Становление современного естествознания

В средние века многие достижения античности были отвергнуты. Достижения географии в V-XV вв. сводятся к территориальным открытиям. Заметную роль в развитии географии Средневековья сыграли арабы, которые торговали со странами Средиземноморья, Востока и Северной Африки. Ибн Хордабех, Ибн Сина (Авиценна), аль-Бируни и другие арабские ученые сохранили для потомков многие идеи античного мира и внесли большой вклад в страноведческие исследования. Среди путешественников Средневековья следует назвать Марко Поло, который собрал данные о географическом положении отдельных территорий, особенно о восточном побережье Азии. В XII-XV вв. русскими землепроходцами осваивались Европейский Север и Северо-Западная Сибирь. В хрониках и летописях приводятся сведения о землетрясениях, ливнях и крупном граде, бурях, половодьях и т.д.

Интервал с середины XV по середину XVII в. - эпоха Великих географических открытий: открыта Америка (X. Колумб, А. Веспуччи и др.), путь в Индию вокруг Африки (В. да Гама), совершено первое кругосветное путешествие (Ф. Магеллан), положено начало систематическим открытиям в Сибири (Ермак). Значение Великих географических открытий в истории человечества огромно. Они ознаменовали новую эру в исследовании Земли, дали толчок к развитию многих областей естествознания, способствовали интенсификации мировой торговли. Кругосветные путешествия позволили доказать опытным путем шарообразность Земли и представить соотношение суши и Мирового океана. На основе этих открытий были составлены достаточно подробные карты и атласы (Г. Меркатор, А. Ортелий и др.). В России написана <Книга большому чертежу> - описание крупнейшей (несохранившейся) карты России XVII в. С XVII в. русские землепроходцы продвигаются на восток (Е.П. Хабаров, СИ. Дежнёв, В. Беринг и др.); составлена <Чертежная книга Сибири> (СУ. Ремезов).

В XVIII-XIX вв. в Европе и России работали крупные географы. Многое для развития отечественной географии XVIII в. сделали В.Н. Татищев и М.В. Ломоносов. Последний рассмотрел происхождение черноземов, выделил горообразовательные и медленные колебания суши и морского дна, способствовал развитию метеорологии. В конце XVIII в. проведено Генеральное межевание России, описаны все земли, принадлежащие различным землевладельцам; был обобщен огромный фактический материал. Великий философ И. Кант читал курс физической географии в Кенигсбергском университете. Немецкий ученый А. Гумбольдт разработал сравнительно-географический метод; исследовал закономерности зональности в распределении растительности, температур, влажности воздуха и т.д. Немецкий географ К. Риттер предложил метод сравнительного землеведения, объяснял пространственные взаимоотношения между географическими объектами, количественно оценивал географическое положение, конфигурацию стран и областей Земли и т.д. Француз Э. Реклю, подчеркивая взаимосвязь географии и истории, охарактеризовал все страны мира.

В первой половине XIX в. произошло открытие Антарктиды (Ф.Ф. Беллинсгаузен и MIL Лазарев); в Европе образовано не-

сколько географических обществ, в  том числе Русское географическое общество; в европейских университетах  стали организовываться кафедры  географии. Во второй половине XIX в. проведены исследования по выявлению рельефа дна Мирового океана (Ч. Томсон, Д. Меррей); Н.Н. Миклухо-Маклай изучал коренное население Юго-Восточной Азии, Австралии и Океании. В Военной академии Генерального штаба начинают читать военную географию. Выпускниками этой академии были Н.М. Пржевальский и А.А. Тилло. В 1864 г. выходит книга Дж.П. Марша <Человек и природа>, которая считается первой специальной работой, посвященной проблемам охраны окружающей среды. Большое влияние на развитие географии оказали эволюционные взгляды. Важным событием стала публикация идей американского ученого В.М. Дэ-виса (1890), который сформулировал теорию географических циклов развития рельефа суши как смену стадий юности, зрелости и старости. В конце XIX в. Д.Н. Анучин сформировал отечественную научную школу в Московском университете. Основным объектом географии он считал поверхность Земли в ее развитии, а главной ее задачей - изучение пространственных отношений. В Петербургском университете в это время работают В.В. Докучаев и А.И. Воейков. Докучаев создал генетическое почвоведение; показал, что почвы являются результатом взаимодействия различных факторов (почва - <зеркало ландшафта>); разработал учение о зонах природы как об универсальном законе. Воейков считается основателем отечественной метеорологии.

В первой половине XX в. происходит усиление интереса к изучению природных ресурсов; начинаются широкомасштабные исследования Арктики. Большое значение для географии имели исследования Н.И. Вавилова, которому удалось организовать бота-нико-агрономические экспедиции в Средиземноморье, Северную Африку, Северную и Южную Америку; установить древние очаги формообразования культурных растений и т.д. В середине XX в. была обнаружена система срединно-океанических хребтов протяженностью свыше 60 000 км и глубоководных желобов (Б. Хейзен, Г. Менард, Д.Л. Безруков и др.).

Для современной географии  характерны: комплексное изучение природных территориальных комплексов; усиление позиций количественного подхода; развитие эволюционно-хро-нологического направления исследований; детальный анализ

процессов в географической оболочке; использование системного подхода  и модельных представлений, а  также дистанционных методов  исследований (получение информации с помощью сенсоров, установленных на самолетах, космических аппаратов и т.д.); развитие геоинформационных технологий; геоэкологическая направленность исследований.

3.3. Этапы становления современного  естествознания

Этапы изменения характера  науки

Современное естествознание состоит  из большого количества дисциплин, причем некоторые естественно-научные дисциплины появились в античности или даже еще раньше (например, астрономия и география), другие возникли в Новое время (классическая механика), а третьи - уже в XIX в. (статистическая физика, электродинамика, физическая химия); наконец, часть дисциплин сформировалась совсем недавно (кибернетика, молекулярная генетика и т.д.). В современной литературе ведется

спор о времени возникновения  науки [34]. Вероятно, было бы полезно  говорить не о том или ином рубеже, на котором возникла <настоящая> наука, а об этапах изменения функций науки в структуре общественной культуры. Можно говорить о пяти основных этапах изменения характера науки.

На первом этапе наука была связана  с опытом практической и познавательной деятельности. Возникновение науки, вероятно, следует отнести к каменному веку, т.е. к той эпохе, когда человек в процессе непосредственной жизнедеятельности начинает накапливать и передавать другим знания о мире, и в первую очередь это касается естествознания. Так, один из основателей науковедения, английский физик XX в. Дж. Бер-нал, опираясь на тезис о том, что естествознание имеет дело с действенными манипуляциями и преобразованиями материи, полагает, что главный поток науки вытекает из практических технических приемов первобытного человека, следовательно, современная сложная цивилизация, основанная на механизации и науке, развилась из ремесел и обычаев наших предков [3]. Кульминационным пунктом этого этапа стала наука Древнего Египта и Вавилона.

Второй этап начался примерно в V в. до н.э. в Древней Греции; в  это время мифологическое мышление сменяют первые программы исследования природы и не только появляются образцы  исследовательской деятельности, но и осознаются некоторые фундаментальные  принципы познания природы. Науку стали понимать как сознательное, целенаправленное исследование природы, осмысливались сами способы обоснования полученного знания, а также принципы познавательной деятельности. Известно, что только в Древней Греции начали доказывать теоремы; Аристотель проанализировал процесс доказательства и создал теорию доказательств - логику. В античное время возникают первые законченные системы теоретического знания (геометрия Евклида), происходит становление натурфилософии, формируются учение о первоначалах, атомистика, развиваются математика и механика, астрономия; в то же время появились описания окружающего мира, систематизирующие природные явления (географические работы Страбона).

Третий этап, ознаменованный развитием  схоластики (занятой обсуждением вопроса отношения знания к вере и от-

ношения общего к единичному), длился до второй половины XV в. В это время  большое значение придавалось вненаучным видам знания (астрология, алхимия, магия, кабалистика и т.п.). Развивались  математика, астрономия и медицина, а центр естественно-научных исследований в начале этого этапа переместился в Азию. Поворот в естествознании в Западной Европе в XII-XIV вв. связан с переосмыслением роли опытного знания. Наука в этом понимании формируется в первую очередь в Англии и связана с работами естествоиспытателей, математиков и одновременно деятелей церкви - епископа Р. Грос-сетеста, монаха Р. Бэкона, теолога Т. Брадвардина и др. Эти ученые полагают, что следует опираться на опыт, наблюдение и эксперимент, а не на авторитет предания или философской традиции (безусловно, это и сейчас считается важнейшей чертой научного мышления), шире применять математические методы в естествознании; так, по мнению Бэкона, математика является вратами и ключом к прочим наукам.

Четвертый этап- вторая половина XV-XVIII в. -отмечен возникновением науки в том смысле, что наука - не что иное, как естествознание, умеющее строить математические модели изучаемых явлений, сравнивать их с опытным материалом, проводить рассуждения посредством мысленного эксперимента. Начало этого этапа отмечено созданием гелиоцентрической системы (Н. Коперник) и учением о множественности миров и бесконечности Вселенной (Дж. Бруно). В XVII в. происходит признание социального статуса науки, рождение ее как особого социального института. Это выразилось, в частности, в том, что во второй половине XVII в. возникают Лондонское Королевское общество и Парижская академия наук. В это время появляются работы И. Кеплера, X. Гюйгенса, Г. Галилея, И. Ньютона. С их именами связано рождение основ современной физики и необходимого для нее математического аппарата, формулирование основных идей классической механики (три основных закона движения, закон всемирного тяготения и т.п.), экспериментального естествознания. Кроме того, это эпоха Великих географических открытий (В. да Гама, Ф. Магеллан и др.).

Пятый этап относят к первой половине XIX в., начало которого характеризуется  совмещением исследовательской

деятельности и высшего образования. Первыми реформаторами стали  ученые Германии, прежде всего Берлинского университета. Суть реформ состояла в оформлении науки в особую профессию. Во главе реформ стоял известный исследователь того времени В. Гумбольдт. Наиболее полно идеи реформирования высшего образования в данном направлении были реализованы в лаборатории известного химика Ю. Либиха, который привлекал студентов к исследованиям, имеющим прикладное значение. С середины XIX в. проводятся исследования с целью разработки технологий производства удобрений, ядохимикатов, взрывчатых веществ, электротехнических товаров, затребованных мировым рынком. Процесс превращения науки в профессию завершает ее становление как современной науки. Научная деятельность становится важной, устойчивой социокультурной традицией, закрепленной множеством осознанных норм, а государство берет на себя некоторые обязательства по поддержанию этой профессии. Данный этап можно назвать этапом эволюционных идей в естествознании. В это время появляются космогоническая гипотеза Канта-Лапласа, теория катастроф, теория геологического и биологического эволюционизма, формулировка Периодической системы химических элементов, начала клеточной теории, закон сохранения и превращения энергии.

В конце XIX - начале XX в. разрабатывается  классическая электродинамика, обнаруживается и изучается явление радиоактивности, открыты электрон и атомное ядро, формулируются квантовая гипотеза и квантовая теория атома, а также  специальная теория относительности, а в первой половине XX в. - общая теория относительности. Важными событиями развития естествознания XX в. являются создание модели расширяющейся Вселенной, квантовой механики, кибернетики, открытие расщепления ядра урана и структуры генетического кода и т.д.

Научные революции Нового и Новейшего времени

В настоящее время популярна  идея о том, что в истории науки  со времени становления ее как  социального института в XVII в. произошли  четыре глобальные революции и были соответственно три периода в  развитии науки, различающиеся по типам преобладающей рациональности [29, 30].

Первая научная революция произошла  в XVII в. и завер-адась становлением классического естествознания. С  этого емени основное внимание уделялось  поиску очевидных, на-ядных принципов  бытия, на базе которых можно строить ории, объясняющие и предсказывающие опытные факты. соответствии с распространенной идеей о возможности ре-кции (сведения) всего знания о природе к фундаментальным инципам и представлениям механики строилась и развива-сь механистическая картина природы, которая выступала новременно и как картина реальности применительно к iepe физического знания, и как общенаучная картина мира. >еобладали представления о познании как наблюдении и экс-риментировании с объектами природы, которые раскрывают йны своего бытия познающему разуму.

Такая система взглядов соединялась  с представлениями об учаемых  объектах как о малых системах или механических тройствах, которые  характеризовались относительно неболь-ш  количеством элементов, их силовыми взаимодействиями и :стко предопределенными (детерминированными) связями. Их знание связано с предположениями о том, что свойства целого лностью определяются состояниями и свойствами его отдель-ix частей, вещь можно представлять как относительно устой-вое тело, а процесс - как перемещение тел в пространстве с гением времени. Это обеспечивало успех механики и предо-еделяло редукцию (сведение) к ее понятиям представлений ех других областей естественно-научного исследования.

Вторая научная революция произошла  в конце XVIII -рвой половине XIX в. и отмечена переходом к дисциплинарно ганизованному естествознанию. В это время механистичес-я картина мира утрачивает статус общенаучной. Формируются в биологии, геологии, географии и других областях ес-этвознания специфические картины реальности несводимы к панической, а отражают идеалы эволюционного объясне-я. Физика же продолжает строить свои знания, абстрагиру-ь от идеи развития, однако разработка теории поля приводит тостепенному размыванию ранее преобладавших норм меха-ческого объяснения, хотя познавательные установки класси-ской науки еще сохраняются. Одной из центральных стано-тся проблема соотношения методов науки, синтеза знаний и