Еще будучи школьницей я думала: зачем мне это естествознание? Разве я не отличаю дубовый лист от кленового, березу от калины? Но изучать науки о природе важно! Хотя бы для того, чтобы знать, из какой травки заварить чай, когда на отдыхе вдруг заболел живот.

Науки о природе объединены в три группы

Наук о природе сегодня очень много. Они пытаются изучить и понять мир вокруг нас. По-моему, их можно объединить в три группы:

• физические науки;
• геологические науки;
• биологические науки.

Все это естественные науки. Первая группа изучает неживые природные объекты, а также законы, которые ими управляют. Сюда относятся физика, химия, астрономия.

В физике ученые пытаются изучать Вселенную, набор основных законов, которые объясняют маленькие и самые большие вещи.

В химии изучают состав, строение, изменения и свойства веществ, руководствуясь химическими связями и реакциями. Очень мне нравились эксперименты на уроках химии. Когда в пробирках что-то булькало, меняло цвет и даже взрывалось. Главное, не переусердствовать. Потому что можно и школу подорвать.

В астрономии изучают небесные тела. Происхождение планеты, на которой мы живем. Другие планеты, звезды, кометы и целые галактики. А вы знаете, что, когда мы смотрим на звезды, видим далекое-далекое прошлое?

Углубление в недра

Геологические науки заставляют нас углубляться в недра. Изучают происхождение и строение Земли, геосфер, которые ее составляют. Я убеждена, если хорошо изучить геологические науки, то можно и золото нарыть.

Эта группа включает в себя геологию, океанографию, минералогию, геодинамику, палеонтологию. Самая интересная из них, по-моему, палеонтология. Она изучает жизнь, которая была на нашей планете в доисторические периоды. Все эти скелеты динозавров, кости мамонтов меня всегда восхищают.

Кто живет на нашей планете

Биологические науки исследуют живые существа. Их строение, происхождение, эволюцию, функции. Только во время школьного обучения учащиеся знакомятся почти с двадцатью биологическими науками. Не уверена, что надо аж столько много, но с радостью посидела бы снова на уроках, чтобы узнать что-то интересное. Послушайте только сами названия: лихенология, микология, цитология, гистология. Учиться и учиться!

Многие науки между собой объединяются, чтобы лучше исследовать то или иное явление. Так возникают астрофизика, биофизика, геохимия, биохимия, астрохимия и другие.

Использование названия «аналитическая химия» имеет огромную историю; термин принятый, давно укоренившийся, привычный, для многих любимый. И в то же время многие считают, что этот термин приносит сейчас значительный ущерб аналитикам и всей области знания. Дело в том, что ключевым в данном названии является слово «химия». Это обстоятельство вкупе с историей нашей науки, которая была в основном химической, стимулирует узкое, смещенное, не отвечающее современному положению вещей понимание науки о химическом анализе, отвращает от этой науки многих специалистов и целые их сообщества, занимающиеся анализом. Неистребимо желание, да и традиция связывать с аналитической химией только сугубо химическое, классическое - бюретки и пипетки, в лучшем случае фотометрию и электрохимические методы. Слов «химия» и «аналитическая химия» нередко боятся аналитики-ядерщики, лазерщики, специалисты по ЭПР, иногда обычные спектроскописты или специалисты по анализу поверхности. Слов «аналитическая химия» подчас чураются масс-спектрометристы и даже хроматографисты, которые нередко причисляют себя то к физикохи-микам, то к органикам. А это не только препятствует внутринаучным контактам, но и ведет к пренебрежительному отношению к нашей науке как к изучающей лишь классические методы, устаревшей, постепенно теряющей практическое применение. Ведь контрольно-аналитические лаборатории мало-помалу отказываются от классических методов! Конечно, многое проистекает от незнания, неосведомленности о современном содержании аналитической химии. Незнание преодолевается знанием, однако малозаметно, чтобы в этом деле мы сильно продвигались вперед. Доказательства того, что термин «аналитическая химия» сейчас является тормозом, можно легко продолжить. Это понято многими и давно. Более того, в течение многих лет делаются попытки выйти из положения.

Наметились два пути. Первый, принятый в США, заключается в том, чтобы добиться повсеместного нового понимания термина «аналитическая химия» и сохранить его. Термин старый, наполнение новое. Частично это удалось, если не в обществе в целом, то во всяком случае среди всех тех, кто занимается химическим анализом. Этому способствуют, в частности, ежегодные крупные конференции по аналитической химии типа Питсбургской, на которые собираются специалисты всех мастей, связанные с анализом. С обществом в целом дело хуже, коллеги-американцы, как и мы, Часто жалуются, что их не понимают, а значит, и не всегда принимают даже химики других направлений. Второй путь - изменение названия, но не сразу, а постепенно, методом вытеснения. Кстати, и в США иногда встают на этот путь. Получило хождение -Название «аналитические науки», особенно в Японии: «аnа1уticа1 sciences по аналогии с « live sciences» или «еаrth sciences». В 1991 г состоялся крупный конгресс по «аналитическим наукам», с 1985 г выходит журнал «Аnа1уticа1 Sciences». В Германии давно и широкоиспользуется термин «Апа1уtik», что можно перевести как «аналитика». Нашло применение также латинское слово «аnа1уtiса», оно присутствует в названиях нескольких американских фирм и мюнхенских выставок аналитического оборудования. В нашей стране вносились предложения о терминах «химическая метрология» и «аналитика», причем последний получил очень широкое хождение и не только в качестве элемента студенческого сленга. Предлагалось также вьщелять внутри единой науки «аналитики» две ее основные составные части - химическую аналитику и физическую аналитику (либо аналитическую химию и аналитическую физику). Однако эти предложения встречают гораздо больше возражений, чем термин «аналитика». Поскольку договориться о повсеместном введении какого-то нового термина, по-видимому, не удастся, а использование только привычного термина «аналитическая химия» будет, похоже, и дальше ухудшать положение этой науки, лучшим способом действий является свобода в использовании терминов «аналитическая химия» и «аналитика», трактовка их как синонимов. Большинство российских аналитиков теперь так и поступает.

Классификация наук по предмету исследования

По предмету исследования все науки делятся на естественные, гуманитарные и технические.

Естественные науки изучают явления, процессы и объекты материального мира. Этот мир иногда называется внешним миром. К данным наукам относятся физика, химия, геология, биология и другие подобные науки. Естественные науки изучают и человека как материальное, биологическое существо. Одним из авторов представления естественных наук как единой системы знаний был немецкий биолог Эрнст Геккель (1834-1919). В своей книге «Мировые загадки» (1899) он указал на группу проблем (загадок), которые являются предметом изучения, по существу, всех естественных наук как единой системы естественно-научных знаний, естествознания. «Загадки Э. Геккеля» можно сформулировать следующим образом: как возникла Вселенная? какие виды физического взаимодействия действуют в мире и имеют ли они единую физическую природу? из чего в конечном итоге состоит все в мире? чем отличается живое от неживого и каково место человека в бесконечно изменяющейся Вселенной и ряд других вопросов фундаментального характера. На основании вышеизложенной концепции Э. Геккеля о роли естественных наук в познании мира можно дать следующее определение естествознания.

Естествознание - это система естественно-научных знаний, создаваемая естественными науками в процессе изучения фундаментальных законов развития природы и Вселенной в целом.

Естествознание является важнейшим разделом современной науки. Единство, целостность естествознанию придает лежащий в основе всех естественных наук естественно-научный метод.

Гуманитарные науки - это науки, изучающие законы развития общества и человека как социального, духовного существа. К ним относятся история, право, экономика и другие аналогичные науки. В отличие, например, от биологии, где человек рассматривается как биологический вид, в гуманитарных науках речь идет о человеке как творческом, духовном существе. Технические науки - это знания, которые необходимы человеку для создания так называемой «второй природы», мира зданий, сооружений, коммуникаций, искусственных источников энергии и т. д. К техническим наукам относятся космонавтика, электроника, энергетика и ряд других аналогичных наук. В технических науках в большей степени проявляется взаимосвязь естествознания и гуманитарных наук. Создаваемые на основе знаний технических наук системы учитывают знания из области гуманитарных и естественных наук. Во всех науках, о которых говорилось выше, наблюдается специализация и интеграция. Специализация характеризует глубокое изучение отдельных сторон, свойств исследуемого объекта, явления, процесса. Например, эколог может посвятить всю свою жизнь исследованию причин «цветения» водоема . Интеграция характеризует процесс объединения специализированных знаний из различных научных дисциплин. Сегодня наблюдается общий процесс интеграции естествознания, гуманитарных и технических наук в решении ряда актуальных проблем, среди которых особое значение имеют глобальные проблемы развития мирового сообщества. Наряду с интеграцией научных знаний развивается процесс образования научных дисциплин на стыке отдельных наук. Например, в ХХ в. возникли такие науки, как геохимия (геологическая и химическая эволюция Земли), биохимия (химические взаимодействия в живых организмах) и другие. Процессы интеграции и специализации красноречиво подчеркивают единство науки, взаимосвязь ее разделов. Разделение всех наук по предмету изучения на естественные, гуманитарные и технические сталкивается с определенной трудностью: к каким наукам относятся математика, логика, психология, философия, кибернетика, общая теория систем и некоторые другие? Вопрос этот не является тривиальным. Особенно это касается математики. Математика, как отмечал один из основателей квантовой механики английский физик П. Дирак (1902-1984), - это орудие, специально приспособленное для того, чтобы иметь дело с отвлеченными понятиями любого вида, и в этой области нет предела ее могуществу. Знаменитому немецкому философу И. Канту (1724-1804) принадлежит такое утверждение: в науке столько науки, сколько в ней математики. Особенность современной науки проявляется в широком применении в ней логических и математических методов . В настоящее время ведутся дискуссии о так называемых междисциплинарных и общеметодологических науках. Первые могут представлять свои знания о законах исследуемых объектов во многих других науках, но как дополнительную информацию. Вторые разрабатывают общие методы научного познавания, их называют общеметодологическими науками. Вопрос о междисциплинарных и общеметодологических науках является дискуссионным, открытым, философским.

Теоретические и эмпирические науки

По методам, используемым в науках, принято делить науки на теоретические и эмпирические.

Слово «теория» заимствовано из древнегреческого языка и означает «мыслимое рассмотрение вещей». Теоретические науки создают разнообразные модели реально существующих явлений, процессов и объектов исследований. В них широко используются абстрактные понятия, математические вычисления и идеальные объекты. Это позволяет выявить существенные связи, законы и закономерности исследуемых явлений, процессов и объектов. Например, для того чтобы понять закономерности теплового излучения, классическая термодинамика использовала понятие абсолютно черного тела, которое полностью поглощает падающее на него световое излучение. В развитии теоретических наук большую роль играет принцип выдвижения постулатов.

Например, А. Эйнштейн принял в теории относительности постулат о независимости скорости света от движения источника его излучения. Этот постулат не объясняет, почему скорость света является постоянной, а представляет собой исходное положение (постулат) данной теории. Эмпирические науки. Слово «эмпирический» произведено от имени-фамилии древнеримского медика, философа Секста Эмпирика (III в. н. э.). Он утверждал, что только данные опыта должны лежать в основе развития научных знаний. Отсюда эмпирический означает опытный. В настоящее время это понятие включает в себя как понятие эксперимента, так и традиционные методы наблюдения: описание и систематизация фактов, полученных без использования методов проведения эксперимента. Слово «эксперимент» заимствовано из латинского языка и означает в буквальном переводе проба и опыт. Строго говоря, эксперимент «задает вопросы» природе, т. е. создаются специальные условия, которые позволяют выявить действие объекта в этих условиях. Между теоретическими и эмпирическими науками существует тесная взаимосвязь: теоретические науки используют данные эмпирических наук, эмпирические науки проверяют следствия, вытекающие из теоретических наук. Нет ничего более эффективного, чем хорошая теория в научных исследованиях, и развитие теории невозможно без оригинального, творчески продуманного эксперимента. В настоящее время термин «эмпирические и теоретические» науки заменен более адекватными терминами «теоретические исследования» и «экспериментальные исследования». Введением этих терминов подчеркивается тесная связь между теорией и практикой в современной науке.

Фундаментальные и прикладные науки

С учетом результата вклада отдельных наук в развитие научного познания все науки подразделяются на фундаментальные и прикладные науки. Первые сильно влияют на наш образ мыслей, вторые - на наш образ жизни.

Фундаментальные науки исследуют самые глубокие элементы, структуры, законы мироздания. В XIX в. было принято называть подобные науки «чисто научными исследованиями», подчеркивая их направленность исключительно на познание мира, изменение нашего образа мыслей. Речь шла о таких науках, как физика, химия и другие естественные науки. Некоторые ученые XIX в. утверждали, что «физика - это соль, а все остальное - ноль». Сегодня такое убеждение является заблуждением: нельзя утверждать, что естественные науки являются фундаментальными, а гуманитарные и технические - опосредованными, зависящими от уровня развития первых. Поэтому термин «фундаментальные науки» целесообразно заменить термином «фундаментальные научные исследования», которые развиваются во всех науках.

Прикладные науки, или прикладные научные исследования, ставят своей целью использование знаний из области фундаментальных исследований для решения конкретных задач практической жизни людей, т. е. они влияют на наш образ жизни. Например, прикладная математика разрабатывает математические методы для решения задач в проектировании, конструировании конкретных технических объектов. Следует подчеркнуть, что в современной классификации наук учитывается также целевая функция той или иной науки. С учетом этого основания говорят о поисковых научных исследованиях для решения определенной проблемы и задачи. Поисковые научные исследования осуществляют связь между фундаментальными и прикладными исследованиями при решении определенной задачи и проблемы. Понятие фундаментальности включает следующие признаки: глубина исследования, масштаб применения результатов исследования в других науках и функции этих результатов в развитии научного познания в целом.

Одной из первых классификаций естественных наук является классификация, разработанная французским ученым (1775-1836). Немецкий химик Ф. Кекуле (1829-1896) также разработал классификацию естественных наук, которая обсуждалась в XIX в. В его классификации основной, базовой наукой выступала механика, т. е. наука о самом простейшем из видов движения - механическом.

ВЫВОДЫ

1. Э. Геккель рассматривал все естественные науки как фундаментальную основу научного знания, подчеркивая, что без естествознания развитие всех других наук будет ограниченным и несостоятельным. В этом подходе подчеркивается важная роль естествознания. Однако на развитие естествознания оказывают существенное влияние гуманитарные и технические науки.

2. Наука - это целостная система естественно-научных, гуманитарных, технических, междисциплинарных и общеметодологических знаний.

3. Уровень фундаментальности науки определяется глубиной и масштабностью ее знаний, которые необходимы для развития всей системы научных знаний в целом.

4. В правоведении теория государства и права относится к фундаментальным наукам, ее понятия и принципы являются основными для правоведения в целом.

5. Естественно-научный метод является основой единства всех научных знаний.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ

1. Предмет исследования естественных наук.

2. Что изучают гуманитарные науки?

3. Что исследуют технические науки?

4. Фундаментальные и прикладные науки.

5. Связь теоретических и эмпирических наук в развитии научного познания.

ОСНОВНЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Основные понятия: классическая, неклассическая и постнеклассическая наука, естественно-научная картина мира, развитие науки до эпохи Нового времени, развитие науки в России

Классическая, неклассическая и постнеклассическая наука

Исследователи, изучающие науку в целом, выделяют три формы исторического развития науки: классическую, неклассическую и постнеклассическую науку.

Классической наукой называют науку до начала ХХ в., имея в виду научные идеалы, задачи науки и понимание научного метода, характерные для науки до начала прошлого века. Это прежде всего вера многих ученых того времени в рациональное устройство окружающего мира и в возможность точного причинно-следственного описания событий в материальном мире. Классическая наука исследовала две господствующие в природе физические силы: силу тяготения и электромагнитную силу. Механическая, физическая и электромагнитная картины мира, а также концепция энергии, основанная на классической термодинамике, являются типичными обобщениями классической науки. Неклассическая наука - это наука первой половины прошлого века. Теория относительности и квантовая механика являются базовыми теориями неклассической науки. В этот период разрабатывается вероятностная трактовка физических законов: абсолютно точно нельзя предсказать траекторию движения частиц в квантовых системах микромира. Постнеклассическая наука (фр. post - после) - наука конца ХХ в. и начала XXI в. В этот период уделяется большое внимание исследованию сложных, развивающихся систем живой и неживой природы на основе нелинейных моделей. Классическая наука имела дело с объектами, поведение которых можно предсказать в любое желаемое время. В неклассической науке появляются новые объекты (объекты микромира), прогноз поведения которых дается на основе вероятностных методов. Классическая наука также использовала статистические, вероятностные методы, однако она объясняла невозможность предсказания, например, движения частицы в броуновском движении большим количеством взаимодействующих частиц, поведение каждой из которых подчиняется законам классической механики.

В неклассической науке вероятностный характер прогноза объясняется вероятностной природой самих объектов исследования (корпускулярно-волновой природой объектов микромира).

Постнеклассическая наука имеет дело с объектами, прогноз поведения которых с некоторого момента становится невозможным, т. е. в этот момент происходит действие случайного фактора. Такие объекты обнаружены физикой, химией, астрономией и биологией.

Нобелевский лауреат по химии И. Пригожин (1917-2003) справедливо отмечал, что западная наука развивалась не только как интеллектуальная игра или ответ на запросы практики, но и как страстный поиск истины. Этот трудный поиск находил свое выражение в попытках ученых разных веков создать естественнонаучную картину мира.

Понятие естественно-научной картины мира

В основе современной научной картины мира лежит положение о реальности предмета изучения науки. «Для ученого, - писал (1863-1945), - очевидно, поскольку он работает и мыслит как ученый, никакого сомнения в реальности предмета научного исследования нет и быть не может». Научная картина мира - это своеобразный фотопортрет того, что есть на самом деле в объективном мире. Иначе говоря, научная картина мира - это образ мира, который создается на основе естественно-научных знаний о его строении и законах. Важнейшим принципом создания естественно-научной картины мира является принцип объяснения законов природы из исследования самой природы, не прибегая к ненаблюдаемым причинам и фактам.

Ниже дается краткое изложение научных идей и учений, развитие которых привело к созданию естественно-научного метода и современного естествознания.

Античная наука

Строго говоря, развитие научного метода связано не только с культурой и цивилизацией Древней Греции. В древних цивилизациях Вавилона, Египта, Китая и Индии происходило развитие математики, астрономии, медицины и философии. В 301 г. до н. э. войска Александра Македонского вошли в Вавилон, в его завоевательных походах всегда участвовали представители греческой учености (ученые, медики и т. д.). К этому времени вавилонские жрецы располагали достаточно развитыми знаниями в области астрономии, математики и медицины. Из этих знаний греки заимствовали деление суток на 24 часа (по 2 часа на каждое созвездие зодиака), деление окружности на 360 градусов, описание созвездий и ряд других знаний. Кратко представим достижения античной науки с точки зрения развития естествознания.

Астрономия. В III в. до н. э. Эратосфен из Киренаи вычислил размеры Земли, и достаточно точно. Он же создал первую карту известной части Земли в градусной сетке. В III в. до н. э. Аристарх из Самоса высказал гипотезу о вращении Земли и других известных ему планет вокруг Солнца. Он обосновывал эту гипотезу наблюдениями и вычислениями. Архимед, автор необыкновенно глубоких работ по математике, инженер, построил во II в. до н. э. планетарий , приводившийся в движение водой. В I в. до н. э. астроном Посидоний вычислил расстояние от Земли до Солнца, полученное им расстояние составляет примерно 5/8 действительного. Астроном Гиппарх (190-125 гг. до н. э.) создал математическую систему кругов для объяснения видимого движения планет. Он же создал первый каталог звезд, включил в него 870 ярких звезд и описал появление «новой звезды» в системе ранее наблюдаемых звезд и тем самым открыл важный вопрос для обсуждения в астрономии: происходят ли какие-либо изменения в надлунном мире или нет. Лишь в 1572 г. датский астроном Тихо Браге (1546-1601) вновь обратился к этой проблеме.

Система кругов, созданная Гиппархом, была развита К. Птолемеем (100-170 гг. н. э.), автором геоцентрической системы мира. Птолемей добавил к каталогу Гиппарха описание еще 170 звезд. Система мироздания К. Птолемея развивала идеи аристотельской космологии и геометрии Евклида (III в. до н. э.). В ней центром мира являлась Земля, вокруг которой вращались известные тогда планеты и Солнце по сложной системе круговых орбит. Сопоставление месторасположения звезд по каталогам Гиппарха и Птолемея - Тихо Браге позволило астрономам в XVIII в. опровергнуть постулат космологии Аристотеля: «Постоянство неба - закон природы». Имеются свидетельства также о значительных достижениях античной цивилизации в медицине . В частности, Гиппократ (410-370 гг. до н. э.) отличался широтой охвата медицинских вопросов. Наибольших успехов его школа достигла в области хирургии и в лечении открытых ран.

Большую роль в развитии естествознания сыграли учения о строении вещества и космологические идеи античных мыслителей.

Анаксагор (500-428 гг. до н. э.) утверждал, что все тела в мире состоят из бесконечно делимых малых и неисчислимо многих элементов (семян вещей, гомеомерии). Из этих семян путем беспорядочного их движения образовался хаос. Наряду с семенами вещей, как утверждал Анаксагор, существует «мировой ум», как тончайшее и легчайшее вещество, несоединимое с «семенами мира». Мировой разум создает из хаоса порядок в мире: однородные элементы соединяет, а неоднородные отделяет друг от друга. Солнце, как утверждал Анаксагор, это раскаленная металлическая глыба или камень во много раз больше города Пелопоннеса.

Левкипп (V в. до н. э.) и его ученик Демокрит (V в. до н. э.), а также их последователи уже в более поздний период - Эпикур (370-270 гг. до н. э.) и Тит Лукреций Кара (I в. н. э.) - создали учение об атомах. Все в мире состоит из атомов и пустоты. Атомы вечны, они неделимы и неуничтожимы. Атомов бесконечное число, форм атомов также бесконечно, одни из них круглые, другие крючковатые и т. д., до бесконечности. Все тела (твердые, жидкие, газообразные), а также то, что называют душой, состоят из атомов. Многообразие свойств и качеств в мире вещей явлений определяется многообразием атомов, их числом и видом их соединений. Душа человека - это тончайшие атомы. Атомы нельзя создать или уничтожить. Атомы находятся в вечном движении. Причины, вызывающие движение атомов, заложены в самой природе атомов: им свойственны тяжесть, «трясучесть» или, говоря на современном языке, пульсирование, дрожание. Атомы - это единственная и настоящая реальность, действительность. Пустота, в которой происходит вечное движение атомов - это лишь фон, лишенный структуры, бесконечное пространство. Пустота - необходимое и достаточное условие для вечного движения атомов, из взаимодействия которых образуется все как на Земле, так и во всей Вселенной. Все в мире причинно обусловлено в силу необходимости, порядка, изначально существующего в нем. «Вихревое» движение атомов является причиной всего существующего не только на планете Земля, но и во Вселенной в целом. Миров существует бесконечное множество. Поскольку атомы вечны, их никто не создавал, и не существует, следовательно, начала мира. Таким образом, Вселенная - это движение из атомов в атомы. В мире нет целей (например, такой цели, как возникновение человека). В познании мира разумно спрашивать, почему нечто произошло, по какой причине, и совершенно неразумно спрашивать, для какой цели это произошло. Время - это разворачивание событий из атомов в атомы. «Люди, - утверждал Демокрит, - измыслили себе образ случая, чтобы пользоваться им как предлогом, прикрывающим их собственную нерассудительность».

Платон (IV в. до н. э.) - античный философ, учитель Аристотеля. Среди естественно-научных идей философии Платона особое место занимает концепция математики и роли математики в познании природы, мира, Вселенной. Согласно Платону науки, основанные на наблюдении или чувственном познании, например физика, не могут привести к адекватному, истинному знанию мира. Из математики Платон считал основной арифметику, поскольку идея числа не нуждается в своем обосновании в других идеях. Эта идея о том, что мир написан на языке математики, глубоко связана с учением Платона об идеях или сущностях вещей окружающего мира. В этом учении содержится глубокая мысль о существовании связей и отношений, имеющих всеобщий характер в мире. У Платона получалось, что астрономия ближе к математике, чем физика, поскольку астрономия наблюдает и выражает в количественных математических формулах гармонию мира, созданного демиургом, или богом, наилучшего и самого совершенного, целостного, напоминающего огромный организм. Учение о сущности вещей и концепция математики философии Платона оказали огромное влияние на многих мыслителей последующих поколений, например на творчество И. Кеплера (1570-1630): «Создавая нас по своему подобию, - писал он, - Бог хотел, чтобы мы были способны воспринимать и разделить с ним его собственные мысли... Наше знание (чисел и величин) того же рода, что и божие, но, по крайней мере, постольку, поскольку мы можем понять хотя бы что-нибудь в течение этой бренной жизни». И. Кеплер пытался объединить земную механику с небесной, предполагая наличие в мире динамических и математических законов, управляющих этим созданным Богом совершенным миром. В этом смысле И. Кеплер был последователем Платона. Он пытался объединить математику (геометрию) с астрономией (наблюдениями Т. Браге и наблюдениями его современника Г. Галилея). Из математических вычислений и данных наблюдений астрономов у Кеплера сложилась идея о том, что мир - это не организм, как у Платона, а хорошо отлаженный механизм, небесная машина. Он открыл три загадочных закона, согласно которым планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам вокруг Солнца. Законы Кеплера:

1. Все планеты обращаются по эллиптическим орбитам, в фокусе которых находится Солнце.

2. Прямая, соединяющая Солнце и какую-либо планету, за равные промежутки времени описывает одинаковую площадь.

3. Кубы средних расстояний планет от Солнца относятся как квадраты их периодов обращения: R 13/R 23 - T 12/T 22,

где R 1, R 2 - расстояние планет до Солнца, Т 1, Т 2 - период обращения планет вокруг Солнца. Законы И. Кеплера были установлены на основе наблюдений и противоречили аристотелевской астрономии, которая была общепризнанной в период Средневековья и имела своих сторонников в XVII в. Свои законы И. Кеплер считал иллюзорными, поскольку он был убежден в том, что Бог определил движение планет по круговым орбитам в виде математической окружности.

Аристотель (IV в. до н. э.) - философ, основатель логики и ряда наук, таких как биология и теория управления. Устройство мира, или космология, Аристотеля выглядит следующим образом: мир, Вселенная, имеет форму шара с конечным радиусом. Поверхностью шара является сфера, поэтому Вселенная состоит из вложенных друг в друга сфер. Центром мира является Земля. Мир делится на подлунный и надлунный. Подлунный мир - это Земля и сфера, на которой прикреплена Луна. Весь мир состоит из пяти элементов: вода, земля, воздух, огонь и эфир (лучезарный). Из эфира состоит все, что находится в надлунном мире: звезды, светила, пространство между сферами и сами надлунные сферы. Эфир не может быть воспринят органами чувств. В познании всего, что находится в подлунном мире, не состоящем из эфира, наши чувства, наблюдения, корректированные умом, нас не обманывают и дают адекватную о подлунном мире информацию.

Аристотель считал, что мир создан с определенной целью. Поэтому у него во Вселенной все имеет свое целевое назначение или место: огонь, воздух стремятся вверх, земля, вода - к центру мира, к Земле. В мире нет пустоты, т. е. все занято эфиром. Кроме пяти элементов, о которых идет речь у Аристотеля, есть еще нечто «неопределенное», которое он называет «первой материей», но в его космологии «первая материя» существенной роли не играет. В его космологии мир надлунный является вечным и неизменяемым. Законы надлунного мира отличаются от законов мира подлунного. Сферы надлунного мира равномерно двигаются по окружностям вокруг Земли, делая полный оборот за одни сутки. На последней сфере находится «перводвигатель». Являясь неподвижным, он придает движение всему миру. В мире подлунном действуют собственные законы. Здесь господствуют изменения, возникновения, распад и т. п. Солнце и звезды состоят из эфира. Он не оказывает никаких воздействий на небесные тела в надлунном мире. Наблюдения, говорящие о том, что в небесном своде что-то мерцает, движется и т. п., по космологии Аристотеля, являются следствием влияния атмосферы Земли на наши органы чувств.

В понимании природы движения Аристотель различал четыре вида движения: а) увеличение (и уменьшение); б) превращение или качественное изменение; в) возникновение и уничтожение; г) движение как перемещение в пространстве. Предметы относительно движения, по Аристотелю, могут быть: а) неподвижны; б) самодвижущиеся; в) движущиеся не спонтанно, а посредством действия других тел. Анализируя виды движения, Аристотель доказывает, что в основе их лежит вид движения, который он назвал движением в пространстве. Движение в пространстве может быть круговым, прямолинейным и смешанным (круговое + прямолинейное). Поскольку в мире Аристотеля нет пустоты, то движение должно иметь непрерывный характер, т. е. от одной точки пространства к другой. Отсюда следует, что прямолинейное движение является прерывным, так, дойдя до границы мира, луч света, распространяясь по прямой, должен прервать свое движение, т. е. изменить свое направление. Аристотель считал круговое движение самым совершенным и вечным, равномерным, именно оно свойственно движению небесных сфер.

Мир, по философии Аристотеля, является космосом, где человеку отведено главное место. В вопросах отношения живого и неживого Аристотель был сторонником, можно сказать, органической эволюции. Теория или гипотеза происхождения жизни Аристотеля предполагает «спонтанное зарождение из частиц вещества», имеющих в себе некое «активное начало», энтелехию (греч. entelecheia - завершение), которое при определенных условиях может создавать организм. Учение об органической эволюции развивалось также философом Эмпедоклом (V в. до н. э.).

Значительными были достижения древних греков в области математики. Например, математик Эвклид (III в. до н. э.) создал геометрию в качестве первой математической теории пространства. Лишь в начале XIX в. появилась новая неевклидова геометрия, методы которой использовались при создании теории относительности, основы неклассической науки.

Учения древнегреческих мыслителей о материи, веществе, атомах содержали глубокую естественно-научную мысль об универсальном характере законов природы: атомы одни и те же в различных частях мира, следовательно, в мире атомы подчиняются одним и тем же законам.

Вопросы к семинару

Различные классификации естественных наук (Ампер, Кекуле)

Античная астрономия

Античная медицина

Строение мира.

Математика

24.09.2017 статья

Как известно, экология - достаточно молодая наука, появившаяся как отдельная дисциплина на рубеже XIX и XX веков. Собственно, наукой её стали считать лишь в ближе к 60м годам XX века, когда состояние окружающей среды вызвало у людей серьёзное беспокойство. А вот предыстория экологии началась гораздо раньше: далеко не каждому известно, что, возможно, первым экологом на Земле был… Аристотель!

«История животных» Аристотеля - первый в мире учебник экологии

Трактат Аристотеля «История животных» стала первой попыткой систематизировать представителей животного мира в соответствии с их строением, средой обитания, способом размножения и т.д. В наше время некоторые названия, использованные философом, кажутся по-детски наивными. Например, Аристотель поделил животных на «кровяных» (собака, лошадь) и бескровных (сюда вошли насекомые). Однако не стоит недооценивать значение этого труда, состоящего из 10 книг, для становления современной науки экологии. На протяжении столетий, начиная с эпохи Средневековья и заканчивая XVIII веком, «История животных» использовалась как важнейший источник систематизированной информации о животных и природе.

Авторы Античного мира и тема экологии

Аристотель оказался не единственным среди своих современников, кого волновали вопросы экологии. В частности, Гиппократ (460 - 356 до н.э.), называемый отцом медицины, является автором множества трудов, посвящённых врачеванию и анатомии человека, а также темам, непосредственно связанным с экологией.

Говоря о произведениях, посвящённых изучению природы в те дни, нельзя не упомянуть и Гераклита, считающегося первооснователем диалектики. К сожалению, из всех произведений Гераклита, частично сохранился лишь труд «О природе», да и то в виде нескольких крошечных отрывков-цитат.

Сборник эпических произведений «Махабхарата», ставших одним из крупнейших литературных сборников Древней Индии, содержит сведения о повадках и особенностях более чем 50 животных, описанию которых придается не меньшее значение, чем текстам на богословскую, правовую и политическую тематики.

Теофраст Эрезийский (371 - 280 до н.э.), являющийся учеником Аристотеля, продолжил дело своего учителя по исследованию мира природы и посвятил немало времени изучению сортов и форм растений, а также их зависимости от условий существования. Результатом упорного многолетнего труда стали книги «История растений» и «Причины растений», сделавшие философа в глазах всего мира «отцом ботаники».

Средневековая наука экология

Интерес к экологии в Средние века заметно поутих в сравнении с Древним миром. Внимания общества, сосредоточенного на богословии, элементарно не хватало на изучение природы и её законов. Весь интерес к природе ограничивался изучением целебных свойств трав, а происходящее вокруг принято было считать промыслом Божиим и принимать как неизбежность.

Однако наблюдалось и проявление интереса к характеру природы в чужих, неизведанных странах. В XIII веке немалую роль в развитии экологии сыграли путешествия бесстрашного Марко Поло и его книга, написанная под впечатлением посещения невиданных в те времена далёких земель ― «Книга о разнообразии Мира».

Существенные изменения в плане интереса к экологии произошли лишь в XIII веке.

Альберт Великий (Альберт фон Больштедт)

Альберт Кельнский, возведённый в ранг святых в 1931 году, был в высшей степени примечательной личностью.

Родившийся в конце XII столетия, будущий философ примерно в 1212 году стал студентом Падуанского университета, где проявил недюжинные способности к естественным наукам, не пользующихся в то время особым успехом среди молодёжи.

Тщательно изучая труды Аристотеля, Альберт стал автором нескольких книг, в которых главное внимание уделялось основным положениям ботаники, законам жизнедеятельности растений. Именно он впервые подчёркивает взаимосвязь размножения растений с питанием и наличием «солнечного тепла», обращает особенное внимание на причины их зимнего «сна».

Венсант де Бове (1190 ―1264)

Доминиканский монах, живший во Франции в XIII, внёс свою лепту в развитие экологии как науки в виде огромной энциклопедии «Зерцало великое», одна из частей которой посвящена естественным наукам ― астрономии, алхимии, биологии ― и названа «Зерцало природное».

В качестве примера трудов, направленных на изучение природы в Средние века, можно привести также и «Поучение Владимира Мономаха», получившее распространение в XI веке, и произведение доминиканского монаха Иоанна Сиенского «О поучениях и сходствах вещей», написанное в начале XIV века.

Однако следует заметить, что отношение к природе в те времена было исключительно потребительским, и основной целью исследований являлся поиск путей обогащения и максимального использования природных ресурсов наряду с приложением минимальных усилий.

Экологическая наука эпохи Возрождения

В этот период наблюдается перелом во всех сферах жизни человека ― от выхода экономических отношений на более высокий уровень до стремительного и разностороннего развития наук.

Предпосылками подобных метаморфоз послужили политические процессы, происходящие в социуме XIV - начала XVII веков: становление буржуазного общества заставило его членов по-новому взглянуть на природу и собственно на человека как её неотъемлемую часть.

Пришла пора систематизировать стихийно копившиеся на протяжении веков знания и разделить их на самостоятельные отрасли, не смешивая воедино открытия из области физики, географии, химии и ботаники. Черты биологии как науки начали чётко прорисовываться в общественном сознании.

Конечно же, науки тех веков были далеки от экологии в современном понимании этого слова, но нельзя не согласиться, что в сравнении со Средневековьем, это был прорыв…

Имена, вошедшие в историю экологии Реннесанса

Если развитие экологии как науки в Средние века было сопряжено с накоплением знаний, то вполне естественным является то, что основной особенностью периода Возрождения стала систематизация и анализ имеющихся данных.

Первыми систематиками стали:

• Андреа Цезальпин или Чезальпино (1519-1603), открывший период искусственных систем в ботанике и систематизировавший растения согласно строению их семян, цветков и плодов, опираясь на труды Аристотеля;
• Джон Рей (1623-1705), создавший научное естественноисторическое общество в Англии, автор книги «Catalogue de la flore de Cambridge» и других научных сочинений, посвященных ботанике;
• Жозеф Питтон де Турнефор (1656- 1708) ― член Парижской академии наук, создавший оригинальную классификацию растений на основании строения венчика цветка.

Можно назвать ещё множество имён, чья деятельность была объединена одной общей идеей: состояние и обилие растений непосредственно зависит от условий их произрастания, качества почвы, погодных условий и прочих факторов.

Первые экологические эксперименты

Проведение первого в истории человечества эксперимента экологической направленности стало своеобразным предвестником появления экологии как науки. Роберт Бойль (1627- 1691) ― известный английский химик ― доказал посредством эксперимента влияние атмосферного давления на животных.

Интересно, что эксперименты, связанные с растениями, начали проводиться гораздо раньше, чем с животными.

Экология и путешествия

Немалый вклад в развитие экологии сделали и путешественники XVII-XVIII веков, обращавшие внимание на образ жизни животных в разных странах, миграции и межвидовые взаимоотношения, проводя параллели и делая логические заключения о зависимости этих фактов от условий обитания.

Среди них ― Антони ван Левенгук, натуралист из Нидерландов. Французский биолог Жорж-Луи Лекле́рк, граф де Бюффо́н, чьи работы стали основой учения Дарвина и Ламарка.

Наука и сплетни

Путь становления экологии нельзя назвать гладким и планомерным ― бытовавшие в мире средневековые нелепицы продолжали провозглашаться в качестве научных аксиом.

К примеру, идея самопроизвольного зарождения жизни на Земле, господствовавшая в обществе, была наголову разбита итальянским биологом Франческо Реди ещё в конце XVII столетия, но продолжала существовать вплоть до XIX века.

Учёные мужи свято верили, что птицы и насекомые могут зарождаться из веток деревьев, а выращивание гомункулуса (человекоподобного существа) в колбе считалось вполне реальной задачей, хотя и противозаконной. Для создания мыши предположительно требовался человеческий пот, поэтому на роль лучшего материала для таких целей претендовала грязная рубашка.

Становление экологии в России

Российские натуралисты XVIII века, как и географы, уделяли серьёзное внимание взаимосвязи растительного и животного мира с климатом. Самые известные имена ученых, посвятивших этому вопросу свои труды, ― это И. И. Лепёхин и С.П. Крашенников, М. Ломоносов и С. Паллас.

Симон Паллас (1767 – 1810)

Настоящим шедевром стал труд Петера Симона Палласа, немецкого учёного, пребывавшего на русской службе, под названием «Зоография». Книга содержала подробное описание 151 вида млекопитающих и 425 видов птиц, включая их экологию и даже экономическое значение, которое они представлялидля страны. В ней Паллас особое внимание уделяет миграциям и развивает идею расселения животных по территории России с целью увеличения популяций. Благодаря этому труду Паллас заслуженно считается основателем зоогеографии.

Михаил Ломоносов (1711 – ­1765)

Известный российский учёный придавал большое значение влиянию окружающей среды на живые организмы и предпринимал попытки выяснить особенности существования древних моллюсков и насекомых, изучая их останки. Его труд «Слово о слоях земных» стало одним из первых трактатов, посвящённых вопросам геологии.

Рождение современной экологии

Если ранее экология как наука находилась на стадии зарождения, проявляясь в смежных формах ботанической географии, зоогеографии и т.д., то XIX век может по праву считаться веком появления науки экологии как биологической дисциплины.

Теория естественного отбора, идея которой принадлежит одновременно нескольким учёным (Ч. Дарвин, А. Уоллес, Э. Блайт, В. Уэллс, П. Мэтью), как и труды датского ботаника и первого эколога Йоха́ннеса Эуге́ниуса Ва́рминга, стали основой новой науки.

В конце века (1896г.) была выпущена первая книга на тему экологии, где в названии употреблялся экологический термин: «Экологическая география растений». Автор книги ― Й.Э. Варминг – создал концепцию экологии и впервые прочитал курс экологии в университете, за что обрёл заслуженное имя основателя этой науки, существовавшей первое время в форме раздела биологии

Автором самого термина «экология» является Эрнст Генрих Геккель ― естествоиспытатель и философ, живший в Германии в конце XIX― начале XX века. Кроме этого названия новой науки, Геккелю принадлежат такие термины как «питекантроп», «онтогенез» и «филогенез».

Первоначальное значение термина заметно отличалось от современного понимания этого слова. Геккель видел экологию как «…науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования» (Э. Геккель, «Всеобщая морфология организмов»).Таким образом, предназначение экологии учёный видел в изучении взаимоотношений отдельных видов, что соответствует современному пониманию аутэкологии.

Трансформация смысла, вкладываемого в термин, происходила постепенно, по мере того, как перед человечеством вставали вопросы охраны окружающей среды.

Самостоятельной наукой экология стала лишь в первой половине XX века, когда человечество вплотную подошло к вопросу необходимости охраны природы и окружающей среды. Только к середине века опыт, кропотливо накопленный на протяжении веков человечеством, был собран воедино, как мельчайшие фрагменты сложной мозаики, чтобы дать жизнь науке, чьей целью является сохранение жизни всей планеты.

Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] Кондрашов Анатолий Павлович

Откуда произошло название науки «физика»?

Название «физика» происходит от греческого слова physis – природа. Первоначально, в эпоху античной культуры наука не была расчлененной и охватывала всю совокупность знаний о природных явлениях. По мере дифференциации знаний и методов исследования из общей науки о природе выделились отдельные науки, в том числе и физика.

Из книги Большая книга афоризмов автора Душенко Константин Васильевич

Физика Науки делятся на две группы - на физику и собирание марок. Эрнест Резерфорд Существует лишь то, что можно измерить. Макс Планк Когда видишь уравнение E = mc2, становится стыдно за свою болтливость. Станислав Ежи Лец Эйнштейн объяснял мне свою теорию каждый день, и

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора

Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Откуда произошло название «химия»? Многие исследователи полагают, что слово «химия» происходит от старинного наименования Египта – Хемия (греч. Chemia, встречается у Плутарха), которое производится от «хем» или «хаме» («черный») и означает «наука черной земли» (Египта),

Из книги 3333 каверзных вопроса и ответа автора Кондрашов Анатолий Павлович

Откуда произошло слово «местничество»? В настоящее время под этим словом мы понимаем соблюдение узкоместных интересов, наносящих ущерб общему делу. Однако в Русском государстве XV–XVII веков термином «местничество» обозначалась система феодальной иерархии. Понятие

Из книги Странности нашего тела – 2 автора Джуан Стивен

Откуда произошло название женского купальника бикини? Очень открытый женский купальный костюм, состоящий из узкого бюстгальтера и плавок, получил свое название по названию атолла (кораллового острова) Бикини в Тихом океане, отличающегося жарким климатом, при котором

Из книги Вторая Книга всеобщих заблуждений автора Ллойд Джон

Что означает и откуда произошло название «белладонна»? Латинское название (belladonna) этого ядовитого травянистого растения в переводе на русский язык означает «прекрасная дама», «красавица». Дело в том, что белладонна содержит атропин (потому ботаники именуют растение Atropa

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

Откуда появилось название «сенная лихорадка»? «Сенная лихорадка» – это термин, используемый для обозначения сезонных аллергических реакций. Это острый аллергический ринит и конъюнктивит, относится к группе поллинозов. Поллиноз – возможно, более правильный термин для

Из книги Кто есть кто в мире искусства автора Ситников Виталий Павлович

Откуда пошло название Милтон-Кинз? Нет, это не комбинация (как наивно считают многие) двух имен – поэта Джона Мильтона (1608–1674) и экономиста Джона Мэйнарда Кинза (1883–1946). Милтон-Кинз (англ. Milton Keynes) построен вокруг деревушки, название которой восходит еще к XIII

Из книги Горизонты оружия автора Лещенко Владимир

Из книги Страны и народы. Вопросы и ответы автора Куканова Ю. В.

Откуда произошло слово «фреска»? Живопись на стене так и называется настенной живописью. Если же рисунок наносится на сырую невысохшую штукатурку разведенными на воде красками, то это фреска - одна из техник стенных росписей.Благодаря стенным росписям декоративное

Из книги Мир животных автора Ситников Виталий Павлович

9. Откуда взялось название? Докладчик:Общеизвестно и распространено по сию пору мнение, что слово «амазонки» происходит от греческого «а мазон», в буквальном переводе «безгрудые». Якобы в племенах воительниц девочкам выжигали правую грудь, дабы она не мешала натягивать

Из книги Кто есть кто в истории России автора Ситников Виталий Павлович

Откуда у России такое название? Наша страна раскинулась сразу в двух частях света: в Европе, до Уральских гор, и в Азии, от Урала до Тихого океана. Огромная площадь, разнообразный климат, территория, простирающаяся от северных тундр до полупустынь, природные богатства,

Из книги автора

Откуда такое название у морской свинки? В происхождении названия морской свинки много непонятного. Во-первых, это животное не имеет никакого отношения к морю. Даже их древние предки никогда в море не жили. Морских свинок впервые стали разводить древние инки на территории

Из книги автора

Откуда произошло название «славяне»? Уже около двух тысяч лет тому назад античным историкам было известно, что на востоке Европы, между Карпатскими горами и Балтийским морем, живут многочисленные племена венедов.Это и были предки современных славянских народов. По их

Из книги автора

Откуда пошло название «Русь»? До середины IX века на обширном пространстве от нынешнего Новгорода до Киева, направо и налево по Днепру, жили отдельно друг от друга различные племена. Как указывается в разных летописях, они пришли сюда с Дуная и Карпат, и поселившиеся на

Из книги автора

Откуда пошло название «кремль»? Слово «кремль» пришло к нам из глубины столетий. И название это имеет отношение не только к Московскому Кремлю, который является политическим символом Российского государства. Если кому-то из вас доводилось бывать в Новгороде, Пскове,