1. 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 основополагающих законов природы сыграла физика. Первые законы естествознания естествознании, в формировании 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.