуре, функционировании и развитии организма существует единство, общие закономерности; с другой стороны рассматривая каждый организм с токи зрения присущего только ему набора генов, можно сказать, что каждый организм - уникальное явление. Каждая конкретная жизнь, вливаясь в общее русло земной жизни, зарождается только один раз, она является неповторимой, по определенным признакам отличается от других конкретных жизней. Каждая индивидуальная жизнь согласно времени и пространству имеет конец. У этого акта есть глубокое философское значение: каждая индивидуальная жизнь дает начало другим индивидуальным жизням, своим концом она прокладывает дорогу к существованию других жизней. Чем больше способность к жизни у отдельного организма, тем больше становится способность к воспроизведению потомства.

Одной из характерных особенностей живой материи является также ее разнообразие, проявление в различных формах. Создавая свое «дитя» живой мир, неживая природа не позабыла использовать все существующие краски, контрасты, оттенки, переходы. Здесь человека поражает разнообразие геометрических фигур и размеров, звуков и запахов, мыслимых и немыслимых вещей. Одним словом, охватывающая более двух миллионов живых существ органическая природа во многих отношениях является учителем человека и человечества.

Область биологии, которая называется экологией, предоставляет возможность изучить взаимодействие живых организмов со средой, в том числе биосферу (вся жизнь на планете) и биоценоз (жизнь на определенной части поверхности Земли). В биосфере каждая индивидуальная жизнь занимает свойственное ей, отведенное специально для нее место; она потребляет продукты, произведенные другими видами, и в свою очередь производит продукты, необходимые для зарождения других видов. Здесь легко заметить влияние научного познания жизни на восприятие и воображение человека. Развитие современной экологии дает возможность разграничить биологические виды на вредные и полезные для человека, понять относительность и ограниченность этого деления. Так, если какой либо один вил в определенном конкретном отношении является вредным для человека, в другом отношении он обязательно будет полезным. Поэтому, уничтожение какого-либо вида живого в массовом порядке может привести к непредсказуемым результатам превращений в цепной реакции, даже может стать причиной неминуемой деградации. Таким образом, экология дает возможность не только ощутить цену жизни, но и изменить стратегию использования природы.

Одной из важных проблем современных представлений о природе является исчезновение жизни на Земле. Системы сложного формирования, в том числе биосферы и ее нижние системы, способны противостоять внешним воздействиям, способным их разрушить, и даже восстанавливаться. Однако эта особенность живых существ, проявляется не во всех условиях, а в ограниченных ареолах. За пределами этого пространства живая система попадает в такой поток изменений, что в результате происходят не только глубокие качественные изменения, но и может произойти процесс полного уничтожения. Источник направленных на живое и в общем на всю биосферу подобных внешний влияний может быть разным: резкий скачок уровня радиации по сравнению с природным фоном; увеличение отходов химически активных веществ в атмосфере, водных бассейнах, земле; в значительной степени изменение температурного режима планет и т.д. Современные люди обладают настолько мощными средствами воздействия на биосферу, что это может привести к необратимым изменениям даже, к ее уничтожению. Безусловно, правильное понимание этого положения может привести к существенным деформациям в мировоззрении людей.

Выше мы отметили, что зарождение жизни на земле связано с определенным временем, поэтому срок существования отдельного организма имеет свой конец. Теперь попытаемся решить такую проблему: жизнь на нашей планете бесконечна или имеет предел? Связанные с проблемой «конца света» подобного рода вопросы, которые имеют не только религиозное, но и мировозренческо- методологическое значение, выдвигались и ранее. В 60-х годах XIX века эта проблема в связи с выдвинутой в физике «тепловой смерти вселенной» с точки зрения «жизни – смерти» человечества приобрела особую важность. Людей очень волновала мысль о том, что в результате столкновения какой-либо огромной территории Земли с космическим телом может исчезнуть жизнь.

Проблема конца земной жизни в наше время приобрела более конкретное содержание и значение. ХХ век создал огромное количество средств, способных уничтожить жизнь на Земле, и в результате будущее жизни на Земле зависит не столько от деструктивных сил Вселенной, сколько от многих людей, от их законов и желания. В настоящее время человечество находится в такой ситуации, когда жизнь на Земле зависит от выбора его мышления. Сегодня впервые в истории человечества проблема сохранения жизни превратилась в цель, стоящую перед людьми. Поэтому люди должны сохранять не только отношение с природой, но и между собой, должны произвести изменения в направлении и способах своей деятельности. Первое, неотложное минимальное условие сохранения жизни не Земле – прекращение ядерных взрывов. Существуют также другие источники, грозящие опасностью существованию жизни на Земле. Они не настолько серьезны как ядерные войны, но в любом случае связанны с деятельностью человека и их можно ликвидировать лишь в том случае, когда люди поймут их опасность и смогут защитить себя на основе приобретенных в этой области деятельности научных знаний.

Цель и предмет естествознания.

Также как и у других областей знания у развития естествознания есть присущие ей соответствующие история и логика.

Согласно современному понимаю, естествознание – система естественных наук (физика, химия, биология, геология, астрономия), которые основываются на математическом описании объектов исследования. Естествознание также является одной из трех важных областей знаний о природе, обществе и мышлении; теоретической основой промышленности, сельского хозяйства и медицины; природно-научным фундаментом мировой панорамы. Являясь фундаментом и общей гармонией формирования научной панорамы мира, естествознание для познания явлений и процессов природы разрабатывает систему определенных взглядов и эта система при единой определяющей оценке, как правило, называется концепцией (от лат. consepto). На основе новых открытых эмпирических фактов о природной и социальной системах производятся теоретические обобщения, в результате этого система взглядов о понимании процессов и явлений подвергается соответствующим изменениям и заменяется на новые концепции и парадигмы.

Парадигма – это такой конкретный тип постановки проблемы, при котором он может использоваться в определенный отрезок времени как решение исследуемой проблемы. При знакомстве с областью предмета естествознания в широком масштабе становится ясным, что он содержит в себе материальные субстраты, которые порождают всевозможные в природе формы материи, структурные уровни и их «ступени» материального образования; взаимосвязи этих материальных субстратов, их структуру и генезис.

Картина естествознания постоянно менялась с течением времени. Так, образование всех объективных реальностей, существовавших во Вселенной в VI-IV века до нашей эры, генезис их формирования напрямую относили к «физике». Аристотель людей, занимавшихся проблемами естествознания, называл «физиками» или физиологами. Такое название было неслучайным, это было связано с тем, что оттенки значения самого термина «физика», происходившего от древнегреческого слова, были близки к понятию «природа».

Современное естествознание рассматривает природу не как стоящее в стороне от абстрактной, сознательной деятельности человека, а как объективную реальность, которая реализуется не только посредством конкретных, находящихся под постоянным наблюдением человека познавательных, чисто теоретических умственных комбинаций, но и посредством практической производственной деятельности людей, природа как Вселенная, как универсальность, как необходимое условие для существования и развития человека и общества. Основываясь на том, что природа является отражением сознания человека, естествознание в процессе изменений, которые предпринимаются с целью усовершенствования общества, само совершенствуется. Понимание естествознания в этом контексте помогает выделить его задачи и требования. Цель естествознания – это прежде всего сущность природных явлений, это обнаружение законов и закономерностей, которые регулируют формирование и развитие этих явлений, и, предвидя новые события, которые могут произойти на этой основе, достичь их умственной комбинации.

Во-вторых, это создание реальных возможностей для использования в интересах человека и общества постигнутых законов, силы и вещества природы.

Цели естествознания могут быть близкими и далекими. Так открытие природных законов, реализация их интенсивного и экстенсивного исследования – ближайшая цель естествознания, а практическое использование законов, входящих в систему научного мышления – конечная цель естествознания. Из глубокого и системного изучения целей естествознания, которые полностью совпадают с целями человеческой деятельности, можно сделать вывод о том, что если общество заинтересовано в подготовке высоко профессиональных, достойных специалистов в связи с запросами общества оно рационально использует знания, которыми оно овладело в процессе познания, то в этом случае целью вытекающей из изучения концепций современного естествознания является не просто изучение физики, химии, биологии и др. наук, а в общем открытие скрытых связей явлений физики, химии и биологии. Достичь этой цели можно лишь одним путем – на основе анализа природно-научной информации массового масштаба, которая служит высоким целям образования.

Этапы развития естествознания.

Естествознание в своем развитии прошло 3 этапа:

1) Классический этап естествознания. Этот этап развития естествознания начался приблизительно с XVI – XVII веков и закончился на рубеже XIX – XX веков.

Так называемый классический период естествознания можно разделить на 2 периода: а) период механического естествознания (до 30-х годов XIX века); б) период появления и формирования в естествознании эволюционных идей (с 30-х годов XIX века до начала XX века);

2) Неклассический период развития естествознания (начало XX века до середины XX века);

3) Современный период развития естествознания (вторая половина XX века).

Классический период развития естествознания.

Как мы уже отметили выше классический период развития естествознания прошел 2 периода: классическое естествознание и идеи эволюции.

а) Механическое естествознание.

Начало механического периода развития естествознания совпал с переходом от феодализма к капитализму в социально-экономической жизни Западной Европы. Бурное развитие производительных сил (промышленность, горно-рудное и военное дела, транспорт и т.д.) в этот период требовало решения целого ряда технических проблем, а это в свою очередь требовало интенсивного формирования и быстрого развития естественных наук (физики, химии, биологии, математики). Среди этих наук, специфически решающих технические проблемы, механика приобрела особое значение. На основе познания природы и в условиях еще более глубокого познания практических ценностей научных знаний («наука-сила») быстрыми темпами начинает развиваться механическое естествознание, которое верило в возможность изменения природы.

Развитие механического естествознания, зародившегося в ХVI-XVII веках и связанное с революцией, произведенной двумя глобальными науками, которые заложили начало познания новым способом согласно мировым принципам, можно разделить на 2 ступени:

а) ступень развития механического естествознания до Ньютона;

б) ступень механического естествознания в период жизни Ньютона.

Ступень механического естествознания до ньютона и соответствующая ему первая научная революция происходили в эпоху Возрождения. По своему основному содержанию определяемая гелиоцентрической системой Н.Коперника (1473-1543) общая панорама этой революции так описывалась в труде Коперника «О вращении небесной сферы» : «Солнце словно сидит на троне владыки, управляет миром звезд, вращающихся вокруг него». Подобный взгляд положил конец гелиоцентрической системе Птолемея, которая была основана на многих астрономических наблюдениях и расчетах и была отвергнута Коперником. По своей сути эта идея была первой научной революцией, которая впервые в истории науки разрушила мировую религиозную картину. Хотя Коперник отвергал идеи о Земле как центре мирового устройства и вращении Солнца вокруг Земли, он утверждал о том, что Земное устройство имеет свой предел: Вселенная заканчивается, по его мнению, твердой сферой, поддерживаемой неподвижными звездами.

Датский астроном Тихо Браге и особенно Дж. Бруно, отвергая идею о существовании центра Вселенной, развивали тезис о том, что она бесконечна и в ней существует множество миров как в солнечной системе.

Вторая в истории науки глобальная революция произошла в XVII веке. Эту революцию обычно связывают с именами И.Ньютона, который заложил основу следующей ступени развития механического естествознания (после Ньютона) и который завершил эту революцию, а также с именами Галилея, Кеплера.

В основе научных интересов Г.Галилея (1564-1642), который заложил довольно прочную основу механического естествознания в учении о физике, находилась проблема движения. Заложив основы классической динамики, Галилей, основоположник современного экспериментально-теоретического естествознания, сформулировал принцип относительности движения, идею инерции, закон свободного падения тел. Его открытия в борьбе со схоластическими аристотелевско-птолемейскими традициями обосновывали гелиоцентрическую систему Коперника.

Согласно Галилею в точке выхода познания находится чувственная практика, которая не дает верных знаний об объекте познания. Человеческое чувство может достичь познания посредством мысленного эксперимента, который опирается либо на реальное, либо на математическое описание.

Галилей выдвигал 2 основных метода экспериментального исследования природы:

1. Аналитический метод, который дает возможность спрогнозировать чувственную практику посредством математических способов, абстракций, идеализаций. Посредством этого метода отбираются элементы, которые не поддаются напрямую чувственному восприятию (например, мгновенная скорость), а также трудно описываемые явления.

2. Синтетически-дедуктивный метод, который дает возможность дать интерпретацию явлений на основе количественных отношений и создать схемы теоретического применения, которые подготавливаются в момент их объяснения.

Согласно Галилею достоверные знания о реальности реализуются в форме единства синтетического и аналитического, чувственного и рационального в рамках пояснительной теоретической схемы. Таким образом, отличительная особенность метода Галилея, создание научной эмпирии, резко отличающейся от обыкновенной практики.

Видный физик нашего времени В.Хейзенберг, высоко оценивая методологические принципы Галилея, особо отмечал две характерные особенности его нового метода:

а) выраженное стремление реализовывать точный эксперимент, который каждый раз завершается созданием идеализированных феноменов (объектов);

б) сравнение полученных идеальных феноменов с математическими структурами, принимаемыми как законы природы. На новаторский характер методологических поисков Галилея обратил внимание и Пол Фейерабенд. Он, отмечая наличие так называемого неисчерпаемого материала для методологических соображений в творчестве Галилея, говорил о наличии замены эмпирической практики практикой, которая полна концептуальных элементов. П.Фейерабенд писал по этому поводу следующее: «Галилей нарушил важные правила узаконенного метода логических позитивистов (Карпара, Поппера и др), который был открыт Аристотелем. Галилей только поэтому достиг успеха, что он не следовал этим правилам».

Способ мышления Галилея отталкивался от мысли о том, что без прямого участия ума только посредством познавательных чувств невозможно достигнуть истинного познания природы; для познания природы необходимы ум и сопровождаемые интеллектом чувства. Намного позже, принимая во внимание принцип относительности, А.Энштейн и Л.Инфельд писали: «Открытия Галилея и применяемый им метод научного наблюдения был одним из самых больших достижений в истории человеческой мысли, которое заложило начало физики. Эти открытия учат нас тому, что нельзя все время полагаться только на интуитивные результаты, основанные на наблюдениях; другими словами иногда несут на себе след неправды».

Другой представитель механического естествознания, Иохан Кеплер (1571-1630) открыл три закона движения планет вокруг Солнца:

Первый закон: каждая планета вращается по эллипсу Солнца, который находится в одном их фокусе (по Копернику планета вращается по кругу).

Второй закон: Проведенный от Солнца к планете радиус-вектор за равные промежутки времени очерчивает равные области: с приближением планеты к Солнцу увеличивается скорость ее движения.

Третий закон: Соотношение квадратов периодов вращения планет вокруг Солнца равно соотношению кубов их расстояния до Солнца.

Кроме этих законов Кеплер предложил теорию затмения Солнца и Луны, разработал способы предсказывания этих явлений заранее, установил точное расстояние между Землей и Солнцем. Вместе со всем этим Кеплер не смог объяснить причину вращения планет вокруг солнца, таким образом динамика – физическое учение о силах и о их взаимном влиянии – была создана позднее Ньютоном. Возникновение Теоретического наследия второй научной революции в области классического естествознания стало возможным благодаря очень богатому и разнообразному творчеству И.Ньютона (1643-1727). Намекая на плодотворность своего научного творчества Ньютон писал: «Я стою на плечах гигантов».

Главный труд Ньютона – книга «Математические основы натурфилософии» (1684). За отображение образа Джона Бернали эту книгу назвали «библией новой науки», «источником последующего развития методов, изложенных в Библии». Ньютон в этой книге и в других своих произведениях сформулировал понятие и законы классической механики, открыл формулу закона всемирного тяготения; основываясь на теоретическую сторону законов Кеплера, создал небесную механику и с единой токи зрения объяснил большой объем практических фактов (неравномерность движения Земли, Луны, планет; морские приливы и отливы и др.) Кроме этого Ньютон независимо от немецкого ученого Лейбница создал дифференциальный и интегральный расчеты как адекватный язык математического описания физической реальности. Он также был автором описаний многих физических представлений, в том числе корпускулярных представлений о природе света, атомарной структуры материи, принципа механической причинности и т.д. Как отмечал Эйнштейн, в произведениях Ньютона сделана попытка создать теоретические основы физики и других наук. По свидетельству Эйнштейна, заложенный ньютоном фундамент был очень плодотворным и сумел сохранить ее до конца XIX века.

Научный метод Ньютона ставил цель противопоставить достоверные природно-научные знания вымыслам натурфилософии и безосновательным умственным комбинациям. Его знаменитое заключение в физике «гипотезу не придумываю» стало главным лозунгом в этом противопоставлении.

Ньютоновские так называемые «принципы», под которыми понимается содержательная идея научного метода, переносятся на следующие процессы:

1) осуществление практики, наблюдения, экспериментов,

2) отделение в чистом виде посредством индукции разных сторон природных процессор и превращение их в объект наблюдения;

3) познание сущности фундаментальных закономерностей, принципов, основных понятий, которые управляют процессами;

4) реализация математического выражения принципов, другими словами выражение взаимосвязи природных процессов посредством математических формул;

5) создание целой теоретической системы на основе дедуктивного способа раскрытия содержания фундаментальных принципов;

6) использование сил природы и применение их в технике.

На основе «метода принципов» Ньютона были сделаны существенные открытия, были разработаны новые методы.

Ньютон с помощью своего метода решил три координальные проблемы. Прежде всего, четко отделив научные умственные комбинации от натурфилософии, Ньютон дал обоснованную критику последней. Выражение Ньютона «Берегите физику от метафизики!» может подтвердить нашу мысль. Под натурфилософией Ньютон понимал «тонкую науку о природе», теоретико-математическое учение о природе.

Во-вторых, Ньютон разработал классическую механику как систему знаний о механических движениях тел. Его теория как классический пример и эталон научных теорий дедуктивного типа не потеряла своего значения вплоть до современного периода.

В-третьих, Ньютон, сформулировав основные идеи, понятия, принципы, формирующих картину механического мира, завершил начавшуюся вторую в истории науки глобальную революцию.

Основное содержание созданной Ньютоном механической картины мира характеризуется следующими особенностями:

1. От атома до человека весь мир, вся Вселенная понимается как совокупность частичек, движущихся в относительном пространстве и времени, движущихся с бесконечной скоростью и мгновенно распространяющихся в бесконечном количестве размножающихся и не изменяющихся.

2. Отражение в механической картине мира сформировалось из вещества, состоящего из мировых элементарных объектов-атомов, а тела из неделящихся корпускулляров-атомов. Основными понятиями, использующимися в описании механических процессов, стали «тело» и «корпускулы».

3. Движение атомов и молекул описывалось как изменение их траектории в абсолютном времени и абсолютном пространстве. В этой концепции пространство понималось как неизменное поле для особенностей, для действий составляющих тел; время как продолжительность, не зависящая от механических движений и взаимных влияний между телами.

4. В механической панораме мира природа понималась как простая машина, прочно связывающая разные части.

5. Одну из существенных особенностей механической картины мира также составляет перенос на основе редукционизма различных процессов и явлений на механические процессы.

Не смотря на ограниченный уровень развития естествознания в XVII веке, механическая картина мира играла положительную роль в развитии науки и философии, освободила многие события от мифологического и схоластического изложения и дала им природно-научное изложение, направляла познание природы исходя из нее самой, природных причин и законов природных явлений. Но материалистическое направление механической картины Ньютона освободило его от целого ряда недостатков и ограничений. Один из недостатков состоит в том, что «эта картина не имела научного содержания ни о жизни, ни о человеке. Но она предоставила возможность с большой точностью рассмотреть то, на что наука до этого времени не обращала существенного внимания – предсказать заранее события, предвидеть их существование».

Не смотря на все свои недостатки, механическая картина мира оказывала долгое время значительное влияние на развитие всех других областей науки. В тот период развитие целого ряда областей научного познания определялось прежде всего влиянием на них механической картины мира. Например, в период возмущения алхимией в Европе английский ученый Р.Бойл применял в химии целый ряд принципов и объяснительных примеров механики.

Механическая картина мира наложила отпечаток и на развитие биологии. Так, рассматривая природные причины развития организмов, Ламарк опирался на принцип «невесомости» механической картины. Он предполагал, что только «невесомость» формирует источник движения и развития живых организмов.

Механическая картина мира оказала также значительное влияние и на знания о человеке и обществе.

Однако механическая картина мира, совершая экспансию во все новые области науки, сталкиваясь с необходимостью принимать во внимание особенности которые требовали новых, не механических описаний этих областей. Собранные факты осложняли их соотношение с принципами механической картины мира. Механическая картина мира постепенно теряла свой универсальный характер и распадалась на целый ряд специальных – научных картин. Расшатывались основы механической картины мира. В середине XIX века эта картина полностью утратила свой общенаучный статус.

б) Эволюционный период классического естествознания.

Классический период развития естествознания начался в конце XIX века и закончился в начале XX века.

Уже в конце XVIII века в естествознании, в том числе физике и биологии собралось большое количество эмпирического материала, который не вмещался в узкие рамки механической картины мира и который не мог быть разъяснен посредством этой картины. В это период разрушение механической картины мира происходило с двух сторон: в первую очередь со стороны физики, с другой стороны – биологией и геологией.

Первое направление в разрушении механической картины мира было связано с усилением научных исследований в областях физики – электричество и магнетизм. В этих исследованиях особая заслуга принадлежит английским ученым М.Фарадею (1791-1867) и Д.Максвеллу (1831-1879).

Обнаружив связь между электрическим и магнитным полями, Фарадей привнес понятия электрического магнитного поля в физику и выдвинул идею о существовании электромагнитного поля. Максвелл же разработал теорию электромагнитной области, теоретически предположил существование электромагнитных волн, выдвинул идею об электромагнитной природе света. На основе всех этих открытий стало известно, что материя присутствует в механической картине мира не только как вещество, но и как электромагнитное поле. А.Эйнштейн так оценивал область теории Максвелла: «Электромагнитная теория Максвелла была первым ударом по теории движения Ньютона, которая бралась как программа для теории физики … Приближаясь к ее материальной стороне и движению, на арене появилась новая реальная «область» физики».

Достижения электродинамики, которые толковались на основе тождественных законов электрических и магнитных явлений (закон Ампера, закон Био-Савар-Лапласа и т.д.), стали причиной создания электромагнитной картины мира, дававшей более широкое толкование явлений.

В связи с тем, что электромагнитные процессы редуцировались на механические процессы, у многих физиков сформировалась мысль о том, что основу мирового устройства составляют не законы механики, а законы электродинамики. Механический подход к таким явлениям, как свет, электрический магнетизм не дал никаких результатов, и механика постепенно стала заменяться электродинамикой.

Таким образом, проводимые по электромагнетизму исследования постепенно расшатывали основы механической картины мира и в конечном счете привели к ее развалу.

Второе направление в «разрушении» механической картины мира связано с именами английского геолога Ч.Лайелина (1797-1875) и французских биологов Ж.Б.Ламарка (1744-1829) и Ж.Кювьена (1769-1832).

Ч.Лайель в своей трехтомной книге «Основы геологии» разработал учение о систематическом и непрерывном изменении поверхности Земли под воздействием постоянных геологических факторов. Он, применяя нормативные принципы биологии к геологии, разработал теоретическую концепцию, которая оказала значительное влияние на последующее развитие биологии. Другими словами, Лайель редуцировал предусматриваемый для высших форм принцип в принцип, предусматриваемый для познания низших форм. Он так же был одним из основоположников метода актуализации в естествознании, на основе этого метода он заложил начало способности предсказывать прошлое объекта, зная его нынешнее состояние. Мысль о том, что «настоящее – ключ к прошлому» стала исследовательским принципом Лайеля. Однако согласно Лайелю Земля развивается не в определенном направлении, а в результате случайностей и в бессвязной форме. Изменения, происходящие на Земле, постепенно становятся количественными, лишены всяких скачков, постепенных разрывов, качественных изменений. Таким образом, отношение Лайеля к развитию было метафизическим, «плоско-эволюционным» подходом.

Ж.Б.Ламарк разработал первую полную концепцию эволюции живой природы. По его мнению, существующие виды растений и животных постоянно меняются и в этом процессе их формирование осложняется стремлением организмов к усовершенствованию и постоянным влиянием внешней среды. Несмотря на то, что Ламарк объявил принцип эволюции живой природы самым общим законом, по определенным причинам он не смог обнаружить истинные причины развития эволюции. Он думал, что изменения, происходящие в живом организме под воздействием внешней среды, являются главными причинами зарождения новых видов.

Однако Ламарк не смог объяснить причины приобретенных изменений, непередающихся по наследству. Поэтому самым большим достижением Ламарка в истории науки было создание учения о системной эволюции. Ламарк представлял себе, что изменения, происходящие во внешней среде, приводят к возникновению новых особенностей у организма, которые передаются по наследству. Таким образом, Ламарк выступал против теории «катастроф» Кювьена и метафизической концепции о постоянстве видов и выдвинул сопровождающую его идею эволюции мысль о том, что живое создается из неживого посредством особого вещества, называемого «флюидами» и в результате этого сначала формируются простые, затем более сложные формы. Вместе с тем Ламарк предполагал, что материя сама не способна к движению и развитие природы направляется «божественной целью».

В отличие от Ламарка Кювье не принимал идею изменчивости видов и изменения внутри видов животных, которые он наблюдал в ходе раскопок, объяснял их «теорией катастроф», которая категорически отвергала идею эволюции органического мира. Кювье оспаривал тат факт, что каждый период в истории Земли заканчивался мировыми бедствиями – поднятием и опусканием материков, наводнениями, расслоением пластов. В результате этих бедствий вымирают виды животных и растений и в новых условиях появляются новые виды. Кювье не объяснял причины катастроф. По выражению Ф.Энгельса, «Теорию Кювье с точки зрения революционных изменений, которым подвергалась Земля, на словах можно назвать революционной, на самом же деле она оказалась реакционной теорией».

Таким образом, уже в первой четверти XIX века была заложена основа для отказа от господствующего метафизического способа мышления. Особенно три великих открытия, которые были сделаны в естествознании во второй половине XIX века: клеточная теория, закон сохранения энергии и теория эволюции Дарвина; нанесли смертельный удар по метафизическому способу мышления, они заложили, таким образом, основу проникновения в природу диалектических принципов.

Клеточная теория была разработана в 1838-1839 годах немецкими учеными М.Шлейденом и Т Шванном. Эта теория утверждала единое происхождение растений и животных, единство их строения и развития.

Открытый в 40-х гг. XIX века закон сохранения превращения энергии (Майер, Джоуль, Ленц и др.) показал, что ранее изолировавшиеся друг от друга «силы» - тепло, свет, электричество, магнетизм и т.д. в действительности взаимосвязаны друг с другом, в определенных условиях они могут переходить один в другого, и в конечном счете это разные формы одного движения в природе. Как общее количественное измерение разных форм движения, энергия не возникает из ничего и не исчезает, только переходит из одной формы в другую.

Теория эволюции Ч.Дарвина была изложена в его книге «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта теория показала, что растительные и животные организмы, в том числе и органический мир человека – результат долгого развития природы. Живой мир берет свое начало от простейших существ, которые в свою очередь зародились из неживой природы.

Неклассический период развития естествознания.

Выше мы отметили, что XVII-XVIII веках, естествознание все наблюдаемые явления, в том числе социальные процессы старалось объяснить на основе законов механики Ньютона. В XIX веке в связи с изучением электрических и магнитных явлений стало ясно, что законы механики Ньютона не могут играть роль универсальных законов природы. Теперь на эту роль претендовали законы электромагнитных явлений. Исходя из этой претензии Фарадей, Максвелл, Герц и др. создали электромагнитную картину мира. Экспериментальные открытия сделанные на основе строения материи в конце XIX - в начале ХХ обнаружили существующее противоречие между электромагнитной картиной мира и фактами опыта. В 1895-1896 годах было открыто радиоактивное явление, рентгеновские лучи. В 1897 году английский физик Д.Томпсон, открыв элементарную частицу, понял, что электроны являются составной частью атомов, из которых состоит материя. Несмотря на то, что Томпсон предложил первую модель атома, эта модель просуществовала недолго.

В 1911 году Резерфорд создал планетарную модель атома: у этого атома в центре находится тяжелое, положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются электроны. Резерфорд открыл a- и b-лучи, предсказал существование нейтрона. Однако планетарная модель атома согласовывалась с электродинамикой Максвелла.

Немецкий физик М.Планк в 1900 году выдвинул идею о квантовом влиянии (постоянная Планка) и, исходя из этой идеи открыл законы излучения только темных тел. В это время стало известно, что излучение и поглощение электромагнитного излучения происходит дискретно, определенными конечными порциями.

Зародилось противоречие между квантовой теорией Планка и теорией электродинамики Максвелла. Зародились два представления о материи, которые не уживались друг с другом: матери либо полностью неделима, либо она состоит из дискретных частиц. Вышеназванные открытия отвергли представления об атомах как бесконечных, неделимых частицах строения мира. В связи с этим на основе идеи Резерфорда и квантовой теории Планка, датский ученый Нильс Бор выдвинул новую модель атома, чем прибавил «волнения» в физике (1913-й год). Он показал, чем электроны, вращающиеся вокруг ядра по различным стационарным орбитам, согласно законам электродинамики не излучают энергию. Они, только перескакивая с одной стационарной орбиты на другую, излучают энергию порциями. Электрон, также переходя на удаленные от ядра отбиты, увеличивает энергию атома. На основе изменений и дополнений, которые внес Резерфорд в модель атома, модель атома Бора вошла в историю физики как квантовая модель атома Резерфорда – Бора.

Бесспорная роль в того, что классическое естествознание пришло в упадок принадлежит, прежде всего, специальной теории относительности (1905), затем теории общей относительности Эйнштейна (1916). В общем, теория относительности опиралась на положение о том, что в отличие от требований механики Ньютона пространство и время не абсолютны. Пространство и время связаны с материей, движением и друг с другом органически. Сущность теории относительности Эйнштейн в популярной форме объяснял так: «Прежде представлялось, что если бы во Вселенной исчезло бы все, все равно остались бы время и пространство; теория относительности же утверждает, что вместе с материей исчезли бы время и пространство».

Теория относительности с одной стороны обнаружила связь времени и пространства, с другой стороны – движения и распределения вещественных масс. Зависимость времени и пространства от развития особенностей и от распределения сил притяжения («уменьшение длины», «замедление времени») обнаружили ограниченность представлений классической физики о пространстве и времени, не способность их существования в отрыве от материи. В 1924 году в физике было сделано новое открытие. Французский физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу о том, что частицам материи присущи в одно и то же время свойства волны (непрерывность) и дискретности (квантовость). По мнению Луи де Бройля только так можно понять теорию Бора. Де Бройль выдвинул такой вопрос: «Если материи волны присуще корпускулярное свойство, почему мы не можем ждать от нее противоположности: почему корпускулярной материи не присуще свойство волны?»

Уже в 1925-1930 годах гипотеза Де Бройля была подтверждена экспериментами, проведенными Шредингером, Гейзенбергом, Борном и другими физиками. Согласно этому принципу по противоречивой корпускулярно-волновой природе нельзя одновременно точно установить координаты и импульс микрообъектов. Один из фундаментальных принципов квантовой физики – «отношение неопределенности» - с философско-методологической точки зрения является объективной характеристикой статистических закономерностей, которые связаны с корпускулярно-волновой природой микрочастиц. Принцип неопределенности «не устраняет» причинности в микромире, он просто выражает ее в специфической форме – статистические закономерности и вероятные зависимости.

Вышеназванные научные открытия, в корне изменив представления о мире и его законах, показали ограниченность классической механики. Однако после обнаружения ограниченности классическая механика не исчезла бесследно, просто были четко определены границы применения ее принципов, и в результате стало ясно, что законы классической механики действительны только для объектов с большой массой совершающих работу движениями на маленькой скорости.

В 1928 году английский физик Поль Дирак разработал релятивистскую теорию электрона и предсказал существование новой элементарной частицы - позитрона. Позитрон был обнаружен в 1932 году в составе космических лучей. Открытие Дирака показало, что элементарные частицы вовсе не являются такими элементарными, как их представляют, они фактически содержат взаимовлияния всех структур, являющихся характерными для атома и молекул, и тем самым представляют собой сложную многоэлементную систему тел.

Хейзенберг, характеризуя развитие естествознания в начале XX века, отмечал, что до формулирования теории относительности и квантовой механики, в физике господствовали недоверчивость и замешательство. С одной стороны ни у кого не было желания разрушать старую физику, с другой стороны всем стало ясно, что говорить о внутриатомных процессах понятиями старой физики стало невозможным. Хейзенберг писал: «В тот период физики чувствовали, что они отказываются пользоваться понятиями, которыми они пользовались до этого времени, чтобы выбрать направление в пространстве природы, эти понятия можно было использовать лишь в неточном и расплывчатом значении.

В связи с тем, что полный анализ важных достижений, сделанных в неклассический период развития естествознания, находится за пределами наших возможностей, мы постараемся дать краткое резюме философско-методологических результатов, вытекающих из этих достижений.

1. Увеличение роли философии в развитии естествознания и других наук. Важность философии для естествознания в этот период неоднократно подчеркивали истинные творцы науки. М.Борн, неоднократно подчеркивал, что философская сторона науки интересовала его своими специфическими результатами. В.Хейзенберг видел оптимальный способ устранения некоторых трудностей теории элементарных частиц в обращении к философской методологии и писал, что независимо от «желания или нежелания» физиков теоретиков «обдуманно или в слепую» используют философию. Интерес видных представителей естествознания к философии не случаен, говоря словами М.Бора «каждая фаза природно-научного познания органически связана с философской системой своего периода; естествознание предоставляет философии факты наблюдений, в свою очередь философия предоставляет естествознанию методы мышления».

В конце XIX – начале ХХ века такие философские категории, как материя, движение, пространство, время, противоречие, детерминизм, причинность и др. находились в центре научных дискуссий, проводимых в естествознании.

2. Зависимость приближения друг к другу объекта и субъекта познания от методов и средств, использующихся в приобретении знаний.

3. Укрепление и расширение идеи единства природы и увеличение роли подхода к природе как к субстанциональному целому.

4. Детерминизм и формирование его «ядра» - нового образа причинности.

5. Глубокое проникновение в естествознание диалектических противоречий, важная характеристика как объектов естествознания, так и принципов познания.

6. Приобретение статистическими закономерностями определяющей значимости в сравнении с динамическими отношениями в естествознании.

7. Коренное изменение способа мышления и притеснения в науке метафизики со стороны диалектики.

8. Изменение представлений о механизме зарождения научной теории.

Современный период развития естествознания.

Каковы особенности современного периода развития естествознания или современного естествознания? Прежде чем ответить на этот вопрос окинем взором концептуально-методологические изменения, произошедшие в естествознании во второй половине XX века.

1. Первый признак, характеризующий современное естествознание - широкое распространение в его различных областях идеи и методов синергетики.

Синергетика – теория самообразования и развития свободных природных открытых сложных систем. Для того чтобы отразить наблюдаемые закономерности сложных систем используются применяемые в синергетике такие понятия как диссипативная структура, бифуркация, флюктуация, хаотичность, странные аттракторы, нелинейность, неопределенность, необратимость и т.д. Синергетика взаимодействует с системами сложного строения, образованными посредством хаотичных связей стоящих на различных уровнях развития. На такие системы можно смотреть как «эволюционное целое».

Г.Хакен так описывает ключевые положения синергетики систем: синергетические системы состоят из несклонных или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимодействие друг с другом. Синергетические системы являются нелинейными; синергетические системы, которые изучаются в физике, химии и биологии как открытие системы находятся далеко от состояния теплового равновесия; синергетические системы подвержены внутренним и внешним колебаниям; так как синергетические системы открытие могут стать нестабильными; в синергетических системах обнаруживаются эмерджентные новые качества; в синергетических системах возникают пространственные, временные или функциональные структуры; новые структуры которые возникают в синергетических структурах могут быть упорядоченными или хаотичными.

Синергетика раскрывает внутренний взаимосвязь порядка и хаоса. До возникновении синергетики думали, что хаос есть хаос, он никак не может превратиться в порядок. Но, Хакен открыв закономерности открытых систем, тем самым доказал, что системный фактор состоит не в хаотичности, а в динамике, в взаимодействии. Хаос тоже динамична как и порядок. А это доказывает, что хаос вовсе не находятся в отрыве от порядка, в хаосе рождаются порядок, упорядоченность. Таким образом, если в классическом естествознании хаос играл чисто негативную роль, являясь символом дезорганизации, неструктурности и разрушения порядка, то в синергетике он выпускает в качестве конструктивного фактора. Так как с одной стороны, из хаоса или беспорядка возникает порядок, а с другой стороны – сам хаос представляет собой сложную форму упорядоченности.

Таким образом, синергетика изучает развивающуюся закономерность образования сложных структур от более простых структур. В этом случае синергетика исходит из принципа о том, что объединение структур не может быть заменено простой сборной операцией, здесь целое уже не совокупность ее частей, не больше и не меньше их, это целое просто новое качественное состояние.

Один из основоположников синергетики Г.Хакен выдвинул такой вопрос: какие общие особенности можно обнаружить в развитии различных природных и социальных систем? И он так отвечал на свой вопрос: общее – само по себе создание структуры; качественные изменения, происходящие на макроскопическом уровне; появление нового качества посредством эмерджентного способа; процесс самообразования, который встречается в открытых системах. По мнению Хакена синергетический взгляд отличается от традиционного взгляда переходом от оценки простых систем к изучению сложных систем; от оценки закрытых систем к изучению открытых систем; от оценки линейных систем к изучению нелинейных систем; от оценки равновесия процессов к изучению их делокализации и нестабильности.

Несмотря на то, что зарождение синергетики связано с именами Г.Хакена, И.Пригожина и других на формирование ее основных идей, большое влияние оказали также диалектика Шеллинга, Гегеля, Маркса. Несмотря на то, что многие об этом умалчивают, один из основоположников синергетики И.ПРигожин, признавая это, писал, что «природа подтверждает существование иерархии в философии, когда каждый уровень требует предшествующий ему уровень». Согласно этому Пригожин однозначно отмечает, что идея истории природы, как составная часть материализма, принадлежала К.Марксу, была всесторонне развита Ф.Энгельсом.

Несмотря на признание Пригожина, часть современных ученых не видя связи между диалектикой и синергетикой, предполагала, что диалектика прекратила свое существование и поэтому ее нужно заменить синергетикой. Однако с такой идеей, конечно, нельзя согласиться, так как в довершение того, что существует общая теория развития и универсальный познавательный метод, диалектика – одно из больших достижений мировой философской мысли, им и останется.

2. Второй признак, характеризующий современное естествознание - закрепление теории цельности, осознание необходимости всестороннего глобального взгляда на мир.

Спрашивается: в чем заключается содержание парадигмы цельности?

Парадигма цельности проявляется в целом ряде явлений, в том числе в цельности, неразрывности явление природы, общества, биосферы, ноосферы, мировоззрения и других явлений. Одно из выпуклых проявлений цельности состоит в том, что человек находится не снаружи изучаемого объекта, а внутри. Он является частью, постоянно познающей целое. Академик В.И.Вернадский для разъяснения этой мысли писал, что история познания науки показывает, что без человека наука невозможна и наука это то, что создал человек…закономерности, встречающиеся в окружающем мире, человек превращает в свои слова, в свой ум».

Одна из закономерностей, наблюдаемая в последней четверти XX века, состоит в том, что природа объединяет науки, ускоряет сближение природно-научных и гуманитарных знаний, науки и искусства. Тогда как, не принимая во внимание субъект продолжительной деятельности, естествознание было занято изучением только природы, гуманитарные же науки изучали только человека, душу человека, познанием его различных аспектов проявляли еще больший интерес к выяснению связи социальных знаний и духовных структур человека. В то время как идея и принципы нашедшие развитие в современном естествознании, стали чаще появляться в гуманитарных науках и возникает противоположный процесс. Освоение саморазвивающихся систем «человекоизмерения» наукой стерла ранее непроходимые границы между методологией естествознания и методологией социального познания, стало причиной сближения этих областей знания. В связи с этим наблюдалось стремление к конвергенции двух культур – научно-технической и гуманитарно-эстетической, науки и культуры.

Известно, что уже несколько веков западная культура представляется как эталон, самое большое достижение в истории мировой культуры и неповторимый пример. Одна из тенденций, которая привлекает внимание в развитии современного естествознания, связана с выходом за границы западной культуры специальных наук. В настоящее время постепенно ученые все больше обращаются к традициям и методам восточной мысли. В наши дни высказываются мысли не только о сильных, но и о слабых сторонах европейского рационализма, широко обсуждается в научной литературе тема «Запад-Восток».

3. Третья особенность, характеризующая современное естествознание, заключается в укреплении в нем идеи коэволюции и в постепенном их распространении в более широком масштабе.

Известно, что произвол, связанный с изучением различных биологических объектов и уровней их формирования, идет из биологии. Сегодня понятие коэволюции охватывает все возможные обобщенные панорамы. Сущность идеи глобального коэволюционирования заключается в этом же. Это понятие, содержа в себе как материальности, так и идеальные системы, носит универсальный характер.

Понятие глобальной коэволюции органически связано с понятием «самоформирование». Отличие этих понятий только в том, что если понятие самоформирования связано со структц\урой, состоянием систем, понятие коэволюции связано с корреляцией отношений развивающихся систем и эволюционных изменений. Коэволюция состоит из молекулярно-генетического и биосферного уровня.

Коэволюция завершается единством природных и социальных процессов. Поэтому с целью системного и интенсивного исследования механизма коэволюционного процесса, на современном этапе развития науки необходимо достигнуть органического единства и постоянного взаимовлияния природно-научных и гуманитарных знаний.

4. Современное естествознание характеризуется изменением характера объекта исследования и усилением роли комплексного подхода в его изучении.

В современной методологической литературе постепенно наблюдается тенденция к заключению о том, что если объектом классического естествознания являлись простые системы, а объектом неклассического естествознания являлись сложные системы, то в современном естествознании внимание ученых все больше привлекают системы, формирующие новые уровни своего образования и находящиеся в историческом развитии открытые и самоформирующиеся сложные системы для определения облика современной науки требуют применения новых методологических принципов их познания.

В современной научной литературе отдельно отмечается целый ряд признаков самоформирующихся систем. Среди них главными являются следующие:

а) эти системы с точки зрения материи, энергии и восприятия информаций являются открытыми;

б) эти системы среди многих путей эволюции выбирают одну и с этого взгляда являются нелинейными;

г) в этих системах переход от одного состояния к другому носит хаотический характер;

д) невозможно предсказать результат протекания этих процессов;

е) в этих системах сильна способность изменять с целью, чтобы быть в активном взаимовлиянии со средой и с целью интенсификации их деятельности;

ж) в этих системах существует способность принимать во внимание опыт прошлого;

з) структура этих систем подвижна и изменчива.

Изменение характера объекта исследовано в современном естествознании сопровождается изменением методов подхода к нему и методов исследования. Если целью предыдущих уровней естествознания было изучение изолированных фрагментов реальности, цель современного естествознания – использование в своей деятельности комплексных исследовательских программ и межнаучных исследовательских методов.

5. Еще одна из отличительных особенностей современного естествознания – широкое применение во всех его областях философии и ее методов.

Философия своими научно-теоретическими их практико-содержательными основами проникает во все области современного естествознания. Функции философии на современном этапе естествознания: антологическая, гносеологическая, методологическая, мировоззренческая, аксеологическая, предсказывающая, социальная. Эти функции оказывают более активное влияние, чем в прежние этапы.

6. Одной из специфических особенностей современного естествознания также является господство в ней методологического плюрализма, который вытекает из познания методологии, в том числе ограниченности, односторонности диалектического материализма. Сложившуюся в естествознании подобную ситуацию американский научный методолог П.Фейерабенд очень метко выразил в словах: «Все возможно». Еще в свое время видный немецкий физик В.Хейзенберг отмечал, что мы не можем ограничить методы нашего мышления только философией. В связи с этим, он считал неправильным объявление «единственности и истинности какого-либо метода и тем самым отказывается от методологических концепций. В современном естествознании нельзя ограничиться только логикой, диалектикой и эпистемологией. Для того, чтобы адекватно оценить реальность современному естествознанию необходимы интуиция, фантазия, воображение и другие факторы.

7. Из недавно сформированных особенностей современного естествознания – широкое проникновение в него деятельности человека, объединение объективного мира с миром человека, устранение пропасти между объектом и субъектом.

Еще в классический период естествознания стало известно, что новые открытия демонстрируют «субъективность в законах физики» (А.Эддингтон), «формирование единства объекта и субъекта и то что между ними нет непроходимой границы» (Э.Шредингер), «различные аспекты тождественной реальности сознания материи». В современном естествознании эта тенденция еще более усиливается. Один из основоположников квантовой механики В.Хейзенберг отмечал, что уже в его время можно говорить не об узаконенной в естественных науках природной картине, а о картине отношения человека к природе. Поэтому с одной стороны, объективные события, протекающие в пространстве и во времени, с другой стороны деление на существующие аспекты субъективного отражения этих событий не может считаться опорой в понимании науки ХХ века. Результат умозаключений Хейзенберга заключается в том, что в центре внимания современного естествознания должна находиться не сама природа, а «сеть взаимовлияния человека с природой». Природа – как отсутствие автомата, который бы говорил только те слова, которые хотел бы услышать ученый; так же и научное исследование не является монологом, это прежде всего диалог ученого с природой. А это значит, активное познание природы человеком, в лучшем случае является частью внутренней деятельности.

8. Современное естествознание также характеризуется глубоким проникновением во все его области идеи развития, а также «историзацией», «диалектизированием» (как разновидности развития). И.Пригожин писал по этому поводу: «Существует не только история жизни, но и история всей Вселенной и это может привести к важным заключениям». Самое главное из этих заключений - необходимость перехода к высшей форме мышления – к диалектике, включающей теорию логики познания. Видный ученый нашего времени, лауреат нобелевской премии И.Пригожин уверен, что мы на пути к новой концепции, ведущей к единой панораме мира.

Характеризуя в общем научное мышление, известный физик и научный методолог К. Фон Вайцзеккер пишет, что одной из основных тендеций современной науки является превращение ее в науку о развитии. Тем самым современное естествознание подтверждает идею Гегеля и Энгельса о том, что представителям естествознания необходимо овладеть методом диалектики.

9. Отличительной особенностью современного естествознания также является увеличение математизирования естественных наук, особенно физики, повышения уровня абстрактности и сложности этих наук.

В науке ХХ века резко увеличилась роль математических вычислений, так в различных областях естествознания ответы на задания, требующие решения, в большинстве случаев необходимо представить в словесной форме. Математическое моделирование в настоящее время превратилось в существенный признак научно-технического процесса. Сущность этого вида моделирования состоит в замене исследуемого объекта соответствующими математическими моделями и в проведении специальных экспериментов по их исследованию посредством вычислительно-логических алгоритмов в ЭВМ. В связи с последними достижениями синергетики моделирование в современной науке приобрело новую форму.

10. Другая особенность современного естествознания – способность зарождаться на основе принципов глобального эволюционирования.

Установление эволюционных идей имеет длинную историю. Уже в XIX веке эти идеи нашли применение в геологии, биологии. Однако вплоть до современного периода эволюционный принцип не стал господствующим принципом в естествознании. Причиной этому послужило проникновение выполняющего долгое время в естествознании лидирующую функцию принципа развития в значительную часть истории физики, в ряд ее постулатов.

Представления об универсальности эволюционных процессов, происходящих во Вселенной, реализовались в науке в концепции глобального эволюционирования.

Эта концепция, основываясь на биологию, астрологию, геологию экстраполировала идеи эволюционирования во все сферы реальности и рассматривала все живое, неживое, социальную материю как единый универсальный процесс эволюции. Идея глобального эволюционирования продемонстрировала переход главного принципа естествознания – принципа историзма в диалектический способ мышления.

Каждая из естественных наук отдала свою дань обоснованию универсального эволюционирования. Однако, в результате обоснования этой концепции в ХХ веке три важных концептуальных направления науки приобрели определенную важность: первое – не стационарная теория Вселенной, второе – синергетика, третье – теория биологической эволюции и развивающиеся на основе этой теории концепции биосферы и ноосферы.

Концепция глобального эволюционирования выполняет следующие функции:

1) объясняет взаимосвязь самоформирующихся систем различной степени сложности и генезис новых структур;

2) рассматривает живое, неживое и социальную материю в диалектической взаимосвязи;

3) создает базу для рассмотрения человека как объекта космической эволюции, как закономерную ступень развития Вселенной;

4) формирует основу синтеза современных научных знаний;

5) формирует важный принцип исследования объектов нового типа - самоформирующихся систем.

В настоящее время ученые пытаются создать единую физическую теорию мира, которая содержала бы в себе все взаимовлияния и которая бы основывалась на синтезе релятивистских и квантовых идей. Аналогичное явление наблюдается и в других науках. Например, математики пытаются объяснить устройство математики на основе теории единства множеств. Биологи же на основе принципов теории эволюционного синтеза генетики и современной молекулярной биологии пытаются создать единую теоретическую биологию.

11. Знаменательной особенностью современного естествознания является также понимание его как природного организма. В настоящее время природу рассматривают не как совокупность изолированных друг от друга объектов или как их механическую систему, а как целое, в котором в определенных границах происходят изменения, и как живой организм. Нарушение этих границ может стать причиной изменения системы, перехода ее в качественно новое состояние. Постепенно укрепляются гармонические связи и взаимовлияние между людьми, между людьми и природой. В рамках такого подхода к природе человек уже чувствует себя не хозяином и не работ природы, а ее органической частью. В настоящее время формируется новая наука под названием «Этика биосферы». Эта наука будет изучать не только этические отношения между людьми, но и взаимные этические отношения между человеком и природой.

12. И наконец, характерной особенностью современного естествознания является также то, что эта форма мышления понимает мир не только как систему гармонии, благозвучности, закономерности, но и как систему нестабильности, неустойчивости, транссизма, хаоса, неопределенности.

Все сказанное показывает, что в развивающемся изучении мира необходимо обязательно принять во внимание его два взаимосвязанных аспекта: стабильность и нестабильность, порядок и хаос, определенность и неопределенность.

Принятие же неустойчивости и нестабильности как фундаментальных характеристик устройства мира безусловно требует применения в процессе познания новых методов и способов, являющихся по своей сути диалектическими.

литература

1. Борн М. Размышления и воспоминая физика. М., 1977.

2. Борн М. Физика в жизни моего поколения. М., 1973

3. Вернадский В.И. О науке. Дубна, 1997.

4. Гейзенберг В. Шаги за горизонт. М., 1987.

5. Дажо Р. Основы экологии. М., 1975.

6. Князева Е.Н. Синергетика как новое мировидение: диалог с Пригожиным. «Вопросы философии, 1992, №12.

7. Князева Е.Н., Курдюмов С.И. Синергетика как новое мировидение: диалог с Пригожиным, «Вопросы философии», 1992, № 2.

8. Мамедалиева С. Химия и экология. Б., «Элм», 1993.

9. Мамедов Б.А. Научное познание и диалектика его развития. Б., 1998.

10. Одум М. Основы экологии. В двух томах. М.1986.

11. Париев Е.И. На перекрестке бесконечностей. М., 1967.

12. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М., 1986.

13. Проблемы методологии постклассической науки, М., 1992.

14. Стапин В.С., Кузнецова Л.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации, М., 1994.

15. Фейерабенд П. Избранные труды по методологии науки. М., 1986.

16. Фейнберг Е.Л. Эволюция метологии в ХХ веке. «Вопросы философии», 1996, № 7.

17. Философия природы. Коэволюционная стратегия. М., 1985; Родин С.Н. Идея коэволюции. Новосибирск, 1991.

18. Эйнштейн А, Инфельд Л. Эволюция физики. М., 1965.

19. Эйнштейн А. Физика и реальность». М., 1965.