4. Естествознание и знаковые системы. Математика

Знаковая система – совокупность знаков с внутренней структурой, явными или неявными правилами образования, осмысления и употребления ее элементов, служащую для осуществления индивидуальных и коллективных коммуникативных и трансляционных процессов.

Знак- материальный объект, выступающий в коммуникативном или трансляционном процессе аналогом другого объекта, замещающий его. Изучением знаков и знаковых систем - семиотика.

Естественные языки –это естественно возникшая на определенной стадии развития человеческого общества и закономерно развивающаяся знаковая система, обладающая свойством социальной предназначенности. Функции языка : хранение знаний, получения нового знания, средство общения.

Искусственные языки- знаковые системы, создаваемые для использования в тех областях, где применение естественного менее эффективно или невозможно. Специализированные искусственные языки – символические языки науки и языки человеко-машинного общения. Первые в 16 в для операций в математических выражениях. Развитие человеко-машинного общения с появления ЭВМ (1940). Язык программирование я самый близкий к естественному по составу выполняемых ими лингвистических функций.

Естествознание тесно связано с математикой, которая, исследуя формы и отношения, встречающиеся в природе, обществе, а также в мышлении, отвлекается от содержания и исключает из допускаемых внутри нее аргументов наблюдение и эксперимент. Математику нельзя причислить к естествознанию или общественным наукам: естествознание непосредственно изучает природу, а математика изучает не сами объекты действительности, но математические объекты, которые могут иметь прообразы в действительности. Формирование математики как самостоятельной отрасли научного знания обычно относят к античности. В это время появляются различные представления о соотношении математических образов и реальных природных объектов, следовательно, о соотношении математики и естествознания. Платон считал, что понимание физического мира может быть достигнуто только с помощью математики, ибо «Бог вечно геометризует». В работе Евклида «Начала» впервые применялись доказательства.

В средневековой Европе главенствующую роль заняла теологическая ветвь науки, а исследование природы любыми средствами, в том числе математическими, трактовалось как предосудительное занятие. Центр научной мысли переместился в Индию - вводятся в широкое употребление десятичная позиционная система счисления и нуль для обозначения отсутствия единиц данного разряда, зарождается алгебра. В XVII в. новый период во взаимоотношениях математики и естествознания. Многие отрасли естествознания начинают базироваться на применении экспериментально-ма-

тематических методов, появляется уверенность в том, что научность (истинность, достоверность) знания определяется степенью его математизации. Гёте и Шопенгауэр отвергали применение математического языка к изучению природы. Многие выдающиеся ученые XX в., в особенности физики, говорили о значении математики как важнейшего средства для точного выражения научной мысли. Н. Бор указывал на огромную роль математики в развитии теоретического естествознания и говорил, что математика - это не только наука, но и язык науки.

Естествознание все шире использует математический аппарат для объяснения природных явлений 

Можно выделить несколько направлений математизации естествознания:

• количественный анализ и количественная формулировка качественно установленных фактов, обобщений и законов конкретных наук;

• построение математических моделей и даже создание таких направлений, как математическая физика, математическая биология и т.д.;

• построение и анализ конкретных научных теорий, в частности их языка.

Качественный язык - качество вещей и явлений, измерение интенсивности какого-либо свойства, измерение величины. Далее используется количественный язык (краткий и точный).

Математика в естествознании:

• играет роль универсального языка, специально предназначенного для лаконичной точной записи различных утверждений.

• служит источником моделей, алгоритмических схем для отображения связей, отношений и процессов, составляющих предмет естествознания.

Математическая гипотеза - когда к готовым математическим формам пытаются подобрать конкретное содержание.

Математический метод широко используется в небесной механике, физике, химии, биологический науках, науках о Земле.

 Но построение различных формальных систем, моделей, алгоритмических схем - лишь одна из сторон развития научного знания, а естествознание развивается прежде всего как содержательное знание.