Реферат : Этапы становления современного естествознания

Введение…………………………………………………………………………...2

1. История развития научного естествознания………………………………….4

2. Античный этап становления естествознания…………………………………8

3. Второй этап становления естествознания – средневековье………………..10

4. Третий этап – научное естествознание………………………………………11

Заключение……………………………………………………………………….15

Введение

Несколько тысячелетий до н.э. люди на всей нашей планете начали активно осваивать природную среду, обустраивая пространство своего обитания. Уже на этом этапе человек ощутил полезность Знаний. Владеющие ими приобретали власть над людьми и образовывали замкнутые общества, вступлению в которые предшествовало длительное обучение и испытания. Посвященные таким образом являлись хранителями Знаний, оберегая их от невежественного толкования.

В те далекие времена вряд ли стоит выделять Естествознание. Одухотворение природы способствовало целостному восприятию окружающего человека мира и гармония в нем свидетельствовала о творчестве богов.

[sms]

В первом тысячелетии до н.э. культурное пространство или Культура в центрах древних цивилизаций приобретает строение, которое сохраняется и ныне: Европейская культура наследовала культуру Средиземноморья. Она вместила все многообразие интеллектуального творчества: все виды искусств, религию, философию и науки. Об искусстве и философии напоминать нет нужды, а некоторые научные достижения все-таки отметим. Разработана идея атомного строения материи, определены форма и размер Земли, предложена гелиоцентрическая модель Солнечной системы. Физика Аристотеля, обобщающая результаты наблюдения природных явлений и процессов, на протяжении почти тысячи лет служила просвещению человечества. Наука и Естествознание были неразделимы. Наука занимает достойное место в культурном пространстве, но главенствуют в нем все-таки религиозные учения о тайне бытия и смерти, о назначении человека на этом свете.

Вера в единого Бога, олицетворяющего Разум вселенной, усилила интерес к внутреннему миру человека. Учение Христа, обращенное ко всем людям, возвеличившее Разум и законы нравственности, оказало огромное влияние на Культуру. Традиция кастовой замкнутости жрецов была прервана: каждый, уверовав в Бога, обретал надежду воссоздать царство Божие в себе самом. На протяжении веков многие сильные умы искали Истину, не опытом постигая суть вещей, а через "откровения", что подготовило будущие абстрактные исследования в науках.

Начиная со средних веков н.э. усиливается опытное изучение вещественной природы, обогащая новым знанием физику и химию, а, начиная с Галилея и Ньютона закладываются основы современной механики и математики. Казалось, наступает золотая пора для Естествознания, но промышленная цивилизация, активно поддержав науку, отодвинула интересы Культуры на задний план.

1. История развития научного естествознания

Существует масса подходов к периодизации науки. Каждый из них реализует определенную цель. С философской точки зрения оправдано в качестве критерия периодизации выбрать проблему самообоснования науки.

Вопрос начала науки в науковедении трактуется неоднозначно. Многие исследователи относят момент возникновения науки к Античности, указывая на зачатки астрономии, географии, механики и медицины в этот период. Иногда в качестве такого момента избирается Древний Китай или Египет. Такие подходы опираются на принятие, в качестве научного, всякого познавательного акта, дающего продуктивное знание. В этом случае под одним термином оказываются объединены различные типы знания, с различной и взаимоисключающей внутренней логикой формирования объекта: мистическое постижение и эксперимент, эстесис и гипотетико-дедуктивный метод. Поэтому здесь, чтобы иметь возможность рассматривать науку как целостное культурное явление, начало науки отнесено к новому времени. ХVI-XIX века – период классической науки, когда происходит открытие и разработка следствий строгого детерминизма (научного, лапласовского) в рамках стационарных процессов, отработка экспериментального метода на макромоделях. Движение науки на этом этапе связано, прежде всего, с обоснованием предмета посредством ввода дисциплинарных аксиоматик и обоснованием научного метода посредством элиминации (выведения – работают оба смысла) субъекта науки из картины мира (объективной реальности).

Начало ХХ века - неклассическая наука. Этот период знаменуется открытием возможности конструирования более чем одной стационарной системы в рамках одной дисциплины; движение науки на этом этапе должно быть осмыслено как постановка проблемы дополнительности теорий (сначала в физике, затем в рамках других дисциплин), возникающей вследствие попытки установить соразмерность и взаимоприемлемость (сочетаемость структурного, функционального или другого порядка) стационарных моделей; здесь впервые ставится всерьез вопрос о естественности взгляда на науку как на движение от относительной истины к абсолютной. Оказывается, что всякая следующая научная теория задает новую позицию, которая не во всяком случае и не для всяких целей приемлема. Проблема дополнительности теорий встала в двух взаимосвязанных аспектах. Во-первых, как проблема дополнительности динамической и вероятностной модели объекта. Во-вторых, как проблема дополнительности теоретических определений объекта.

Первое. С точки зрения классической механики, где начальные условия системы всегда однозначно определены, эффекты, возникающие в нелинейных средах (например, вихри и другие устойчивые структуры, в турбулентных потоках жидкостей) выглядят как парадокс. Возникает необходимость создать новую теоретическую модель объекта, причем модель самостоятельную и дополняющую прежнюю теорию, а не вытекающую из нее и не исключающую ее: целый ряд макроэффектов так и не удается описать как следствие динамических процессов на микроуровне (например, по причине большого, принципиально не учитываемого числа взаимосвязей). Этот выход был найден в трудах Клаузиуса и Больцмана, которые предложили вместо динамических (причинно-следственных) характеристик описывать объект в терминах состояния (посредством законов сохранения), сплошной среды, как целостную систему с соответствующими макропараметрами температуры, давления, энтропии и т.д. Это значит, что, не обращаясь к бесконечному следованию причин и следствий, можно выполнить их в предположении, дополнив их до целого, и, тем самым, иметь “полный”, завершенный объект (для которого есть возможность выписать те или иные параметры в конечной форме) – стационарную систему, замкнувший, по предположению, все причины и следствия в себе, т.е. объект с характеристикой быть единственным, но без такой характеристики, как, например, время: такой объект не может ни двигаться ни изменяться, поскольку “заполняет” “все” пространство и “все”(!) время. Он может иметь только состояние как суперпозицию причин, т.е. температуру, давление, энтропию и т.д., как вероятностное распределение следствий от большой совокупности причин. Такой способ представления объекта в науке постепенно оформился в синергетику, предметом которой является спонтанно самоорганизующаяся структура с собственной системой энергетических уровней; любое внешнее воздействие в такой системе “выталкивается” и система стремится к самовосстановлению, изолирует себя. Динамическое описание объекта (в терминах причин и соразмерных им следствий) в истории науки, вообще говоря, всегда было дополнительно к описанию в терминах вероятностного подхода (синергетического характера). Современные антиномии (выступающие в ХХ веке в форме “дополнительности”) динамического и геометрического аспектов, континуального и точечного представлений вовсе не являются привилегией микро-тел и релятивистских движений (движений в искривленном пространстве-времени современной физики). В действительности дело обстоит иначе. Антиномичность кинематики и динамики была уделом всех классических механических понятий, всякой картины движения. Однако, внутри замкнутой теоретической системы антиномичности было невозможно обнаружить, она скрывалась в “порах” системы, была невидимой, определяя, однако, всю структуру формальных построений и выступая “тайным” импульсом всего развития физики от Галилея до Ньютона, от Ньютона до Максвелла, от Максвелла до Эйнштейна и Планка. Революция в физике ХХ века не открыла какую-то новую сущность, она, наоборот, впервые выявила для науки логическую противоречивость самих научных понятий времени и движения, которую уже И.Ньютон пытался выразить во взаимодополняющих системах динамики и кинематики.

Второе. Причинность, как основная характеристика объекта науки, возможна лишь при выполнении некоторых условий, а именно, в процессе конструирования объекта науки к последнему должны быть отнесены (считаться существенным для его определения) те и только те изменения, которые не затрагивают (т.е. не делают объектом) саму систему отсчета. Предполагается, что есть независимые эталонные величины массы, периодичности времени, длины и т.д., находящиеся во внешнем отнесении к объекту исследований: с точки зрения математического формализма, динамическое уравнение включает, например, лишь производную по времени, т.е. масштаб, временную шкалу для измерения продолжительности, т.е. описывает лишь последовательность статических состояний. Так описанный объект оказывается “безразличным” к направлению (симметричным относительно направления) хода времени: наука стремится представить любую закономерность явлений в виде линейного дифференциального уравнения – ибо во взаимодействие вступают соразмерные фрагменты (таковы уравнения Гамильтона, уравнения Максвелла и т. д.). В случае переопределения параметров, существенно характеризующих объект научного исследования (а такая ситуация впервые возникла в физике начала ХХ века и была связана с теорией относительности А.Эйнштейна), последний принципиально меняет конфигурацию. В первую очередь, процесс переопределения объекта затрагивает пограничное отношение объекта и системы отсчета (по большому счету - субъекта), которое является областью смыслопорождения в науке. А.Эйнштейн ввел “неестественное” для классической науки предположение о подчиненности причинным связям параметра времени: шкала времени, употребляемая в классической физике, в теории относительности перестала быть инструментом, внешним объекту (линейка перестала быть жесткой и служит уже не для измерения, а как объект, испытывающий и производящий воздействия). Если для классической физики исходным структурирующим понятием является сила, то в теории относительности на этом месте стоит энергия. Теория относительности пользуется иными шкалами, в которых, например, привычное и принципиальное для классической физики различение скорости и массы как независимых параметров не проводится. Такого рода дополнительность теорий, возникнув как факт истории науки, говорит о зрелом этапе ее развития, когда наука начинает осознавать субъектную определенность своего объекта.

Постнеклассическая наука - вторая половина ХХ века – здесь делается попытка избавиться от проблемы дополнительности; возникает надежда спасти формальное определение науки (как отражения объективно-независимого мира) посредством переопределения предмета науки как условно нестационарной системы.

Современный этап научной рациональности вводит модель условно нестационарного (квазистационарного) мира (в первую очередь - синергетика и т.н. исследования гиперобъектов). Делается попытка ввести новый уровень причинения, когда рассматриваются не факты и линейная зависимость между ними (основная тенденция классической науки), а зависимость между фактом и производной энного порядка, которая должна переводить всякий бесконечный ряд в конечный фактор. Производная использовалась и в классической науке. Но, если в классике производная толкуется и берется всегда как факт, то в постнеклассической науке любой факт должен быть осмыслен как производная. Эта, казалось бы, несущественная "перемена мест слагаемых" важна для осмысления современного этапа науки - этапа, который можно назвать ренессансом научной апологии научности - именно научного, ибо крах стационарного мира первого порядка вызвал к жизни модель с условной нестационарностью, которая есть ни что иное, как стационарная модель второго порядка. Стационарный процесс - ездовой конек науки, которого она с упорством отвоевывает у истории в качестве своего аксиологического императива, в качестве “естественного” способа представления объективной реальности.

2. Античный этап становления естествознания

Этот этап связан, прежде всего, со зрелым моментом в самоопределении человека, когда многие свойства человеческой “натуры” (не столько природы, сколько души) уже отшлифованы. Здесь человек, главным образом, осваивает ту грань свободы, которая связана с преодолением его единичности, отдельности. Это проявляется во многих отношениях. Например, понятие справедливости от Гомера до Сократа (от “начала” античности до расцвета) претерпевает смысловое смещение от Судьбы, предначертанной каждому (преследующей каждого) и делающей каждого одиноким странником в своей жизни, которому неоткуда ждать помощи, до личного долга и ответственности перед другим (пожалуй, самая выразительная фигура этой трагедии – Эдип). Античный грек как бы постоянно обнажает свою отдельность и автономность, свою атомарность и атомарность всякого события. От политической жизни (полисы и принципы демократии), до космической гармонии (организм-космос и организмы-микрокосмы), - во всем он пытается проиграть идею атомарности, поставить ее перед собой, представить во всех подробностях – отделив ее рампой и отличив от себя. Сократ принимает чашу с цикутой не потому, что считает необходимым подчиняться законам своего государства (он от этого уже свободен!) как источнику органической автономии (и его существования, вообще-то говоря) полиса, а чтобы продемонстрировать ученикам эту “необходимость”. Сократу нельзя отказать в логичности. Но более всего он последователен именно в смерти: очевидность и естественность определенного мироустройства требует демонстрации и представляющего усилия со стороны человека, уже переставшего совпадать с этой естественностью и, тем самым, упраздняющего ее в своем существовании (самая большая проблема для философии Сократа была проблемой долга). Уйти от единичности можно лишь поставив ее перед собой, отличив от себя.

Для Античности очевидность окружающего мира не совпадает с современным понятием природы, а соответствует античному самоопределению человека. Здесь вводится специфическое понятие природы - фюсис. Буквальный перевод - "чтойность" - в смысле природы чего-либо (вещи, лица, движения). Все сущее для античности поделено на две категории: сущее по природе и сущее благодаря иному. Последняя категория сущего (называемая технэ) ущербна в своей несамостоятельности и, по большому счету, не существует, а постоянно разрушается. Сущее же по природе в процессе своего существования формируется согласно фюсис (таково различие между столом и деревом, первый вначале создается, а затем лишь существует разрушаясь, второе существует до тех пор, пока идут процессы его формирования). Фюсис есть внутренняя форма, к осуществлению которой стремится каждая вещь (форма здесь, скорее, не столько закон, сколько внутренний источник собственного движения вещи), фюсис есть источник самобытности и неповторимости вещи, который делает нечто именно этой вещью. Так, древнегреческая апория (парадокс) "Стрела" (стрела находится во всех точках своей траектории последовательно во времени – находится, но где же она летит?) указывает не на отсутствие движения вообще, а на отсутствие собственного движения к осуществлению фюсис, поскольку стрела - вещь, относящаяся к категории технэ.

Постижение фюсис в античной фисиологии требует специфического метода - умного зрения, в котором, по меткому выражению Аристотеля, должно происходить отпечатывание формы вещи в воске души. Это особый тип эпистемологии (теории знания) - эстесис. Наибольшей выраженности в вещи фюсис достигает в точке акмэ (термин эквивалентный понятию апогей) - именно в этот момент вещь в наибольшей степени пригодна для постижения. Причем, постижение должно быть направлено на схватывание самобытности в целостной форме, т.е. быть ни чем иным как взором ума, стремящимся к чувственной синхронизации с вещью. Движение фюсис предмета должно быть с точностью воспроизведено в движении постигающей души: переживание, таким образом, есть основной инструмент опыта эстесис.

3. Второй этап становления естествознания – средневековье

Естествознание на этом этапе носит негативный характер. Понятие природы в средневековье определено дважды - как Природа творящая (Бог) и природа сотворенная. Природа сотворенная, в своем несовершенстве, всегда неизмеримо ниже замысла Творца. Познание природы сотворенной никогда не может привести к истинному знанию, более того, такое познание запретно, ибо связано с величайшим грехом (гордыней) - чтобы познавать, нужно возгордиться, что "можешь", нужно возгордиться до смелости иметь сомнение. В таком предприятии, противном Богу, Божественная Истина не открывается. Напротив, роль инициирующего агента должна всегда принадлежать Богу. Фома Аквинский (классик средневековой теологии) говорит, что не разумом человеческим познаются вещи, а вещами измеряется ум людей. Для нисхождения благодати нужна вера, а не активное сомневающееся действование. Смысл веры как негативного эпистемологического акта состоит в принятии человеком особого онтологического статуса - быть тварью в сотворенном мире. Это предполагает запрет на любую попытку рефлексивного отношения к себе и требует особого состояния - смирения.

4. Третий этап – научное естествознание

Конец средневековья связан с формированием новой концепции знания, основателем которой выступил Николай Кузанский. Апофатическая (отрицательная) теология Н.Кузанского (перв. пол. ХV века), хотя и была создана в рамках отношений веры, явилась непосредственным предпосылочным и переходным звеном для возникновения естественнонаучного подхода.

В своей концепции " ученого незнания" Н.Кузанский отталкивается от общехристианского положения о непостижимой мощи Бога, перед которым любые различия и неповторимость вещей меркнут. Все едино перед Богом - любая самобытность упраздняется и тонет в безмерной мощи. Потому всякая вещь может быть рассмотрена как частный, конечный случай реализации бесконечного замысла и закона Бога. Тем самым вводится однородность вещей, возможность их сравнивания и возможность, как считал Н.Кузанский, окольного познания Бога - через сопоставление вещей друг с другом (“вычисляя” “функцию” Божественного Замысла по ее частичным воплощениям). Эта идея онтологической однородности мира стала первым исходным моментом формирования рациональности Нового времени и научного мировоззрения.

В трудах Ф. Бэкона, Р. Декарта, Г. Галилея идея онтологической однородности развивается до развернутой формулировки определения предмета науки как картины мира. Картина мира в данном случае вовсе не понимается как снятые и обобщенные результаты многих наук (так принято определять это понятие в общенаучных трудах по методологии, что является совершенно формальным ходом мысли, не имеющим содержательной подоплеки), напротив, картина мира здесь есть предпосылка научной рациональности, ее условие. В этом смысле - должна пониматься содержательно как необходимость и естественность мира вообще, сущего в качестве картины. В основе восприятия мира как картины лежит представление о движении как суперпозиции состояний покоя (легендарная в науке мгновенная скорость) и о различии как вариации однородности. Принципиальное тождество начал и концов (причин и следствий) вводит в рамках картины мира второй значимый момент: презумпцию гипотетического вывода в науке. В силу качественной тождественности причин и следствий, предмет изначально мыслится данным и потенциально развернутым в своих причинах: перед ученым располагается смысловая плоскость (в отличие от античности, когда фюсис либо зримо и чувственно явлен в акмэ, либо принципиально скрыт и невыводим в ситуациях и обстоятельствах "до предмета"), в которой переход от причины к следствию поддерживается очевидностью плавного, соразмеренного, а, следовательно, и предсказуемого вытекания последующего из предыдущего (когда очередной изобретатель рычага восклицает, мол, дайте мне точку опоры, и я подниму Землю, то ведь он не силой своей бахвалится, а только удивлен открытием, что любой самый большой результат всегда возможен, хотя, конечно, как следствие сложения определенного, соразмерного ему количества малых усилий).

В этом направлении понятие картины мира было развито Р.Декартом, который, тем самым, описывает структуру логики определения как логики выдвижения и формирования гипотезы. На основе этой логики развиваются такие методы и формы конструирования научной теории, как анализ и синтез (метод конструирования научной теории посредством вычленения структурных и функциональных элементов объекта с последующим воссозданием целостной картины объекта как стационарной системы), экстраполяция (специфически научный прием построения теории, когда разные объекты или временные формы одного объекта объясняются в терминах одной и той же идеальной модели), индукция и дедукция (формально-логический прием образования понятий посредством выведения общего заключения из частных посылок и частных выводов из общего утверждения), аксиоматизация (форма построения теории путем введения принципиально необосновываемых (само собой разумеющихся) предположений), математический и формально-логический вывод и т. д.

Формирование аксиоматики определения предмета в научной рациональности, само по себе, недостаточно и сопровождается развертыванием, кроме того, логики вывода (доказательства). Типичным представителем этого движения является Ф.Бэкон.

Как уже было сказано, наблюдение и опыт являются методами, общими для всего естествознания. Ф.Бэкон формулирует понятие естественнонаучного опыта: эксперимент является предметом интереса практически всех его основных трудов. Понятно, что логика определения (теоретический эквивалент предмета) и логика вывода (метод) в своих развернутых формах должны совпадать, - лишь тогда достигается осмысленность научного познавательного акта. Однако, понятие смысла науки не реконструируемо в терминах самой науки (теорема Геделя о запрете на самообоснование в рамках формализованных систем). Именно с этим противоречием связана существенная характеристика эксперимента в следующих взаимосвязанных определениях:

1. Экспериментальный метод основывается на методическом задании условий и ограничений, которое должно вести к принципиальной предсказуемости результата. Ученый должен максимально избавить объект экспериментального обращения от множественности, а, потому, неопределенности связей и отношений и добиться чистоты опыта, т.е. теоретической стерильности результата.

2. В эксперименте, как инструментальном воплощении метода, знание о предмете (логика определения) представлено как способ получения знания о предмете (логика вывода). История развития эксперимента, как раз, свидетельствует о том, что тенденция к отождествлению предмета и метода есть перманентная попытка научного осмысления науки: наука всегда считала основной проблемой собственного самоопределения задачу расчленения объекта своего интереса до элементарной причины и беспричинного состояния, то есть до математической точки, то есть до мысленной конструкции.

3. В пределе оптимальности эксперимент требует своего доведения до мысленного эксперимента, свободного от субъективности чувственного восприятия и случайности неучтенных реальных обстоятельств. И именно к этому неосознанно стремится современная наука, широко и с оптимизмом внедряя в эксперимент компьютерное моделирование. Компьютерная эйфория в науке, прежде всего, связана со стремлением заменить актуальную неопределенность смысла науки на потенциальную бесконечность возможностей научного метода. Такая эйфория возникала в науке каждый раз, когда делалось эпохальное открытие - каждый раз, когда введение новой аксиоматики в логике определения позволяло уйти от задания конечных вопросов и углубиться в конструирование невиданной (неочевидной) ранее объективности.

Заключение

Как ни странно, самые обычные и очевидные вещи, зачастую, оказываются достойными удивления. Для современной культуры, воспитанной на естественнонаучных представлениях нет ничего необычного в том, что объективные законы и движения в физике, химии, биологии никак не зависят от эфемерных воспарений фантазии и мысли. Эта успокоенность поддерживается специальным воспитанием взгляда, которому придается особая избирательность. Разве не удивительно, что человеческая рука, как нечто материально-ощутимая, подчиняется и согласует свои движения с бестелесной субстанцией разума, Можно ли помыслить тот “рычаг”, который одним своим концом восприимчив к неощутимому образу, а другим двигает нечто вещественное. На границе этого удивления в современном естествознании возникает дисциплина, стоящая несколько особняком среди других наук. Это психология, которая при существенном стремлении к выработке специфического “гуманитарного” метода, все-таки принимает естественнонаучный способ обращения со своим объектом. Психология, как пограничная в этом смысле наука проявляет многие особенности физики, химии, биологии, от которых она принимает эстафету первенства в естествознании. За последние одно - два десятилетия психология стала одной из самых популярных и многообещающих наук. Последовательное применение научного метода в психологии привело к тому, что человек как основной ее предмет стал объясняться не в его существенных определениях: встав перед альтернативой естественного и сверхъестественного психология выбирает научный способ объяснения субъективных движений через объективные процессы, а не наоборот. Иначе: в психологии любая субъективность (на этом месте в классических науках стоит погрешность) понимается как следствие еще не найденной объективной причины. Обращаясь к человеку, психология (как и любая другая наука в обращении к другим объектам), чтобы оставаться научной, должна забыть, что ее объект является частным элементом человеческой субъективности и сконструирован ею: всякое определение включается в сознание и, тем самым, последнее всегда преобладает над всякой определенностью.

Наука неоднократно (под девизом Ф. Бэкона “Знание – сила”) предпринимала попытки схватить своим конструирующим взором эту субъективность и избавить ее от абсурда. Наука ХХ века отбросила механистическое объяснение человека и породила надежду на подчинение человеку пространства и времени, которые после открытий А.Эйнштейна потеряли “роковую” прямолинейную жесткость. Астрофизика обещает избавить человечество от одиночества, “нащупывая” во вселенной сигналы внеземных цивилизаций. Кибернетика стремится создать компьютерное поколение разумных существ, решив проблему “ограниченности” возможностей человеческого интеллекта. Генетика рисует захватывающую перспективу активного конструирования человеческих способностей, а геронтология сулит существенное продление жизни. Психология ищет средства коррекции и программирования сознания. Однако, поиски человеческой субъективности каждый раз приводят к абсурдному вопросу о последнем смысле, который не укладывается в конечное определение. Сизиф становится истинным героем также и науки, как он был типичной фигурой европейской культуры, выросшей на античной почве.

Список использованной литературы

Естествознание : Интегратив. курс для учащихся ст. кл. сред. шк. : [В 2 ч.] / О. А. Яворук ; М-во общ. и проф. образования Рос. Федерации, Челяб. гос. пед. ун-т, 21 см, Челябинск Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та 1998–1999, 1999
Вернадский В.И., Труды по истории науки в России (Москва, Наука, 1988).

Ламарк Ж.-Б. Аналитическая система положительных знаний человека, полученных прямо или косвенно из наблюдений. Избранные произведения в 2-х тт. Т. 2. М. 1959. С. 379

Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988. Указ. Соч. С. 237

Уитроу Дж. Структура и природа времени. М.: Знание, 1984. С. 44–45

Шредингер Э. Разум и материя. Москва-Ижевск: РХД, 2000. С. 71

[/sms]