Под средневековьем обычно понимают период развития общества, охватывающий ряд столетий от древнего мира до Нового времени. Для Западной Европы его начало приходится на V в.н.э., и оно связано с распадом Римской империи, а завершение относится к XIV веку, к возникновению эпохи Возрождения.
Понимание характера средневековой науки возможно лишь с помощью выяснения особенностей средневекового мировоззрения, предопределившего специфику этой науки. Средневековое мышление воспринимало мир в виде рационально не оформленного, не представленного в строгих понятиях опыта. Основной интерес к явлениям природы состоял в поиске иллюстраций к истинам морали и религии. Любые проблемы, в том числе и естественнонаучные, обсуждались с помощью толкования текстов Священного писания. Природа больше не воспринималась как нечто самостоятельное, несущее в себе свою цель и свой закон, как это было в античности. Очень важным для средневекового мышления был догмат о сотворении мира Богом из ничего, что прямо противоречит античному миропониманию. Из этого догмата следует такая характеристика мышления, как телеологизм - истолкование явлений действительности как существующих по промыслу Божию для и во имя исполнения заранее предусмотренных целей. Так в сознание человека проникает очень важная идея, которая никогда не возникла бы в античности: раз человек является господином этого мира, значит, он имеет право переделывать этот мир так, как это нужно ему. Таким образом, именно христианское мировоззрение посеяло зерна нового понимания природы, позволившего уйти от созерцательного отношения к ней античности и прийти к экспериментальной науке Нового времени, поставившей целью практическое преобразование мира. Правда, это новое отношение к природе стало сказываться на развитии естествознания не ранее XIV в. Потребовалось тысячелетие, чтобы идея, зароненная в умы людей, созрела и принесла практические плоды.
Особенности средневекового мировоззрения и мышления соответствующим образом отразились на процессе средневекового познания, обусловив следующие его специфические черты:
1. Вся деятельность человека воспринималась в русле религиозных представлений, а все противоречащее догматам церкви запрещалось специальными декретами. Все воззрения на природу проходили через цензуру библейских концепций. Это усиливало элемент созерцательности познания, настраивало его на откровенно мистический лад, что и предопределило регресс или, в лучшем случае, стагнацию научного познания.
2. Поскольку причина взаимосвязанности и целостности элементов мира в Средние века усматривалась в Боге, в средневековой картине мира не могло быть концепции объективных законов, без которой не могло оформиться естествознание. Ведь закон - это необходимая существенная связь каких-то явлений. Средневековый же мыслитель искал не эти связи между явлениями, а отношение их к Богу, место в иерархии вещей.
3. В силу теологически-текстового характера познавательной деятельности усилия интеллекта сосредоточивались не на анализе вещей, а на анализе понятий. Универсальным методом служила дедукция, осуществлявшая субординацию понятий, которой соответствовал определенный иерархический ряд действительных вещей. Поскольку манипулирование понятиями замещало манипулирование объектами действительности, не было необходимости контакта с последними. Отсюда принципиально внеопытный стиль умозрительной схоластической науки, обреченной на бесплодное теоретизирование и оторванность от реальной действительности.
В средние века создаются разнообразные школы: монастырские, епископские (примерно с VIII в), придворные, нецерковные городские школы. В XII-XIII столетиях создаются предпосылки для формирования европейских университетов. Одним из первых начинает свою деятельность Парижский Университет, его оформление относится к 1200 году. Они традиционно имели четыре основных факультета: теологический, философский, юридический и медицинский. Представители богословия в те годы играли ведущую роль в формировании университетов. Тогда же были определены и формы изучения дисциплин: лекции, семинары, диспуты, дискуссии. Много внимания уделялось выработке логически стройного мышления, умению аргументировать свои положения в споре с оппонентами. В связи с этим на одно из первых мест в преподавании выдвигалась формальная логика. В университетах обучались такие известные деятели культуры, как Пьер Абеляр, Петр Ломбардский, Фома Аквинский, Дунс Скотт, Вильям Оккам и др. Центральной проблемой, вокруг которой шли дискуссии в течение нескольких столетий и которая разделили философов на два лагеря - реалистов и номиналистов была проблема “универсалий”. Универсализм был возможен по причине осознания общности мира и человека по происхождению - они созданы Богом, и поэтому родственны между собой. Но в силу этого же обстоятельства иметь знание о мире способен только тот, кто проник в суть божественного творения. Тот, кто имел это знание, - знал о мире все, не знавший - не знал ничего. Поэтому знание могло быть только универсальным, исчерпывающим. Частичному, незавершенному, относительному знанию места в этой парадигме не было.
Сторонники реализма считали, что общие понятия обладают подлинной реальностью: существуют “дерево вообще”, “человек вообще” и т.п. отдельно от единичных вещей, как их духовные сущности, как их духовные сущности, прообразы. Позиция же представителей номинализма заключалась в обосновании тезиса: “ универсалии суть имена после вещей“. Реальны лишь единичные вещи, например, конкретные деревья, люди, а дерево вообще или человек вообще- это лишь слови или названия, которые обобщают в род единичные предметы.
В позднем средневековье (XIII—XIV вв.) развитие ремесел, торговли, мореплавания позволило накопить много новых технических знаний, открыть массу механических физических и химических фактов, создать новые инструменты и средства для экспериментирования и познания природы. Расширялись занятия механикой, физикой, астрономией, химией. Изобретались различные механизмы и приспособления для ткачества, металлургии, кораблестроения, производства оружия, горнорудного дела и т.д. Так, в прядильном и ткацком производстве появляются самопрялки, усовершенствованные сукновальные водяные мельницы, горизонтальные ткацкие станки. В металлургическом производстве происходит переход от сыропродуктного процесса к доменному, в кузнечном деле — от ручных мехов к мехам, приводимым в действие водяными колесами. В Англии, Германии, Италии, Испании, Нидерландах, Венгрии, Чехии развивалась горнодобывающая промышленность, что также повлекло за собой появление новых технических приспособлений. Переход к массовому производству очков способствовал расширению стеклошлифовального дела, привел к изобретению подзорной трубы и микроскопа. Географические открытия дали обильный научный материал для метеорологии, зоологии, ботаники, этнографии, астрономии. Наконец, изобретение книгопечатания сыграло огромную роль в распространении научных знаний. В развитие естествознания, медицины и философии, а также в учение об опыте как основе познания, существенный вклад внесли такие ученые мужи как Роджер Бэкон, Авиценна, Дунс Скотт и др.
Рождение современной науки и научного метода связывают с революцией Коперника - Галилея - Ньютона. Именно тогда, накануне эпохи Просвещения, зародилось научное мировоззрение, которое позднее получило название рационализм (от лат. ratio - разум). Рационализм сформировался в XVII-XVIII вв., ему наука обязана своим взлетом в XIX в., да и большинством научных достижений в нашем. В XVI-XVII вв. благодаря открытиям Н. Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера возникло экспериментальное естествознание. Наибольшего развития достигла механика, которая стала основой метафизического метода. Наука из “покорной служанки богословия” превращается в непосредственную производительную силу. Возникает необходимость философского осмысления новых научных фактов, разработки общей методологии познания.
В процессе решения этих проблем образовались два основных направлениях: эмпиризм (сенсуализм) и рационализм. Родоначальником эмпиризма стал английский философ Ф. Бэкон.
Его идеи нашли свое развитие в философских системах Дж. Локка, Д. Беркли, Д. Юма. Основной тезис эмпиризма гласит: в разуме нет ничего такого, чего бы не было бы в чувствах; чувства и опыт – источники знания, разум –лишь систематизатор чувственных данных. Опытным знаниям соответствует введенный Бэконом индуктивный метод, в основе которого- наблюдения, анализ, сравнение и эксперимент.
В отличие от эмпиризма рационализм (Р. Декарт, Б. Спиноза, Г. Лейбниц и др.) главным источником знания считает мысли и понятия, присущие уму от рождения ( врожденные идеи) или в виде задатков, предрасположений ума. Основоположник рационализма Р. Декарт считал, что Я- это субстанция, вся сущность и вся природа которой состоит в мышлении (“Я мыслю, следовательно, существую”). Чтобы отыскать истину, мышление должно руководствоваться правилами ( напр. “Считать истинным только то, что представляется уму не вызывающим сомнения”, “ каждую проблему расчленять на частные задачи “ и пр.). Следование этим правилам может привести к заблуждению ибо сколько ученых- столько и мнений. Поэтому исследователь должен подвергнуть сомнению все знания прошлого. Сомнение, по Декарту, это не путь к отрицанию познаваемости мира, а путь отыскания достоверного знания. Односторонне толкуя логический характер математических знаний, философ отдавал предпочтение дедуктивному методу, опирающемуся на достоверные интуитивно постигаемые аксиомы. Декарт считал, что разум содержит врожденные идеи ( идея Бога, например). Иначе говоря, разум имеет природные способности к созданию идей.
Период позднего Возрождения (XVI в.) - это период расцвета натурфилософии. Усилиями Н.Кузанского, Н.Коперника, Дж.Бруно формируется новое представление о природе. Открытие Коперником гелеоцентрической системы лишило Землю привилегированного статуса. Бруно идет еще дальше. В его представлении Бог сливается с природой (пантеизм), а природа становится божественной, а значит некой самодостаточной самостоятельной, законосообразной стихией, не нуждающейся в опеке трансцендентного Бога. В единой, бесконечной вселенной устраняется дуализм земного и небесного миров, которые отныне сливаются в единый космос, где действуют одни и те же законы. Такое повышение ценностного, мировоззренческого статуса природы было необходимой предпосылкой становления экспериментально-математического естествознания, у истоков которого стоял Г.Галилей, заложивший методологические основы для классической механики И.Ньютона.
Семнадцатый век - это начало становления капитализма, что определенным образом изменило не только социально - экономическую, но и духовную атмосферу Западной Европы, выдвинув на первый план новые потребности и интересы. Резко возрастает интерес к изучению природы, возникает экспериментально- математическое естествознание. Возросший интерес к природе, появление естествознания были обусловлены тем, что, как отмечал К.Маркс, буржуазии нужна была не схоластическая наука, оторванная от реальных потребностей производства, а наука, которая бы исследовала реальные, естественные свойства и отношения природных тел и процессов. На смену ученому книжному знанию, приходит научное исследование, основанное на экспериментальном изучении природы.
Новые идеалы формируются в ожесточенной борьбе со схоластической традицией. Борьбу со схоластическими принципами и установками, мешавшими опытному естествознанию, вели выдающиеся естествоиспытатели и философы XVII в. (Г.Галилей, Ф.Бэкон, Р.Декарт).
Г.Галилей стоял у истоков механической картины мира, которая формировалась вместе с развитием экспериментального естествознания. Галилею принадлежит знаменитый тезис о том, что книга природы написана языком математики. Опираясь на идеи Коперника, Бруно, Галилей идет дальше, формируя механический взгляд на природу. У Бруно природа как самостоятельная, законосообразная стихия ещё понимается в своей многокачественности, "многоцветии", с элементами магической таинственности. Галилей "обесцвечивает" природу, сводит качественные различия к количественным. Он исходит из установки о принципиальной простоте устройства природы, считая, что природа подчиняется простым количественным закономерностям. Но эти закономерности хоть и просты, но не видны, скрыты за поверхностью явлений. Эксперимент призван как раз вскрыть эти закономерности, а математика должна выразить их в количественной форме. Количественные отношения, закономерности природы адекватно выражаются на языке математики (науки о количественных отношениях). Отсюда понятен смысл метафорического выражения, что книга природы написана языком математики.
Английский философ - материалист Ф.Бэкон (1561-1626гг.) также отстаивал идеалы опытного естествознания. Отвечая на запросы новой эпохи, Бэкон считал, что цель научного познания - изучение причинных связей природных явлений ради использования полученных знаний на благо людей и увеличения власти человека над природой. Он разрабатывал индуктивный метод. Верный духу своего времени, Бэкон придерживался концепции двойственной истины. Знание, считал он, подобно воде имеет два источника. Оно подобно воде может иметь как небесный источник (истины Откровения), так и земной (криницы), т.е. добывается с помощью опытной науки и философии. Последняя должна обосновать метод познания природы. Будучи сторонником эмпиризма, как и его соотечественник Дж.Локк, Бэкон разрабатывал индуктивный метод как альтернативу схоластическим дедуктивным построением.
Другой представитель новоевропейской философии Р.Декарт (1596-1650 гг) был рационалистом и разрабатывал дедуктивный метод. Это и не удивительно, если учесть, что Декарт был выдающимся физиком и математиком, привыкшим к строгим дедуктивным рассуждениям, ценившим строгость дедуктивных ходов мысли. Представителем рационализма был и немецкий философ и математик Г.Лейбниц, который в своей монадологии (учении о монадах), с позиции плюрализма решал проблему субстанции и внес большой вклад в становление математического анализа.
В XVII в. формируется так называемый метафизический (антидиалектический) стиль мышления, т.е. привычка, закрепившаяся в установке рассматривать вещи вне их внутренней органической взаимосвязи и развития. Это было обусловленно тем, что в процессе опытного исследования природы последнюю приходилась расчленять, "анатомировать". В результате разрывались связи, происходила фрагментаризация исследуемых частей, которые как бы застывали в руках исследователя. Благодаря этому удалось накопить массу конкретного эмпирического материала, заплатив за это представлением о диалектической взаимосвязи и развитии в природе. Лишь в середине XIX века вновь возникла потребность в диалектическом взгляде на природу, когда естествознание перешло из эмпирической стадии в теоретическую и возникла потребность в воссоздании диалектической картины природы.
XVI-XVII вв. в жизни общества характеризуются разложением феодализма, зарождением и развитием капитализма, что связано с прогрессом в экономике, технике, ростом производительности труда. Бурно развивается наука, прежде всего экспериментально-математическое естествознание, основы которого заложил Г. Галилей. При этом главенствующее место в науке занимает механика. Представление о механической обусловленности явлений особенно упрочилось под мощным влиянием открытий Исаака Ньютона ( 1643-1727), в воззрениях которого механическая причинность получила глубокое математическое обоснование. Естествознание и математика XVII в. вступили в эпоху так называемого механистического естествознания с господствующим в нем метафизическим способом мышления. Арифметика, геометрия, алгебра достигли почти современного уровня развития. Галилей и Кеплер заложили основы небесной механики. Складываются собственно математические методы исследования, значительная роль в появлении которых принадлежит Декарту. Получают распространение атомистическое учение Бойля, механика Ньютона. Непер публикует таблицы логарифмов. Кеплер, Ферма, Кавальери, Паскаль подготавливают своими открытиями дифференциальное и интегральное исчисление.
Характерной особенностью науки того времени явился процесс формирования математических методов и их проникновения в естествознание.
Первым и величайшим исследователем природы в Новое время был английский философ Фрэнсис Бэкон ( 1561-1626). В своих исследованиях он вступил на путь опыта и обратил внимание на исключительную значимость и необходимость наблюдений и опытов для обнаружения истины. “Что в действии наиболее полезно, то и в знании наиболее истинно “. Таким образом, знание замыкается на действии, а действие- на знании. Знания нет без науки, особенно фундаментальной, а действия, поскольку оно опирается на науку нет без эксперимента. Раз так, он вполне последовательно утверждает, что эксперимент индуцирует знание, “наводит” на него. Он имеет ввиду философский метод индукции, логического умозаключения от частных, единичных случаев к общему выводу. Но метод индукции не всесилен. Это выясняется, если обратиться к проблеме идеализаций. В теоретических законах используются идеализации типа “точка”, “прямая”, “абсолютно твердое тело” и т.п. В эксперименте вроде бы нет ни точек, ни математических понятий. Метод индукции бессилен там, где получают идеализации. Философы, превосходящие Бэкона в уровне владения математическим знанием, видели односторонность бэконовской теории. В этой связи особый интерес представляют философские воззрения францизского философа, математика, физика и физиолога Рене Декарта (1596-1650).
Декарт очень силен в математике и отсуда, надо полагать, у него склонность к обобщениям макисмально универсального философского понятия. Декарт сравнивает философию с корневой системой дерева науки, стволом которого является физика, а ветвями- прикладные науки. Философская проницательность Декарт требует от него прежде всего обоснования достоверности знания. Он считает, что методическое сомнение не только уместно, но и вообще является эффективным приемом в научных исследованиях. Достоверную силу эксперимента Декарт ищет в области человеческого интеллекта, конкретнее в его разуме. “Я мыслю, следовательно, существую”. Метод научного познания Декарта называется аналитический или рационалистическим. Этот дедуктивный метод требует ясности и непротиворечивости операций самого мышления ( что обеспечивается математикой), расчленения объекта мышления на простейшие элементарные части и сначала изучения их в отдельности, а затем- движения мысли от простого к сложному. Декарт был не только философом, но и выдающимся математиком. Он впервые ввел понятие переменной величины и функции. Отрицательные числа получили у Декарта реальное истолкование в виде направления ординат. Он. ввел общепринятые теперь знаки для переменных и искомых величин (х, у, ,z, ) и для буквенных коэффициентов (a, b, c, ), а также степеней. Записи формул алгебры у Декарта почти не отличаются от современных. Большое значение для формулировок общих теорем алгебры имела запись уравнений, при которой в одной из частей стоит нуль. В аналитической геометрии, которою одновременно с Декартом разрабатывал П. Ферма, основным достижением Декарта явился созданный им метод прямолинейных координат.