КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Харечко Д.Р.,
Френкель Е.Э.,
Кучер М.И.
Естествознание - совокупность знаний о природных объектах, явлениях и процессах. Естествознание возникло до образования отдельных естественных наук. Оно активно развивалось в XVII-XIX веках. Учёных, занимавшихся естествознанием или накоплением первичных знаний о природе, называли естествоиспытателями.
В историческом контексте объединение понятий естествознание и естественные науки недопустимо, так как в период развития естествознания естественные науки ещё не сформировались.
С точки зрения современной науки, естествознание - область науки, включающая совокупность естественных наук, взятых как целое.
К естественным наукам относят разделы науки, отвечающие за изучение природных (естественных - от «естество», природа) явлений, в отличие от гуманитарных и социальных наук, изучающих человеческое общество.
История естествознания
Будучи составной частью науки и культуры, естествознание имеет такую же длительную и сложную историю. Естествознание нельзя понять, не проследив историю его развития в целом. Согласно мнению историков науки, развитие естествознания прошло три стадии и в конце XX в. вступило в четвертую. Этими стадиями являются древнегреческая натурфилософия, средневековое естествознание, классическое естествознание Нового и Новейшего времени и современное естествознание XX в.
Развитие естествознания подчиняется данной периодизации. На первой стадии происходило накопление прикладной информации о природе и способах использования её сил и тел. Это так называемый натурфилософский этап развития науки, характеризующийся непосредственным созерцанием природы как нерасчленённого целого. При этом идёт верный охват общей картины природы при пренебрежении частностями, что характерно для греческой натурфилософии.
Позднее к процессу накопления знаний добавляется теоретическое осмысление причин, способов и особенностей изменений в природе, появляются первые концепции рационального объяснения изменений природы. Наступает так называемый аналитический этап в развитии науки, когда идут анализ природы, выделение и изучение отдельных вещей и явлений, поиски отдельных причин и следствий. Такой подход характерен для начального этапа развития любой науки, а в плане исторического развития науки - для позднего Средневековья и Нового времени. В это время методики и теории объединяются в естествознание как целостную науку о природе, происходит череда научных революций, каждый раз кардинально меняющих практику общественного развития.
Итогом развития науки становится синтетическая стадия, когда ученые воссоздают целостную картину мира на основе уже познанных частностей.
Историю развития естествознания можно проследить с VI в. до н.э. Начиная с эпохи Коперника история естествознания рассматривается в свете научных революций, связанных с выявлением фундаментальных принципов природы.
Этапов выделяют иногда три-четыре, иногда более десяти. Переходы от этапа к этапу и от одной научной революции к другой не похожи на триумфальное шествие человеческой мысли. Основные направления её развития возникали в результате перебора многих «окольных путей», отступлений, «периодов топтания на месте».
Античные школы естествознания
Первой формой, претендующей на осмысление природы, ее явлений, было религиозно-мифологическим созерцание, сложившееся у различных племен, населявших ареал Эгейского моря в середине - конце 2-го тысячелетия до н.э.
В период формирования рабовладельческих общественных отношений возникла античная натурфилософия (от лат. natura - природа), или философия природы. Ее считают первой в истории человечества формой существования естествознания. Античная натурфилософия характеризовалась чисто умозрительным истолкованием природного мира, рассматриваемого в его целостности. Считалось, что философии в её натурфилософской форме отведена роль «науки наук», ибо она является вместилищем всех человеческих знаний (так полагали приверженцы натурфилософии).
Для истолкования непонятных явлений натурфилософы обычно придумывали какую-нибудь силу (например, жизненную силу) или какое-нибудь мифическое вещество (флогистон, эфир).
В Древней Греции возникали первые научные сообщества (милетская школа, платоновская академия, пифагорийцы и др.). При этом древнегреческие мыслители были, как правило, одновременно и философами, и учеными-естествоиспытателями.
В V-IV в. до н.э. греческие мыслители, Аристотель, Фалес, Гераклит и др., создают своё учение о природе. Важной характеристикой древнегреческой натурфилософии был космоцентризм. Древнегреческой концепции понятия космоса был характерен налёт прежних мифологических представлений о мире.
Вместе с тем уже в V в. до н.э. появляется понимание космоса как Вселенной, как окружающего человека мира.
Представления о «стихиях» как основных, простейших элементах, из которых слагается космос, возникло уже на первом этапе становления античной натурфилософии. К таким простейшим элементам или «стихиям» чаще всего относили огонь, воду, воздух и землю.
Итак, древнегреческая натурфилософия прошла в своем развитии несколько этапов.
Первый этап называют ионийским.
В VI в. до н.э. древнегреческая цивилизация обрела господство в обширном регионе, охватывающем юго-восточное Средиземноморье, Малую Азию и часть черноморского побережья. К этому времени завершилось формирование городов-государств. Среди них выделялся Милет - главный город Ионийской колонии в Малой Азии на побережье Эгейского моря. Там сформировалась Милетская школа натурфилософии, которая оставила глубокий след в истории античной культуры. Основатель милетской школы Фалес Милесский (625-547 г. до н.э.) полагал, что началом всего существующего является вода. Нашу землю он сравнивал с островом, плавающим в океане воды. Фалес был одним из первых учёных античности, оставившим определённый след в истории астрономии и математики (предсказал солнечные затмения, определил солнцестояния и равноденствия, открыл, что луна светит отражённым светом. Им была указана Полярная звезда и ряд созвездий, что послужило руководством для мореплавателей. Он ввёл календарь, определив продолжительность года в 360 дней и разделив его на 12 тридцатидневных месяцев) [10].
Ученик Фалеса Анаксимандр (610-546 г. до н.э.) первоосновой мировоззрения считал мифическое вещество, которому дал наименование «апейрон» (беспредельное, неопределённое). Анаксимандру принадлежала первая в Европейской науке попытка дать общекосмическую картину мира. В этой картине Земля - центр Вселенной. В отличие от Фалеса Анаксимандр утверждал, что Земля пребывает в мировом пространстве, ни на что не опираясь. Итак, постепенно происходил переход от созерцательного мировосприятия - наблюдения за природой - к появлению и расширению научных знаний.
Среди первых объектов, вовлеченных благодаря практике в сферу человеческих интересов, были Солнце, планеты, звёздное небо, знание о которых имело большое значение в развитии мореплавания и земледелия.
Составление натурфилософской картины мира завершается переходом к математическим моделям космоса в учениях древних пифагорийцев. Начинается осознанное размежевание материалистического и идеалистического мировоззрения.
Пифагор (582-500 г. до н.э.) занимал особое место в науке Древней Греции. Он внёс немалый для своей эпохи вклад в развитие математики и астрономии. Пифагору (через 60 лет после Фалеса) приписывают доказательство знаменитой теоремы. Пифагор пытался с помощью чисел объяснить различные свойства материи.
Имеются упоминания о том, что Пифагор придерживался мнения о шарообразности Земли и её вращении вокруг собственной оси. Вместе с тем Пифагор был геоцентристом, т.е. считал Землю центром Вселенной.
Другой грек - Евклид (330 г. до н.э.) - заложил основы преподавания классической геометрии, используемые и поныне.
Архимед (287 г. до н.э.) очень остроумно использовал математику для практических целей. Он открыл закон, гласящий, что если тело погружено в жидкость, то кажущаяся потеря его веса равна весу вытесненной им жидкости. Архимеду, по преданию, принадлежит изобретение винта для подъёма воды. При помощи системы рычагов он осуществил спуск на воду большого судна.
Евдокс (около 408 г. до н.э.) заложил научные основы астрономии. Он попытался объяснить движения Солнца и планет, центры которых расположены вблизи центра Земли.
Древнегреческий философ - материалист Демокрит Абдерский - создал первую атомистическую теорию [3].
Возникновение атомистики знаменует второй этап развития древнегреческой натурфилософии (афинский), охватывающий V-IV в. до н.э. В этот период завершается господство концепции «стихий» и возникает новое направление - атомистика.
Основные принципы атомистической теории Демокрита сводятся обычно к следующим положениям.
1. Материя не возникает и не уничтожается. Всякое изменение есть только соединение и разъединение некоторых частей, из которых она состоит.
2. Ничто не происходит случайно, но всегда по причине и необходимости.
3. Ничего не существует, кроме атомов и пустоты; представления обо всём прочем есть только мнение. Атомы представляют собой абсолютно плотные, неделимые, обладающие весом, формой и величиной частицы. Число атомов и число их бесконечных форм бесконечно.
Учение Демокрита об атомном строении тел, о бесконечности Вселенной и множественности миров, о вечности, неуничтожимости движения настолько опережало время, что впоследствии многие поколения учёных разрабатывали его идеи. Теория Демокрита играла существенную роль вплоть до великих естественнонаучных открытий конца XIX в.
В формировании натурфилософской картины мира большая роль принадлежит Аристотелю, имя которого связывают с первой научной революцией. Как первый и крупнейший историк античной мысли Аристотель дал анализ почти всех предшествующих ему философских и естественнонаучных концепций и на основе критического осмысления предпринял попытку синтеза различных направлений в единую натурфилософскую систему. Однако его стремление связать космологическое, биологическое и физическое направления в систему привело к чрезвычайно абстрактному и противоречивому толкованию основных понятий («материя», «форма», «причина» и др.), к сведению исследований многих проблем лишь к лексическому анализу терминов.
Аристотель выделяет три основные «философские науки»: математику, учение о природе и учение о божественном.
Центральную роль в аристотелевской картине мира играет космологическое учение (трактат «О небе», «Физика», «Метафизика», «О возникновении и уничтожении»). Предметом этого учения является по Аристотелю мир в целом, ограниченный сферой неподвижных звезд, и небесные тела, которые совершают круговые обращения относительно Земли. В противоположность почти всем предшествующим учениям о природе аристотелевская концепция начисто отвергает идею эволюции космоса и его возникновения во времени.
Эта созданная Аристотелем модель вечной и неизменной Вселенной оставалась в течение многих веков (до Коперника, Декарта и Канта) самой авторитетной теорией.
Третий (эллинистский) этап в древнегреческой натурфилософии характеризуется развитием математики и механики (предположительно с 330 по 30 г. до н.э.). Крупнейшим учёным-математиком этого периода был Евклид (III в. до н.э.).
Идеи атомистики Демокрита в этот период получили развитие в учении Эпикура. Самое главное учение Эпикура - попытка найти какие-то внутренние источники жизни атомов, их движения.
Первоклассным математиком и механиком этого периода был Архимед.
Естествознание эпохи средневековья
При римлянах наука в Европе пришла в упадок. В средневековье происходит переориентация с изучения природного мира на познание своего внутреннего мира, как отношения к богу. Насаждаются теология, богословие. Развитие естествознания замедляется. Пока Европейская христианская наука переживала длительный период упадка (вплоть до ХII-ХIII в.), на Востоке, наоборот, наблюдался прогресс науки.
Нужно отметить, что арабы в Северной Африке сохранили накопленные их предшественниками знания. Арабы были завоевателями и путешественниками и заимствовали математические знания у сирийцев, греков, индусов, но внесли и свой вклад в развитие математики, астрономии, фармакологии.
Выдающимися учеными-энциклопедистами средневекового Востока были философ и врач Ибн Сина (890-1077 г.) и знаменитый арабский математик Аль-Хорезми (заложил основы алгебры). Через арабов Европа познакомилась с китайскими открытиями и изобретениями: порохом, магнитным компасом, книгопечатанием. Арабы оказали цивилизации неоценимую услугу, познакомив западный мир с научными идеями Индии и Китая. Но ни арабы, ни Индия, ни Китай не стали основателями современной науки. Она зародилась в Европе.