kse

Современные синтагмы … № 8. Выберите правильный ответ.

Наука — это … а) взаимосвязанные элементы культуры; б) особый способ познания мира; в) систематизированные знания о мире, основанные на эмпирической проверке или математическом доказательстве.

№9. Поясните, чем сциентизм отличается от антисциентизма.

№10. Объясните связь науки с философией и религией.

№11. Укажите особенности современной науки и науки будущего.

№12. Самостоятельно изучите вопрос «Панорама современного естествознания: новые горизонты и открытия». В докладе особое внимание обратите на достижения в физике, химии, биологии 2-й половины XX в. Используйте литературу:

1. Азаров М.А. Открытия советских ученых за последние 100 лет. — М., 1991.

2. Журналы за последние 10 лет: «Наука и жизнь», «Наука сегодня», «Ноу-хау», «Техника молодежи», «Знание – сила», «Химия и жизнь».

3. Место и роль естествознания в развитии общества /Под ред. Трошина С.И.— М.,

1991.

4. Современное естествознание в системе науки и практики. — М., 1994.

ТЕМА 1.2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

1.2.1 Предмет естествознания: цели, задачи, закономерности и особенности развития Естествознание — это совокупность наук о природе, взятых в их единой связи как целое. Т.о., предметом естествознания служит природа в ее огромном разнообразии (живая и

неживая), т.е.:

1.Сама материя (живая и неживая), которая образует лестницу последовательных структурных уровней организации;

2.Многообразные формы движения материи в природе;

3.Основные формы бытия — пространство и время.

Цель естествознания — изучение природы и природных явлений в их многообразии. Из целей естествознания вытекают и задачи. Они подразделяются на две большие группы:

1.Познание законов природы или объективной истины; 2.Практическое использование познанных законов и направление в эту сторону все

исследование природы.

Из этого следует, что научно-технический прогресс зависит напрямую от уровня развития естествознания. Чем более полно познаны законы природы, чем более глубоко они внедрены в практическую деятельность людей, тем лучше они используются и тем выше уровень научно-технического прогресса.

Пример: в конце XIX в. были открыты первые ядерные реакции (явление естественной радиоактивности), но законы ядерных превращений еще не были известны. Они были открыты лишь в 1-й половине XX в. Только познав их, физики смогли технически овладеть данными процессами, вызывать их искусственно. В результате — создание мощного ядерного оружия, а также использование энергии атомных превращений в мирных целях (создание атомных электростанций).

В современном естествознании существуют общеметодологические проблемы. Их восемь и они сводятся к следующему:

1.Раскрытие всеобщей связи явлений природы, их взаимопереходов, их взаимообусловленности, особенно живой и неживой природы (сущность жизни, ее химизм,

еепроисхождение; физико-химические основы наследственности); а также решение проблем междисциплинарных наук — биокибернетики, биохимии, биофизики, молекулярной биологии, бионики;

2.Движение естествознания к сущности явлений, раздвижение ранее достигнутых пределов и в глубь материи (область элементарных частиц и вообще атомного мира), и в

11

сторону макро- и мегаобъектов (особенно макрокосмоса — околоземного и далее лежащего пространства);

3.Обнаружение нераздельности материи и форм ее бытия — движения, пространства

ивремени (дальнейшее развитие теории относительности, ядерной физики, учения об элементарных частицах);

4.Взаимосвязь принципов развития и единства природы, дающая возможность раскрывать в их взаимозависимости структуру и генезис объектов природы (космогонические гипотезы в звездной и планетарной астрономии, аналогичные гипотезы в исторической геологии, в биологии и палеонтологии);

5.Дальнейшее раскрытие реальных противоречий объектов природы (корпускулярноволновой характер физических микрообъектов, частиц и античастиц; абстрактноматериалистические, в т.ч. кибернетические, и конкретно-материалистические стороны изучения процессов; динамические и статистические закономерности, соответственно — случайности и необходимости, прерывности и непрерывности процессов природы);

6.Выявление качественных различий в природе, подобных различию между макро- и микрообъектами в физике; проблема скачка и форм его протекания, включающая вопрос об антропогенезе;

7.Выяснение соотношения между материей и сознанием и законов функционирования сознания (это затрагивает не только естествознание, т.ч. зоопсихологию, учение о высшей нервной деятельности, но и такие науки, как логика, психология, кибернетика и ряд других наук).

8.Комплексное изучение законов развития самого естествознания (его места в жизни общества, его структуры, организации, управления и прогнозирования связи естествознания с техникой и другими социальными институтами).

В естествознании можно выделить три части: эмпирическую, теоретическую и производственно-прикладную. Они соответствуют общему ходу познания истины.

Эмпирическая часть предполагает различные функции: собирательную (установление фактов, их регистрацию и накопление); описательную (изложение фактов, их первичная систематизация).

Теоретическая часть использует такие функции как объяснения, обобщения, открытия (создание новых идей, теорий, выдвижение новых гипотез и понятий, накопление новых законов), предсказания (прогноз), что дает повод называть теории естествознания «компасом» в научном исследовании.

С теоретическими функциями естествознания неразрывно связана мировоззренческая функция. Она направлена на выработку естественнонаучной картины мира, исключающей возможность идеалистических и религиозных взглядов на природу.

Практическая часть естествознания проявляет себя как непосредственная производительная сила общества. Современная научно-техническая революция показывает, что естествознание прокладывает пути для развития техники.

Средства естествознания соответствуют всем ступеням, которые проходит естественнонаучное знание, и в которых находят свое выражение функции естествознания. Эмпирическое, экспериментальное исследование предполагает целую систему экспериментальной и наблюдательной техники (устройств, в том числе, вычислительных приборов, особенно измерительных установок, инструментов) с помощью которых устанавливаются новые факты. Теоретическое исследование предполагает абстрактную работу ученых, направленную на объяснение фактов (предположительное — с помощью гипотез, проверенное и доказанное — с помощью теорий и законов науки), а также на формирование понятий, обобщающих опытные данные. То и другое вместе (нередко с выходом в область опытных полузаводских и экспериментальных установок, конструкторских бюро) осуществляет проверку познанного на практике.

Вструктуре естествознания главное место отводится фундаментальным отраслям. Фундаментальными отраслями в нем являются физика, химия, биология. Вначале возникла

12

физика. Она имела дело со всевозможными материальными телами или материей вообще. Из алхимии возникла химия, изучающая различные виды субстанциональной материи, т.е. вещества и их превращения. Параллельно физике и химии развивалась биология — наука о живой материи, т.е. различных живых организмах.

Определенное место в структуре естествознания занимают междисциплинарные науки, которые возникли позднее на грани соприкосновения перечисленных фундаментальных естественных наук. К междисциплинарным относятся физическая химия, химическая физика, биофизика, биохимия, а также физико-химическая или теоретическая биология, которая для объяснения явлений в живых организмах пользуется фундаментальными знаниями химии и физики.

Внастоящее время одна естественная наука опирается на другую: биология на химию, химия на физику, физика проникла и в биологию, т.е. все естественные науки пронизаны общими для них законами Природы.

Вструктуре естествознания можно выделить еще науки частного характера. Это геология, география, экология и другие естественные научные дисциплины.

Т.о., исследование природы можно представить себе в виде огромного древа, состоящего из ветвей и узлов, связывающих многочисленные ответвления физических, химических и биологических наук. В естествознании есть свои закономерности и особенности развития. Эти закономерности сводятся к следующему:

1. Обусловленность практикой. История подтверждает, что отрыв от запросов практики (техники и производства) порождает уход в схоластику.

2.Относительная самостоятельность и внутренняя логика. Игнорирование относительной самостоятельности и внутренней логики естествознания ведет к слепому практицизму, к недооценке теории, к неспособности учитывать реальные возможности естествознания.

3.Преемственность в развитии идей и принципов, теорий и понятий, методов и приемов исследований, неразрывность всего познания природы. Непонимание преемственности в развитии естествознания влечет к утрате способности находить исторические корни современных воззрений. Неумение отличать стадии в естествознании (эволюционные и революционные) вызывают либо задержку на пройденной ступени, либо забегание вперед, выдвижение идей, для которых почва еще не подготовлена.

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

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

6.Противоречивость развития естествознания, доходящая до раскола на, казалось бы, несовместимые между собой концепции. Причем на смену борющимся между собой односторонним концепциям в порядке разрешения их конфликта приходит принципиально новая концепция, охватывающая предмет в целом.

7.Повторяемость идей, концепций, представлений с постоянными возвратами к пройденному, но на более высокой ступени этого развития.

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

1.2.2.Методы естествознания, их классификация Естествознанию присущи определенные методы познания. В основе этих методов

лежит единство эмпирической и теоретической сторон данной науки. Их разрыв или хотя бы

13

преимущественное развитие одной за счет другой закрывают путь к правильному познанию природы: теория становится беспредметной, а опыт — слепым.

Методы естествознания можно подразделить на группы. Первая группа — общие методы, касающиеся всего естествознания, любого предмета природы. Это различные формы диалектического метода, дающего возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени, например, метод восхождения от абстрактного к конкретному. Те отрасли естествознания, которым присуще историческое развитие (например, физика, химия, биология) фактически следуют этому методу.

Вестествознании диалектический метод конкретизируется как сравнительный (в биологии, географии, химии). С его помощью раскрывается всеобщая связь явлений. Отсюда — сравнительная анатомия, эмбриология, физиология. Как исторический диалектический метод выступает в астрономии (на него опираются все прогрессивные космологические гипотезы — звездные и планетарные), в геологии (как основа исторической геологии), в биологии (этот метод лежит в основе дарвинизма).

Иногда оба метода сочетаются в единый сравнительно-исторический метод, который глубже и содержательнее каждого из них в отдельности. Этот метод, например, в физике связан с принципом соответствия и способствует построению современных физических теорий.

Вторая группа методов — особенные методы. Они касаются не всего предмета естествознания в целом, а лишь одной из его сторон. Особенными методами служат наблюдение, эксперимент, сравнение и как его частный случай измерение.

Исключительно важны математические приемы и методы, а также методы статистики и теории вероятности. Роль математических методов в естествознании неуклонно возрастает, их становится все больше и больше (методы аналогии, формализации, моделирования и пр.).

Третья группа – частные методы. Это специальные методы, действующие либо только в пределах отдельной отрасли естествознания, либо за пределами той отрасли естествознания, где они возникли. Так, методы физики, используемые в других отраслях естествознания, привели к созданию астрофизики, кристаллофизики, геофизики, химической физики, физической химии. Распространение химических методов привело к созданию кристаллохимии, геохимии, биохимии и биогеохимии.

Нередко применяется комплекс взаимосвязанных частных методов к изучению одного предмета, например, молекулярная биология одновременно пользуется методами физики, математики, химии, кибернетики в их взаимосвязи.

Входе развития естествознания его методы могут переходить из более низкой категории в более высокую: частные превращаются в особенные, особенные — в общие.

1.2.3.Стадии и этапы развития естествознания История науки свидетельствует, что в познании природы человечество прошло три

стадии и вступает в четвертую.

Первая стадия — непосредственное созерцание природы как нерасчлененного целого. На этой стадии формировалось представление об окружающем мире, и возникла древнегреческая натурфилософия (или философия Природы). Эта стадия была довольно длительной и продолжалась до начала XV века.

Вторая стадия — аналитическая. В ее рамках происходило как бы расчленение Природы: изучались и анализировались отдельные природные явления. Именно в это время (XV – XVII вв.) возникли и стали развиваться физика, химия и биология как отдельные естественные науки.

Третья стадия — синтетическая (IIX – начало XX вв.). Происходит новое воссоздание целостной картины природы на основе познанных частностей.

И, наконец, четвертая стадия — интегрально - дифференциальная (XX в.). На этой стадии освещаются новые пути познания Человеком Природы.

14

Внастоящее время ни у кого не вызывает сомнения то, что естествознание является основой всякого знания — естественнонаучного, технического, гуманитарного.

На рубеже XX – XXI вв. преобладающими становятся объединительные (интеграционные) процессы — «великое объединение», «высокое соприкосновение». Человечество вступило в век господства микроэлектроники, информатики, биотехнологии. И этому высокому уровню техники и технологии должна соответствовать и более высокая ступень развития человеческого общества и самого Человека в их взаимоотношении с Природой.

Входе эволюции естествознания выделяют пять периодов развития естественных наук, причем внутри некоторых периодов отмечаются еще и этапы.

Первый период — подготовительный или натурфилософский. Начался в период рабовладельческого общества. Получил наиболее полное выражение в IV – V в. до н.э. в странах Древнего Востока (Египте, Индии, Китае). В силу этого все естественнонаучные знания и воззрения входили в единую недифференцированную науку, находившуюся под эгидой философии. Непосредственное созерцание природы у древнегреческих философов, которые были одновременно и естествоиспытателями, привело к выработке в основном правильного, но наивного взгляда на природу, где все течет, все изменяется, все связано и взаимодействует. В такой картине природы было отражено лишь одно «общее» (связь, движение, взаимодействие, развитие), но отсутствовали частности; без них общая картина была неясна и расплывчата.

Вслед за таким взглядом на природу как на нерасчлененное целое уже начало зарождаться аналитическое исследование природы. Из единственной до тех пор философии наметилось выделение первых отраслей естествознания. Однако полное отпочкование естественных наук от философии могло произойти в том случае, когда у общества появилась техническая потребность, для удовлетворения которой нужно было развитие самостоятельного естествознания, обособленного от прежней натурфилософии.

Рабовладельческое общество такой потребности еще не обнаружило; не обнаружило

еепришедшее ему на смену феодальное общество. Поэтому переход к следующей ступени познания природы был задержан до тех пор, пока внутри самого общества не сложились условия, благоприятные для дифференциации естественных наук и их отпочкованию от философии.

Вцелом техника того времени была еще сравнительно слабо развита, несмотря на отдельные выдающиеся достижения древних мастеров. Как самостоятельные науки развиваются лишь механика, связанная с именем Архимеда, и астрономия, связанная с именем Птолемея. Механика возникла из-за развития земледелия, ремесла, строительного дела, судоходства и военного дела. Астрономия была необходима пастушеским и земледельческим народам. Решение задач, выдвигаемых практикой, стимулировало развитие математики. Позднее выделилась алхимия, которая заложила в традицию опытное изучение природы вещества и соединений, подготовив почву для возникновения химии.

Второй подготовительный период характерен для феодального общества до возникновения в нем капиталистических отношений на Западе (примерно до середины IV в.). Новые изобретения внедрялись с трудом, преодолевая рутинные способы производства. Техника того времени почти не нуждалась в систематическом изучении природы, поэтому она не оказала заметного стимулирующего влияния на развитие естественнонаучных знаний. Но так как, с другой стороны, господствовавшая церковь с ее религиозной идеологией подчинила себе науку, то последняя утратила черты подлинной науки и выродилась в псевдонаучный придаток теологии и схоластики (астрология, алхимия, магия чисел).

Вусловиях западноевропейского, христианского средневековья «наука была смиренной служанкой церкви, и ей не было позволено выходить за пределы, установленные верой: короче она была чем угодно, только не наукой» (Энгельс Ф., соч., т. 16, с. 296).

Второй подготовительный период характеризуется господством схоластики и теологии в Западной Европе и спорадическими открытиями у арабо-язычных народов. На

15

Востоке были сделаны многие важные естественнонаучные открытия: Ибн-Сины – в области медицины и минералологии, Джабир – ИбнХайяна – в области опытной химии, Улуг-бека

— в области астрономии) и др. Однако при всей важности этих открытий они еще не могли привести к созданию естествознания как систематической опытной науки.

С XVI в. наступил третий период развития естествознания, который длился до XVIII в. Он начался с возникновения естествознания как систематической экспериментальной науки в эпоху Возрождения и отвечал времени становления и утверждения капиталистических отношений в Западной Европе. Естествознание этого периода революционно по своим тенденциям. Здесь выделяется естествознание XVII в. (формирование механического естествознания Г. Галилея) и конца XVII – начала XVIII вв. (завершение этого процесса И. Ньютоном).

Этот период носит название механического и метафизического естествознания. Господствующим методом мышления стала метафизика, природа рассматривалась в состоянии застоя и неизменяемости, поэтому этот период можно назвать метафизическим. А поскольку ко всем процессам природы прилагался исключительно масштаб механики, то оно одновременно было и механическим.

Естествознание было связано с производством, которое превращалось из ремесла в мануфактуру; энергетической базой мануфактуры служило механическое движение – энергия ветра и воды, мускульная энергия животных. Отсюда вставала задача изучить механическое движение, найти его законы. Мореплавание нуждалось в небесной механике, военное дело — в разработке баллистики.

Большое значение для формирования естествознания как науки имели в то время открытия Леонардо да Винчи. Он был не только великим художником, но таким разносторонним ученым, что оставил после себя множество научных начинаний. Так, например, он изучал сопротивление материалов, описал равновесие жидкости в сообщающихся сосудах. Сделал наброски проектов металлургических печей, прокатных станов, ткацких станков, печатающих и деревообрабатывающих машин, а на основе наблюдений за животными – подводной лодки, летательного аппарата и парашюта. Он изучал устройство человеческого глаза и высказал догадки о природе бинокулярного зрения. Говоря о природной необходимости, «законе минимального действия» и «разумном основании природы», он последовательно исключал из своих натурфилософских теорий идею о боге (допускал ее лишь в качестве понятия о «перводвигателе»).

Величайшим открытием, положившим начало освобождению естествознания от теологии, было создание великим польским астрономом Н. Коперником гелиоцентрического учения. В соответствии с этим учением Земля оказалась рядовой планетой, вращающейся вокруг Солнца. Н. Коперник решительно отбросил предрассудки о том, что Земля является центром мира и центром тяжести, вокруг которого якобы должны двигаться все небесные тела. Последователи этого учения (Д. Бруно, Г. Галилей, И. Кеплер) развили его дальше, способствуя созданию научного мировоззрения в противовес религиозным.

Этот период в развитии естествознания означал систематический переход к анализу явлений природы (так появились анатомия растений и животных, аналитическая химия и пр.). Особенно глубоко такое расчленение было осуществлено в механике, где анализ был доведен до отчленения материи (в виде инертной массы) от источника ее движения, от пространства и времени, превращенных в абсолютные (пустые и неподвижные) формы бытия, к тому же оторванные друг от друга. Этот анализ лег в основу системы механики И. Ньютона, который и завершил данный период в естествознании.

Однако расчленение природы, проводимое учеными в целях лучшего ее познания, постепенно превращалось в привычку мыслить природу как состоящую из неизменных частей, лишенных развития и взаимной связи. Так сложился своеобразный метафизический взгляд, в основу которого было положено представление об абсолютной неизменяемости природы. В соответствии с этим взглядом возникли учения о невесомых «материях», воплотившие в себе идею обособленности и неизменности «сил» природы. Например, все

16

тепловые явления в отрыве от остальных явлений природы приписывались особому неизменному носителю теплороду, а причину химических явлений видели в таком же мифическом их носителе флогистоне.

Признание неизменности и обособленности предметов, явлений природы исключало возможность дать их происхождению материалистическое объяснение. Поэтому пришлось прибегнуть к первоначальным толчкам, т.е. божественным актам творения (первотолчок по Ньютону якобы дан Богом планетам; божественное сотворение видов организмов по Линнею).

Тем не менее, в конце XVII в. — начале XVIII в. началась подготовка к рушению этого окаменелого взгляда на природу, что выразилось в ряде гипотез и открытий: в математике, связанных с именами И. Ньютона и Г. Лейбница, в аналитической геометрии — Р. Декарта. В химии и физике была создана атомно-кинетическая концепция М. Ломоносова, сформулирован закон сохранения материи и движения; появилась также космогоническая гипотеза И. Канта и П. Лапласа, в биологии идея развития К. Вольфа. Все эти открытия подготовили крушение метафизического взгляда на природу.

Так был накоплен, систематизирован и теоретически осмыслен значительный материал. Он все более явно не укладывался в рамки механистического объяснения природы

итребовал нового, более глубокого и широкого синтеза.

Спервой трети XIX в. начинается четвертый период в развитии естествознания — период эволюционных идей. Промышленность вступает в фазу крупного машинного производства. Происходит технический и промышленный переворот. Энергетической базой промышленности становится паровой двигатель, и преимущественное развитие механики перестает удовлетворять потребности производства. На первый план выдвигается физика и химия, изучающие взаимосвязь и взаимопревращения форм энергии, видов вещества и форм движения.

На первый план выдвигаются также термодинамика (теплота и механическое движение — работы С. Карно), электрофизика и электрохимия (электричество и теплота, химизм и электричество — работы В.В. Петрова, Г. Деви, М. Фарадея, Б.С. Якоби и др.). В химии с начала XIX в. получает развитие ломоносовская химическая атомистика в работах Д. Дальтона, И. Берцелиуса, способствующая ликвидации разрыва между веществами «неживой» и живой природы. В результате осуществляется первый синтез органического вещества — мочевины (Ф. Велер, 1828 г.).

В геологии развивается ломоносовский взгляд на земную кору, и возникает новая теория медленного развития Земли Ч. Лайеля. В билогии зарождается эволюционная теория Ж.Б. Ламарка. Возникает палеонтология, связанная с работами Ж. Кювье, и эмбриология Бэра.

Стадия, на которой можно было бы ограничиться по преимуществу одним лишь анализом явлений природы, в начале XIX в. оказалась уже пройденной. Возникла необходимость в сочетании анализа с синтезом в целях теоретического охвата накопленного опытного материала.

В естествознании получили развитие такие приемы исследований, которые позволили раскрыть связи между различными, ранее оторванными областями науки. Исследование уже не ограничивалось расчленением и обособлением различных сторон изучаемого предмета, а стремилось, идя дальше, соединять расчлененное, связывать обособленное. Возникла необходимость сочетать анализ с синтезом в целях теоретического охвата накопленного материала. Например, в химии такой синтез осуществлялся и теоретически (с помощью всеобъемлющей атомистической теории) и экспериментально (с помощью органического синтеза).

Во второй половине XIX в. были сделаны три великих открытия:

1. Открытие клетки и разработка клеточной теории П.Ф. Горяниновым, Я. Пуркинье, М. Шлейденом и Т. Шваном;

17

2. Открытие закона сохранения и превращения энергии, в котором конкретизировался закон М.В. Ломоносова;

3.Создание Ч. Дарвиным эволюционной теории.

Эти открытия нанесли окончательный удар по старой метафизике. Затем последовало создание теории химического строения органических соединений А.М. Бутлеровым, открытие периодической системы химических элементов Д.И. Менделеевым, химической термодинамики Я.Х. Вант - Гоффом и Д. Гиббсом, основ научной физиологии И.М. Сеченовым, электромагнитной теории света Д. Максвеллом.

Отметим еще и тот факт, что в России того времени (вторая половина XIX в.) — времени быстрого развития русской промышленности, еще не пережившей буржуазной революции, времени передового характера мировоззрения прогрессивных русских естествоиспытателей, естествознание быстро двигалось вперед.

Опираясь на прочную материалистическую традицию, шедшую от М.В. Ломоносова, русские естествоиспытатели старались материалистически объяснять явления природы.

Таковыми явились открытия Д.И. Менделеевым критической температуры, ликвидировавшие метафизический разрыв между агрегатными состояниями; создание А.М. Бутлеровым теории химического строения, заложившей фундамент современной органической химии; труд «Рефлексы головного мозга» И.М. Сеченова, положивший начало созданию научной физиологии; открытие Д.И. Менделеевым периодического закона — основного закона развития вещества в неорганической природе; открытия А.О. Ковалевского

иВ.О. Ковалевского, утвердивших идею развития в биологии, эмбриологии и палеонтологии; открытия И.И. Мечникова и К.А. Тимирязева, позднейшие открытия в области физики А.Г. Столетова, Н.А. Умова и П.Н. Лебедева; создание почвоведения Е.С. Докучаевым; физико-химической кристаллографии Е.С. Федоровым; сейсмологии Б.Б. Голицыным и многие другие открытия.

Еще раньше (в 20-30 гг. XIX в.) произошел переворот во взглядах на пространство благодаря созданной Н.И. Лобачевским геометрии. Таковы были основные пути развития естествознания в России в рамках четвертого периода его развития.

ВXX в. начался пятый период — период «новейшей революции» в естествознании. В XX в. энергетической базой становится все больше электричество (динамо - машина), химическая энергия (двигатель внутреннего сгорания), а затем после второй мировой войны

иатомная энергия. Стимулирующее воздействие на естествознание новых потребностей техники привело к тому, что в середине 90-х гг. XIX в. началась «новейшая революция в естествознании» главным образом в физике. Это было связано с открытием электронных волн Г. Герцем, коротковолнового электромагнитного излучения К. Рентгеном, радиоактивности А. Беккерелем, электрона Д. Томсоном, светового давления П.Н. Лебедевым, введение кванта М. Планком, создание теории относительности А. Эйнштейном, радиоактивного распада Э. Резерфордом и Ф. Содди, изобретение радио А.С. Поповым.

В1913 – 1921 гг. на основе представлений об атомном ядре, электронах и квантах Н. Бор обосновывает планетарную модель атома, созданную ранее Э. Резерфордом. Этим завершается первый этап научно-технической революции в физике и во всем естествознании. Этот этап сопровождался нарушением прежних, метафизических представлений о материи, ее строении, свойствах, формах движения и типах закономерностей. Быстрыми темпами развивается ядерная физика, ее развитие сопровождалось нарушением прежних представлений о материи, ее строении, свойствах, формах движения и типах закономерностей.

Второй этап революции в естествознании начался с середины 20-х гг. XX в. в связи с созданием квантовой механики и сочетанием ее с теорией относительности в общую квантово - релятивистскую концепцию. Происходит дальнейшая ломка старых понятий, главным образом тех, которые связаны со старой классической картиной мира. Этот этап длился до 1939-1940 гг.

18

Началом третьего революционного этапа пятого периода развития естествознания было овладение атомной энергией в результате открытия деления ядра (1939 г.) и последующих открытий и исследований (1940-1960 гг.), с которыми связано зарождение электронно-вычислительных машин, а также космонавтики, кибернетики и др.

Четвертый этап революции в естествознании — начало 70 – 80 гг. XX в. Ведущими, приоритетными направлениями нового этапа стали микроэлектроника, информатика, робототехника, биотехнология, создание материалов с заранее заданными свойствами, приборостроение, ядерная энергетика, аэрокосмическая промышленность и т.д. Этот этап многие ученые с веским основанием называют «микроэлектронной революцией». Ведь как раз благодаря «миниатюризации» информационных систем, т.е. воплощению возрастающих объемов научного знания во все меньшем физическом объеме, становится возможным создание, как суперкомпьютеров, так и микропроцессоров. И если суперкомпьютеры позволят нам приблизиться к созданию «искусственного интеллекта», которые могут стать могущественным усилителем интеллектуальных способностей человека, то вездесущие микропроцессоры начинают вторгаться в орудия труда, умножая его производительность, буквально проникают во все поры материальной и духовной жизни общества.

Современная научно-техническая революция открывает широкий простор для всестороннего, целостного развития человека и соответственно возрастания роли человеческого фактора во всех сферах жизни общества. Однако реализация этой возможности может быть плодотворной лишь в последовательной борьбе гуманистического подхода к достижениям науки и техники против технократического подхода, низводящего человека до роли «винтика» в социальных и технологических системах.

Если определять главную социальную проблему, которую НТР ставит в настоящем времени перед человеком, то она лаконично выражается в формуле — «высокое соприкосновение». Эта терминология из лексикона компьютерной технологии приобретает более широкий смысл: чем выше уровень технологии производства и всей человеческой деятельности, тем выше должна быть и степень развития общества, самого человека в их взаимодействии с природой. Соответственно развивается новая цивилизация и новая гуманистическая культура.

1.2.4.Математизация и кибернетизация современного естествознания Современное естествознание пронизывают две науки, которые естественными по

своей сути не являются. Это математика и кибернетика.

Математика возникла в древности. Это наука, изучающая не саму природу и ее объекты, а так называемые математические объекты, которые находят лишь прообразы в действительной природе.

Еще Г. Галилей, выдающийся физик и астроном XVII в. говорил: «Тот, кто хочет решать вопросы естественных наук без помощи математики, ставит перед собой неразрешимую задачу. Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым не является».

Т. о, математика с древнейших времен является как бы универсальным языком точного естествознания, По мере своего оформления теоретическое, точное естествознание (в форме физики, химии, а затем и биологии) систематически использует все более совершенный математический арсенал, вплоть до самой изощренной высшей математики.

Математические теории различного содержания применяют к системам любой природы — живым и неживым. Это делает возможным их математическое описание. В наше время говорят о математизации естествознания, потому что математика стала средством повышения эффективности проектирования, планирования и реализации всякого рода естественнонаучных экспериментов. С помощью математических методов регистрируют, кодифицируют, делают первичную обработку результатов всех экспериментов.

Кибернетика зародилась в 40-х гг. XX в. Отцом кибернетики считают Н. Винера, который сформулировал основные ее идеи и принципы.

19

Кибернетика — наука об управлении в системах любого ранга (машинах, клетке, живом организме, человеческом обществе, стаде, стае) на основе получения, хранения, переработки, передачи и использования информации об этой системе. Иногда говорят, что это наука об управлении в кибернетических системах. Кибернетические системы — сложные, динамические системы любой природы (технические, биологические, экономические, социальные, административные). И самое главное, эти самоорганизующиеся системы (машина-автомат, клетка, организм, популяция, человеческий коллектив) способны при изменении внешних и внутренних условий их существования сохранять или совершенствовать свою организацию с учетом прошлого опыта.

Кибернетику подразделяют на теоретическую, техническую и прикладную. Теоретическая кибернетика разрабатывает аппарат и методы исследования кибернетических систем управления (это и машинное моделирование на цифровых вычислительных машинах, и ЭВМ, и математическая логика, теория вероятностей, теория кодирования, алгоритмов и теория формальных языков).

Техническая кибернетика занимается вопросами конструирования и эксплуатации технических средств, применяемых в управляемых устройствах. На первый план здесь выдвигается проблема «человек – машина».

Прикладная кибернетика исследует сферу приложения теоретической и технической кибернетики к решению частных задач отдельных систем управления в биологии, медицине, экономике и т.д.

Под кибернетизацией естествознания понимают интенсивный процесс проникновения в современные естественные науки языковых, теоретических и технических средств кибернетики, т.е. идей, концепций, понятий, теорий, ЭВМ.

Например, идеи и принципы кибернетики глубоко проникли в биологию, способствуя тем самым развитию теоретической биологии. В биологии стали применять метод моделирования, универсальный математический язык и средства математического описания. В результате возникли такие новые науки, как биокибернетика и бионика.

Сегодня кибернетический подход осуществляется на всех уровнях исследования живого, начиная от молекулярного и субклеточного (при рассмотрении сложных процессов в клетке), организменного (при построении представлений о существе физиологических явлений в деятельности отдельных органов и систем органов), популяционного и видового (при установлении закономерностей взаимоотношений внутри популяции и меду ними).

Кибернетический подход к биологическим явлениям заключается в раскрытии общих закономерностей, которые обеспечивают определенную направленность в поведении живого, его самоорганизацию, самоуправляемость, саморегулирование и др.

То же можно сказать и о кибернетическом подходе к физическим явлениям — только общие закономерности касаются поведения неживых объектов. В последние годы наиболее важными областями, где смыкаются кибернетика и физика, являются отрасли знания, которые исследуют информационные и энергетические процессы. На информационноэнергетической основе развиваются термодинамика, статическая физика, квантовая механика и теория элементарных частиц.

И еще одна очень интересная область применения кибернетики — психология и физиология. В литературе последних лет широко обсуждается проблема моделирования человеческого головного мозга (проблема искусственного интеллекта).

Одни ученые считают, что ошибочно отождествлять искусственный интеллект и человеческий мозг, машину и человеческое сознание. Это убеждение основано, прежде всего, на структурном различии человеческого мозга и ЭВМ (сложность которой, безусловно, ниже сложности мозга), на различии функционирования этих двух универсальных преобразователей информации и на том, что в отличие от машины человеческий мозг является продуктом длительного развития человеческого общества их сложности. С другой стороны, уже созданы ЭВМ, которые могут писать музыку, играть в

20