Библиотека

Теология

Конфессии

Иностранные языки

Другие проекты







Ваш комментарий о книге

Новоженов В. Концепции современного естествознания

ОГЛАВЛЕНИЕ

скачать книгу одним файлом

Глава 1 РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Мир, окружающий человека, представляет единое и целостное образование, в котором все явления и предметы связаны и взаимодействуют друг с другом. Следовательно, наше представление о мире должно отражаться в единстве всего нашего знания. Единство научного знания формируется
в процессе взаимодействия, дифференциации и интеграции знания в ходе развития конкретной науки.
Развитие науки идет не только путем постепенного накопления все новых и новых данных, так как в этом случае не происходит отражения целостной картины развития науки. Наиболее радикальные изменения в науке свершаются в период научных революций, в результате которых пересматриваются прежние идеи, методы исследования, переосмысливаются результаты (парадигмы науки). Переход к новой парадигме науки прежде всего связан с дифференциацией и интеграцией знания. Дифференциация – это очень важный этап в развитии науки. Она направлена на более тщательное и глубокое изучение отдельных процессов и явлений в определенной области знаний. В результате такого исследования появляются отдельные научные дисциплины, возникают междисциплинарные связи, которые могут в итоге тоже выделиться в отдельные науки. В Древней Греции не было строгого разделения между конкретными областями знаний, не было и отдельных научных дисциплин. Все знания и методы исследования явлений природы существовали в единой области натурфилософии. Разделение естественно-научных дисциплин впервые произошло в эпоху Возрождения. В это время появляется экспериментальное естествознание. Исследование природы начиналось с механических процессов как наиболее простой формы движения материи.
Основы механики заложил Г. Галилей (1562–1642), занимавшийся исследованием свободно падающих тел. Галилей сформулировал управляющие механическими процессами законы изложил основы механики. В научную дисциплину механику превратил И. Ньютон (1643–1727). Затем постепенно формируются физика, химия, биология и другие фундаментальные науки о природе. Каждая наука прошла свой путь

развития. По мере научного прогресса процесс появления новых научных дисциплин все ускорялся. Несмотря на то, что при этом возрастают точность и глубина наших знаний о явлениях природы, одновременно происходит ослабление связей между отдельными научными дисциплинами и даже между отдельными ветвями одной и той же науки. Таким образом, дисциплинарный подход грозил превратить единую науку в совокупность отдельных, обособленных, узких наук.
Наука сама выработала методы и средства для преодоления ограниченности чисто дисциплинарного подхода к изучению окружающего мира. Дисциплинарный подход, ориентированный на изучение специфических, частных закономерностей конкретных явлений, не способствует открытию более глубоких общих закономерностей, а тем более фундаментальных законов, относящихся к взаимосвязанным классам явлений и целых областей природы, раскрывающих единство природы, взаимосвязь и взаимодействие составляющих ее объектов и процессов. Вследствие этого появляется новый подход, который называется интеграционным, или междисциплинарным. В этом подходе происходит интеграция научного знания, которая совершается в различных формах, начиная применением понятий, теорий и методов одной науки в другой
и кончая возникшим в нашем столетии системным методом. В результате такого подхода науки делают большие скачки в своих исследованиях. Так, биология достигла очень больших успехов, начав использовать в своих исследованиях физические методы. В результате взаимодействия данных наук на их стыке возникла биофизика. Аналогично появились бионика, геохимия, биохимия и другие науки.
Конкретные, частные, специальные приемы и способы исследования в различных науках могут заметно отличаться, но общий подход к познанию, метод исследования остается в сущности тем же самым. Это так называемый системный метод, который дает возможность рассматривать объекты и явления в их взаимосвязи и целостности. Системный метод является наиболее эффективным средством интеграционных исследований. Общие приемы, принципы и методы познания можно охарактеризовать как стратегию исследования, а частные приемы и методы, используемые в отдельных науках, как тактику исследования.

Исторически сложилось так, что метод формируется в рамках практической деятельности как требование соблюдения определенной последовательности действий в процессе изготовления необходимых предметов и орудий, а также производства материальных благ вообще. С отделением физического и умственного труда и возникновением науки появляется необходимость в изучении способов получения новых знаний, а для анализа и оценки различных методов – особое учение о методе, которое называется методологией.
На эмпирической, или опытной, стадии изучения природы главным образом используются методы, опирающиеся на чувственно наглядные приемы и способы познания. К ним относятся систематические наблюдения, эксперимент и измерения.
Наблюдения являются первоначальным источником информации. В науке наблюдения существенно зависят от теории. Ведь прежде чем наблюдать что то, необходимо иметь какую-либо идею, предположение или догадку о том, что следует искать. Поэтому в науке редко бывают открытия, связанные со случайным, заранее не предусмотренным наблюдением. Систематичность, контролируемость и тщательность – характерные требования для наблюдения.
Эксперимент – важнейший метод эмпирического исследования, который специально ставится так, чтобы можно было наблюдать процессы и явления в условиях, не испытывающих влияния посторонних факторов. Явление изолируется от воздействия каких-либо несущественных факторов. Многие естественные науки совершили гигантские скачки в своем развитии именно благодаря эксперименту (атомная и ядерная физика, молекулярная биология, химия и др.). Поэтому эксперимент получил наибольшее применение в естественных науках. В настоящее время он значительно усложнился как по технической оснащенности, так и по теоретическому обоснованию. Это нашло отражение в появлении теории планирования эксперимента и методах статистической обработки результатов.
Измерения не являются особым эмпирическим методом,
а составляют необходимое дополнение любого серьезного научного наблюдения и эксперимента. В настоящее время для проведения измерений используется очень сложная техника, в том числе и компьютерная.

На теоретической стадии прибегают к абстракциям и образованию понятий, строят гипотезы и теории, открывают законы науки. Процесс исследования обычно начинается с выдвижения проблемы. Последняя свидетельствует о сложности развития науки, когда вновь обнаруженные факты не удается объяснить и понять с помощью старых теорий. Возникшая проблема или проблемная ситуация требуют четкого определения, какие факты и в чем не согласуются со старыми эмпирическими и теоретическими знаниями. В качестве пробного решения проблемы выдвигается гипотеза, которая на последующих стадиях исследования подробно анализируется
с точки зрения ее подтверждения имеющимися эмпирическими данными и теоретическими знаниями. Затем из гипотезы по правилам логики выводятся следствия, которые допускают эмпирическую проверку непосредственно с помощью наблюдения и эксперимента. Эмпирическая проверяемость служит важным условием научности гипотезы, так как она допускает возможность вывода следствий из гипотезы и тем самым позволяет фактически сравнить ее с данными опыта или наблюдений. Если следствие из гипотезы не согласуются с эмпирическими данными, то отвергается сама гипотеза. Значительно труднее обстоит дело с подтверждением гипотезы, которое не всегда свидетельствует об истинности самой гипотезы, так как согласно правилам логики из истинности следствия не вытекает истинность самой гипотезы. Можно говорить лишь о той или иной степени вероятности гипотезы, так как при дальнейшей проверке могут быть обнаружены факты, опровергающие гипотезу целиком или частично. Чем больше фактов, подтверждающих гипотезу, тем выше ее вероятность. Но даже и в этом случае вполне возможно обнаружение фактов, опровергающих гипотезу. Так, закон всемирного тяготения Ньютона много десятков лет считался непреложной истиной, но с разработкой А. Эйнштейном (1879–1955) теории относительности его истинность была нарушена. Дальнейшие же эксперименты, проведенные в связи с проверкой общей теории относительности, выявили и ее приближенный характер.
Особое значение для понимания единства не только естественно-научного, но и социально-гуманитарного знания имеют новые междисциплинарные методы исследования. Речь идет о системном методе, новой концепции самооргани-

зации, возникшей в рамках синергетики, а также общей тео-
рии информации, впервые появившихся в кибернетике.
Кибернетика, возникшая около полувека назад, является одним из замечательных примеров междисциплинарного исследования. Она изучает с единой точки зрения процессы управления в технических, живых и социальных системах. Хотя конкретные процессы управления стали исследовать задолго до возникновения кибернетики, однако каждая наука при этом применяла свои понятия и методы, вследствие чего трудно было выделить наиболее фундаментальные принципы

и методы управления. Для этого требовалось подойти к конкретным процессам управления с более общей, абстрактной точки зрения и применить современные математические методы исследования. Одним из результатов такого подхода явилось широкое использование математических моделей и применение компьютеров. Поскольку процесс управления связан с получением, хранением и преобразованием информации, постольку кибернетика дала мощный толчок и для развития теории информации. Кибернетика является одним из специальных видов концептуальных систем, исследующих разнообразные процессы управления. Отсюда естественно подходят к общему понятию системы и системного подхода.

При системном подходе объекты исследования рассматриваются как элементы некоторой целостности или системы, связанные между собой определенными отношениями, которые образуют структуру системы. В результате взаимодействия этих элементов общие, целостные свойства системы будут качественно отличаться от свойств составляющих ее элементов и не сводиться к их сумме. Такие свойства называют эмерджентными, или возникающими, поскольку они появляются или образуются именно в процессе взаимодействия элементов системы. Свойства системы как целого не сводятся к сумме свойств частей. Так, свойства воды как жидкости качественно отличаются от свойств образующих ее составных частей: молекул воды, кислорода и водорода. Кислород и водород в свободном состоянии представляют собой газообразные вещества, свойства молекулы Н20 отличаются от свойств вещества воды. Вещество NaCl отличается по своим свойствам от молекулы NaCl. И таких примеров можно привести много.

Разные системы, встречающиеся в природе и обществе, имеют разное строение и характеризуются разными признаками. Так, химические системы отличаются от физических и биологических. Среди систем прежде всего можно выделить иерархически организованные системы, которые в своем составе содержат подсистемы различной степени общности и автономности. Особенности таких систем лучше всего можно понять на примере живых организмов, элементами которых служат клетки. Клетки образуют подсистемы, называемые тканями, которые, в свою очередь, составляют органы живого тела. Каждая из этих подсистем обладает относительной автономностью, но подсистемы низшего уровня подчинены системам высшего уровня. В целом же они составляют единый, целостный живой организм.
Для понимания процессов эволюции исключительно важное значение принимают междисциплинарные исследования, проводимые в рамках новой концепции самоорганизации, которая была названа синергетикой. Новые результаты, полученные в этой области, показывают необоснованность прежнего абсолютного противопоставления живых систем неживым и проливают новый свет на проблему возникновения живого из неживого. Эксперименты и теоретический анализ показывают, что при наличии строго определенных условий процессы самоорганизации могут происходить и в системах неорганической природы. Опираясь на эту концепцию, можно представить весь окружающий мир как самоорганизующийся универсум и тем самым лучше понять современную естественно-научную картину мира. Современная научная картина мира имеет своей предысторией постепенное накопление знаний в течение тысячелетий по мере развития человеческого общества.

Как человек познавал мир

Земля и Вселенная. Смысл этих слов сегодня понятен каждому. Но слова эти существовали не всегда. На заре человеческой истории люди жили родами и племенами на обширных пространствах Европы, Азии, Африки. Они занимались коллективной охотой на крупного зверя, рыбной ловлей, собиранием плодов и кореньев.

Вопроса «что такое мир?» люди в то время просто не поняли бы. Их миром была та среда, в которой обитали данный род или племя, – с ее реками и лесами, пещерами и облаками... Недаром в ряде языков, в том числе и в древнерусском, слово «земля» некогда означало определенную географическую область или местожительство племени, народа. «О Русская земля, ты уже за холмом!» – восклицает автор «Слова о полку Игореве», и мы понимаем, что речь идет не о земном шаре, а о районе расселения восточных славян. Мы до сих пор говорим: «Новая Земля», «Земля Мэри Берд» – и прекрасно понимаем, что это – определенные острова или районы.
А Вселенная? У этого слова тоже когда-то было иное значение. Оно является церковнославянским переводом древнегреческого слова «ойкумена» – область мира, освоенная человеком. Вслушайтесь: Вселенная, т.е. заселенная, обжитая часть. Значит, и в этом случае у древнего человека речь шла не обо всем мире, а только о той его части, которая известна и обжита человеком.
Способность ставить вопрос о мире в целом появилась у людей по-видимому очень давно – 10 или более тысяч лет назад. Из собирателя и охотника человек к этому времени стал земледельцем и ремесленником. Если вначале люди не выделяли себя из окружающей среды, считали, что их предками являются звери и птицы, растения, даже камни, то теперь, по мере развития сознания, человек стал сравнивать окружающую природу с самим собой, со своим внутренним миром. Он одушевил природу, стал верить, что существуют души деревьев и ручьев, гор и морей, растений и животных.
Но сравнение явлений природы со свойствами и деятельностью человека имело далеко идущие последствия. Человек конечен, смертен. Он рождается и умирает. Он создает вещи, которых не было, и сам же их разрушает. Из бесформенного комка глины человек лепит сосуд. Из руды он выплавляет металл и придает ему форму – превращает в боевой топор или наконечник стрелы. Он обтесывает камни и складывает из них жилище. Он бросает в землю зерна, и получается колосящееся поле. Не является ли и все существующее вокруг нас результатом деятельности какого-то неведомого творца? Не этот ли творец однажды преобразовал бесформенное вещество природы и создал из него небо и

землю, воду и воздух, растения и животных, наконец, самого человека? Так постепенно возникало представление о первоначальном мировом хаосе (беспорядке) и космосе (упорядоченной вселенной). Слово «космос» у древних греков употреблялось как в значении «порядок», «строй», «красота», так
и «вселенная».
Но вот вопрос: кто превратил хаос в космос? Кто же всетаки создал мир? Ответ на него древние люди нашли в фантастическом представлении о всемогущих богах, которые творят мир и управляют им.
Мы не будем здесь останавливаться на вопросе о возникновении веры в богов – это увело бы далеко в сторону. Скажем только, что главную роль в укреплении религиозной веры в богов-вседержителей сыграл первоначально страх людей перед таинственными силами природы, а затем и силами социальными, перед неограниченной властью земных владык, стоявших во главе первых государств, возникших на Земле, когда с первобытным равенством людей было давно покончено. Одни господствуют, другие им подчиняются. Одни правят, другие на них работают. Земной владыка, окруженный приспешниками, одним своим словом может изменять судьбу многих тысяч смертных, начинать войну и заключать мир, казнить и миловать. Такая власть одного человека была непонятна, она поражала и заставляла трепетать. В результате среди всех богов люди стали выделять одного – верховного владыку неба и земли, способного силой слова творить и преобразовывать мир.
Помните, в Библии: «И сказал бог: да будет свет. И стал свет. И увидел бог свет, что он хорош, и отделил бог свет от тьмы. И назвал бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один» (Бытие. 1:3-5). В более ранних мифах боги, создавая мир, трудятся физически, а не словесно. Например, в одном из египетских мифов бог Шу отделил богиню неба Нут от бога земли Геба и поднял ее над собой, превратив в небесный свод. Сохранился древний рисунок, изображающий это «событие». В другом мифе, созданном жителями Шумера, говорится о том, что бог неба праотец Ану и богиня земли Ки были неразрывно соединены друг с другом, пока их старший сын Энлиль не надрезал медным ножом края небосвода, отделив навсегда небо от земли. Этот миф очень напоминает рассказ о сотворении мира у народа маори, оби-

тающего на островах Тихого океана. По представлениям маори, отделение неба от земли производит бог растительности Тане, подпирающий небо своими ветвями.
Конечно, эти сказания фантастичны. Но они позволяют нам узнать, как, по представлениям древних, устроен тот мир, который создают боги, какой вид имеет созданная богами Вселенная.
Первоначально небеса изображались весьма похожими на земной мир. Древние египтяне, например, когда-то считали, что небо – плоская равнина между холмами, через которую течет небесный Нил. Бог солнца Ра ежедневно путешествует по небу в своей солнечной ладье, как египтянин по земному Нилу. В гробницу фараона ставили поэтому огромную пятивесельную ладью, на которой земной царь должен был после смерти подняться на небо, к богу.
Древние вавилоняне долгое время верили, что небо представляет собой четырехугольный шатер с подвешенными к его нижней, обращенной к земле части лампами – звездами. Только после изобретения колеса небо, по представлениям древних вавилонян, превратилось в круглый свод, медленно поворачивающийся на своей оси.
А вот свидетельство Библии: «И сказал бог: да будет твердь посреди воды, и да отделяет она воду от воды... И создал бог твердь, и отделил воду, которая под твердью, от воды, которая над твердью. И стало так. И назвал бог твердь небом... И сказал бог: да соберется вода, которая под небом,
в одно место, и да явится суша. И стало так... И назвал бог сушу землею, а собрание вод назвал морями... И сказал бог: да будут светила на тверди небесной... для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов; и да будут они светильниками на тверди небесной, чтобы светить на землю. И стало так... И поставил их бог на тверди небесной...» (Бытие.1: 6-10, 14-15, 17).
В библейском рассказе, как видим, не говорится, из чего была изготовлена небесная твердь. В шумерской легенде о сотворении мира есть намек на то, что она была сделана из олова. Слово «аннаку», которым шумеры называли олово, прямо указывает, как считают ученые, на связь его с именем бога неба Ану. Объяснение этого обстоятельства довольно просто. Жители долины Двуречья находили оловянную руду в горах, окружающих Месопотамию. Высоко ценя этот металл,

необходимый при выплавке бронзы, они сделали вывод, что кусочки олова – не иначе как обломки блестящего небесного свода.
У древних египтян небесный свод считался железным. Слова «биа ен пет», служившие для обозначения железа, буквально означают «небесная руда», т.е. руда, упавшая с неба. Дело в том, что древние египтяне познакомились с железом, представлявшим большую редкость в долине Нила, благодаря метеоритам, действительно упавшим с неба.
Современного человека поражает прежде всего само возникновение представления о какой-то небесной тверди, к которой прикреплены светила и которая отделяет некие
«верхние» воды от «нижних». Чтобы понять это представление, надо выяснить, что было действительно известно нашим далеким предкам о мире.
Прежде всего, каждодневный опыт учил людей, что известная им часть мира имеет вид плоскости, постепенно возвышающейся к середине. Об этом говорило то, что где бы ни находились люди, поверхность земли плавно уходила вниз, за горизонт. Поэтому в большинстве древних космогоний земля имеет вид выпуклого диска или горы. В любом направлении за известной частью мира находились страны мало изведанные, а еще далее – и вовсе не изведанные. Но здравый смысл подсказывал, что, поскольку люди живут в центре мира, на самой возвышенной его части (а это ведь казалось всем людям, где бы они ни обитали), мир не может распространяться во все стороны бесконечно, неизведанные земли должны где-то кончиться. У большинства народов существовало поэтому представление о Мировом океане, омывающем мир.
Повседневные наблюдения говорили также, что земля неподвижна и, кроме земного мира, не может быть ничего сущего. Небесная сфера, или твердь, была при этом необходима, чтобы объяснить, откуда берется вода, падающая с небес в виде дождя, града или росы, и почему она все-таки не заливает землю. Представление о небесной тверди хорошо подкреплялось падением «небесных камней» – метеоритов.

Изо дня в день, из года в год человек убеждался на опыте, что солнце, луна, планеты и звезды движутся по небу, восходят на востоке и заходят на западе. Но если уж сложилось представление о небесной тверди, не было ничего про-

ще как прикрепить их к этой сфере и заставить двигаться вместе с ней. Для опровержения такого взгляда нужно было, по крайней мере, представить себе истинные размеры Земли
и других небесных тел, их взаимные расстояния, понимать, что такое относительность движения и в чем состоит природа тяготения. Все это было книгой за семью печатями для науки того времени.
Астрономия – одна из самых древних наук. Еще на заре человечества охотники искали дорогу к своему стойбищу, ориентируясь по звездам. Большой толчок к изучению небесных явлений дал переход людей от собирательства и охоты к земледелию и скотоводству. Сроки перегона скота и получения приплода определялись прежде всего по фазам луны. Сезоны в земледелии связывались с высотой солнца над горизонтом, с годовыми изменениями положения звезд на небе.
Так повседневные производственные нужды людей оказались тесно связаны с расположением небесных светил. Но объяснить научно эту связь человек в ту пору был еще не в силах. Поэтому он стал поклоняться солнцу и луне, планетам
и звездам как могущественным и прекрасным богам. Религия тесно переплелась с наблюдательной астрономией, возникли так называемые «астральные», т.е. звездные, культы. И такие процессы совершались тех территориях нашей планеты, где люди переходили к оседлому образу жизни.
Историки древнего мира говорят, что уровень, достигнутый древней астрономией, был очень высок. Это верно. Но нельзя забывать, что астрономия была в ту пору чисто описательной наукой, бессильной что-либо противопоставить религиозным представлениям об устройстве мира. От нее была совершенно скрыта действительная природа изучаемых ею явлений. Древние астрономы, например, знали множество созвездий, могли рассчитать время захода и восхода луны, солнца, планет, наиболее крупных звезд, предсказывать солнечные и лунные затмения и т.п. Но при этом они совершенно ничего не знали (и не могли знать) о том, что представляют собой Земля, планеты и звезды, какое действительное положение занимают они во Вселенной.
Поэтому размышления древних о природе небес строились главным образом на домыслах, обрастали фантастическими, часто религиозными образами. И не случайно, что в

древнем мире наблюдением неба занимались, как правило,
жрецы, служители религиозного культа.
Вселенная древних была очень маленькой и тесной. И
это не удивительно: ведь люди, создавая свои представления
о ней, не имели другого масштаба, кроме земного. Таким образом, древние представления о масштабах мира на деле показывают, как узок был мир практики в то время. У древних греков был миф о том, что когда бог огня Вулкан уронил на землю свою наковальню, она летела целых девять дней. Подсчеты, основанные на законах свободного падения тел, показывают, что небо древних греков находилось, если верить приведенной легенде, чуть дальше орбиты Луны – там, где, с нашей точки зрения, Вселенная только начинается.
Но именно древние греки сделали первые шаги к правильному пониманию мира. Они порвали с религиозными мифами и впервые попытались понять устройство и масштабы мира с позиций науки. Исходные данные для этого они получили из путешествий и наблюдений.
Древнегреческий математик Пифагор (VI–V в. до н.э.), много путешествовавший, первым высказал мысль о шарообразности Земли. Философ Аристотель (IV в. до н. э.) доказывал, что Земля – шар, ибо в южных странах на небе появляются новые созвездия, не видимые в северных, а чем дальше мы двигаемся к северу, тем все больше появляется на небосводе незаходящих звезд. Он ссылался также на то, что во время лунных затмений тень от Земли имеет на лунном диске круглую форму. Спустя много столетий во время кругосветного плавания Магеллана это доказательство шарообразности Земли вернуло мужество его морякам, которые, находясь почти три месяца в водах Тихого океана, пришли в отчаяние, думая, что никогда уже не вернутся домой и не увидят суши.

Древнегреческий историк Геродот рассказывал услышанную им во время посещения Египта легенду о путешествии финикийцев вокруг Африканского континента. Геродот не поверил легенде, так как в ней утверждалось, будто, огибая Африку с юга и плывя с востока на запад, путешественники видели солнце в полдень с правой стороны, т.е. на севере!
«Этого не может быть!» – восклицает Геродот, хотя, с нашей точки зрения, такой рассказ был лучшим доказательством пребывания финикийцев в Южном полушарии.

Постепенно идея о том, что Земля – шар, висящий в пространстве и ни на что не опирающийся, все шире распространялась среди античных мыслителей. Архимед писал: «Аристарх Самосский... полагает, что неподвижные звезды и Солнце не меняют своих мест в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в ее центре».
Наконец, за 300 лет до нашей эры географ Эратосфен путем остроумного опыта попытался определить подлинные размеры земного шара. Заметив, что в день летнего солнцестояния в городе Сиене (теперь Асуан) солнце стоит в зените
и поэтому освещает дно самого глубокого колодца, он измерил угол падения солнечных лучей в тот же день в Александрии. Зная расстояние между этими городами, Эратосфен легко вычислил длину окружности земного шара. Его расчеты оказались близки к современным.
Так шаг за шагом двигались люди к разгадке тайны мироздания. Однако на этом пути у них были два серьезных препятствия. Во-первых, люди не имели необходимых для наблюдения небесных тел приборов. Во-вторых, успехи античной науки были на много столетий приостановлены возникновением христианства.
Еще в древнегреческой философии возникло течение, резко противопоставлявшее небесное и земное. В то время как великий материалист древности Демокрит (V–IV вв. до н.э.) развенчивал веру в богов и отрицал божественность небесных светил, Платон (V–IV вв. до н.э.), философидеалист, говорил, что астрономия изучает на небе идеальный мир, соответствующий достоинствам обитающих там богов. Платон учил, что все небесные светила прикреплены к хрустальным сферам и движение их равномерно и совершенно. Все небесное, по учению Платона, вечно и неизменно. Это представление поддерживал и ученик Платона Аристотель. Он считал, что земной мир состоит из четырех элементов – огня, воздуха, воды и земли. Но этот изменяющийся
«подлунный» мир простирается только до луны, за которой расположен мир совершенный и неизменный, где господствует пятый элемент – невесомый эфир. Латинское название пятого элемента – квинтэссенция – и до сих пор сохраняется
в нашем языке как символ чего-то самого главного в каждой вещи, явлении.

Представления Платона и Аристотеля оказали сильное влияние на картину мира, созданную греческим астрономом Птолемеем во II в. до н.э. Птолемей пытался объяснить видимые движения по небосводу планет Солнечной системы – Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна. Как теперь известно, путь этих светил на нашем небе приобретает сложный вид потому, что мы наблюдаем их, сами находясь в движении вокруг Солнца. Два движения складываются и дают сложную видимую кривую. Птолемей же считал, что Земля находится в центре мира и не может двигаться. Поэтому он придумал сложную схему, согласно которой Солнце оказывается на третьем месте от Земли, а каждая планета движется не только вокруг Земли, но еще и по дополнительным орбитам (эпициклам), объясняющим видимые пути планет на земном небе.
Система Птолемея легла в основу христианской космологии. По учению христианской церкви, человек – царь природы. Ради него созданы Земля и Солнце, небеса и преисподняя. Но мир, окружающий нас,– мир временный, необходимый только для того, чтобы человек мог очиститься от лежащего на нем греха. После смерти праведник переходит в иной, лучший, скрытый от наших глаз «духовный» мир, а грешник попадает в подземный ад. Поэтому в центре мира находится жилище человека – Земля, за ней следуют сферы Солнца и планет, далее расположена сфера неподвижных звезд, а еще дальше перводвигатель – начало, управляемое богом и приводящее небесные сферы в движение.
Христианская церковь господствовала в средневековом обществе, освящая феодальное угнетение и власть одних людей над другими. Систему земных отношений она перенесла на небеса. К каждой планетной сфере, по учению церкви, прикреплены разного рода «небесные силы»: серафимы, херувимы, архангелы; низший разряд небесного воинства – ангелы – отвечал за движение Луны.
Так, по мнению людей, выглядели небеса на протяжении многих лет господства христианской веры. Христианская космология, как и древние системы мира, не соответствовала действительности, но она хорошо отвечала религиозному представлению о мире и предназначении в нем человека, а благодаря птолемеевским эпициклам долгое время удовлетворяла практические потребности и не очень сильно расходилась с наблюдениями.

Рассмотренные нами этапы представлений человека о Земле и Вселенной являлись, таким образом, смесью наблюдений и домыслов. Небесный мир строился поэтому или по прямой аналогии с земным, или в прямом противопоставлении ему.
Но наука не может опираться только на здравый смысл, ограничивающийся рамками каждодневной обыденности. Она утверждает, что мир бесконечен в своих масштабах и свойствах, и то, что оказывается, бесспорно, правильным в окружающем человека земном шаре, неприменимо в мире мельчайших частиц материи – молекул и атомов или в мире бесконечно больших космических тел – звезд и галактик. Наблюдение и опыт, научные эксперименты, в конечном счете, общественная и производственная практика – вот единственно верные средства отличить истину от заблуждения, говорят ученые. Только эти средства могут подтвердить или опровергнуть смелые предположения человеческого разума.
Система Птолемея была поставлена под сомнение польским математиком и астрономом Николаем Коперником (1473–1543).
Выдающийся мыслитель, Николай Коперник в течение более чем 30 лет разрабатывал идею гелиоцентрической картины мира (от греческого «Гелиос»–«Солнце»), в соответствии с которой Земля оказывается рядовой планетой, в числе прочих обращающейся вокруг центрального светила – Солнца. Коперник решительно отбросил былые предрассудки
о том, что Земля является центром мира и центром тяжести,
вокруг которого якобы должны двигаться все небесные тела.
Трактат Коперника «Об обращении небесных сфер» вышел в свет лишь незадолго до его смерти, в 1543 г. Он произвел настоящий переворот в представлениях ученых о Вселенной. Коперник доказывал, что не Вселенная движется вокруг неподвижной Земли, а, наоборот, Земля перемещается в космическом пространстве. Провозглашая идею относительности движения, великий польский ученый поставил вопрос о том, что видимое нашим взором должно быть понято с учетом движения того тела, откуда ведется наблюдение.
Но идеи Коперника были поначалу только гипотезой, не доказанной фактами. Ведь и в XVI в. астрономия не обладала приборами, способными помочь человеку постичь природу небесных тел. Все известные тогда астрономические инстру-

менты имели значение для наблюдательной астрономии, помогали изучать видимые движения и положение звезд и планет на небосклоне. Эти наблюдения в конце концов тоже сыграли свою роль в создании подлинной картины мира, но они не могли рассказать людям об устройстве, размерах небесных тел и масштабах Вселенной.
Гипотеза Коперника противоречила христианскому учению о месте человека в мире. Она подрывала ту древнюю картину Вселенной, которая была закреплена в Священном писании (Библии). Однако до тех пор, пока гипотеза не была доказана, церковь не особенно тревожилась. Решительная борьба против коперниковских идей началась лишь после того, как итальянский ученый Галилео Галилей (1564–1642) направил в небо увеличительную трубу собственной конструкции.
Случилось это в конце 1609 г. Труба Галилея была, по сегодняшним представлениям, совсем маленькой: она увеличивала всего в 30 раз. Но открытия, сделанные Галилеем в течение нескольких месяцев, опрокинули все имевшиеся у людей представления о мире, его масштабах и устройстве.
Прежде всего оказалось, что небеса состоят из таких же материальных объектов, как и Земля: на Луне обнаружились горы, «моря» и долины; на Солнце – этом символе божественной чистоты – пятна (как теперь известно, возмущения солнечной атмосферы, создающие вихри на ее поверхности); Млечный Путь распался на бесчисленное множество отдельных звезд и т. д. Оказалось также, что неверна и теория о тяготении всех небесных тел к центру мира – Земле. Уже при первых наблюдениях Галилей обнаружил, что вокруг планеты Юпитер движутся четыре спутника и что, следовательно, во Вселенной помимо Земли могут быть другие центры притяжения.
Наблюдения Венеры обнаружили, что она проходит, подобно Луне, смену видимых фаз, приобретая вид то узкого серпика, то полного диска. Это было прямым доказательством ее обращения вокруг Солнца.
Так за несколько месяцев рухнула под ударами новых фактов вся средневековая картина мира.Недаром Галилея,
совершившего этот научный подвиг, современники прозвали
«Колумбом Вселенной».

Отстаивая старые представления, церковь потребовала от Галилея, чтобы он отказался от «коперникианской ереси». Ему было запрещено заниматься астрономией. Кроме того, за Галилеем был установлен пожизненный надзор. Однако движение науки инквизиция не могла уже остановить. Новые открытия следовали одно за другим, и процесс этот, раскрывающий перед изумленным человеческим взором всю необъятную Вселенную, продолжается и сейчас. Таким образом, изучение мира, окружавшего человека, привело к расширению его знаний о природе, к созданию целой системы наук, изучающих природу, к созданию естествознания.
Естествознание – система наук о природе, совокупность естественных наук, взятая как единое целое. Естествознание
– одна из трёх основных областей человеческого знания (вместе с науками об обществе и мышлении). Предметом естествознания являются различные виды материи и формы их движения, проявляющиеся в природе, их связи и закономерности, основные формы бытия. Слово «естествознание» представляет собой сочетание двух слов – «естество» (природа) и «знание». В настоящее время под естествознанием понимают формализованное (физико-математическое) и неформализованное содержательное (например, биология, химия, география), конкретное (например, антропология) естествознание, т.е. точное знание о всем, что действительно есть во Вселенной или, возможно, есть во Вселенной. Это знание часто можно выразить в виде математических формул.
По своему содержанию и по методу изучения явлений природы естествознание может быть разделено на эмпирическое и теоретическое, а по характеру своего объекта – на неорганическое и органическое. Неорганическое естествознание имеет своим предметом механические, физические, химические и иные явления. Органическое естествознание своим предметом изучения имеет явления жизни, или живую природу. Конечно, такое деление естествознания является довольно условным, так как достаточно сложно разделить неорганические и органические вещества, то есть вещества относящиеся к живой и неживой природе.

Таким делением определяется внутренняя структура естествознания, классификация наук. В середине XIX в. целым рядов естествоиспытателей и философов, среди которых

были Ф. Энгельс и химик Ф. Кекуле, на основе тщательного изучения истории развития естественных наук были выдвинуты идеи об иерархии наук в форме четырех последовательных ступеней: механика, физика, химия, биология. В настоящее время науки о природе (или науку о природе) подразделяют на такие более или менее самостоятельные разделы, как физика, химия, биология, психология. Механика включена
в физику. Среди наук о природе появилась психология.
Физика имеет дело не только со всевозможными материальными телами, но и с материей вообще. Химия имеет дело со всевозможными видами субстанциональной материи, т.е. с различными веществами. Биология – со всевозможными живыми организмами. Психология изучает различные разумные существа. Но это деление достаточно условно, так как систематически возникают междисциплинарные проблемы, которые решают пограничные дисциплины (биофизика, биохимия, психофизика, физическая химия и т.д.).
Далее идет переход к общественным наукам и наукам о мышлении. Вся история естествознания показывает основу, на которой оно находится. Это логически обоснованная математика. Без математики невозможно решить никакие проблемы естествознания. Особенно эффективна математика при системном подходе к изучению природы.
Между естественными и социальными науками располагаются технические науки (включая сельскохозяйственные и медицинские). Дифференциация наук и их интеграция в процессе развития человеческого общества привели к возникновению новых наук (квантовая механика, ядерная физика, биохимия, бионика, геохимия, космохимия и др.). Особое место занимает кибернетика, представляющая собой раздел технических и математических наук, но глубоко проникающая в другие естественные и общественные науки. Естественные науки вместе с науками о человеке и обществе являются составными частями общечеловеческой культуры. Известны многие литературные произведения, внесшие вклад в развитие естествознание. Такими являются диалоги древнегреческого философа Платона (428 –348 гг. до н.э.), поэма «О природе вещей Тита Лукреция Кара (1 век до н.э.), «Естественная история» Ж. Бюффона (1707 – 1788), труды М.В. Ломоносова.
Гуманитарные науки, литература, искусство, религия сильно влияют на развитие естественных наук, на формиро-

вание мировоззрения естествоиспытателей. Ниже, на схеме приведено соотношение между сферами науки, искусства, религии, образующими то, что называют культурой. Но жизнь протекает не только в рамках культуры. Область естественных наук рациональна, построена на строгом анализе и синтезе знаний, независимо от объекта исследования. Но и в ней проявляются такие качества или понятия, как интуиция, умение предсказывать явления или события, основываясь на мельчайших деталях. Наиболее ярко

Жизнь

Культура

Рациональное мышле-ние, гуманитарные науки, естествознание


Образное мышление, искусство, литература
КСЕРелигия

проявляется интуиция у профессионалов высокого класса.
Сфера искусства опирается на эмоциональное воспри-
ятие мира, но и здесь необходимо и знание свойств предмета
и интуиция т.д.
Во взаимодействии науки, технологии, литературы, искусства возникают новые виды искусств. Так возникло книгопечатание, радио, кино, телевидение, компьютерная графика
и др.
Каждый предмет природы является сложным образованием, т.е. состоит и каких-либо частей. Так, вещество может состоять из молекул, молекулы – из атомов, атом – из нуклонов и электронов, нуклоны или антинуклоны – из кварков или антикварков. Кварки в свободном состоянии не существуют и уже не имеют отдельных составных частей. Но по современным космологическим представлениям потенциально могут содержать в себе целые квазизамкнутые макромиры, имеющие собственные составные части. И это можно повторять до

бесконечности. В этом состоит макромикросимметрия Все—
ленной, или циклическая замкнутость ее структур.
Аналогично и естествознание как система наук о природе состоит из основных частей, последовательно вложенных друг в друга: космология, физика, химия, биология, психология. Кроме того, естествознание включает в себя многие другие, более частные естественные науки (астрономию, географию и др.).
Химия, имеющая своим непосредственным основанием
физику, сама является основанием биологии и оказывается характерным ключевым примером для последовательного развертывания всего естествознания по магистральному восходящему пути от исходной физики до психологии. Психоло— гия, занимая высшее место, потенциально циклически замыкается с исходной физикой:
физика ! химия ! биология ! психология ! ——————¯
­—————————————————————————————————————"———————————————————————————————
Эти основные естественные науки резонно располагать на схеме не только по логическим этапам или по историче— ским эпохам их последовательного формирования, но и по характерным для данных наук значениям некоторой меры сложности М, которая для физики, химии и биологии принимает последовательные целочисленные значения М= 0, 1, 2. В пределе (для психологии) снова принимает нулевое значение М = 0. Искомая мера сложности, или так называемая мультиплетность М, имеет вполне определенный смысл и на самом деле принимает именно такие циклически замыкающиеся значения М = 0, 1, 2, 0 для однотипных по своей сим— метрии и дедуктивно определяемых по надлежащей математической индукции систем фундаментальных структурных элементов материи на всех четырех основных уровнях ее естественной самоорганизации: физическом (лептоны, кварки, антикварки), химическом (атомы), биологическом (аминокислоты, нуклеотиды) и психологическом (типичные разумные индивидуумы с характерными ментальными комплексами).

Надо подчеркнуть, что М – это не массив информации, которым располагает наука. Это уровневая величина, указывающая на уровень, занимаемый той или иной наукой. Исходное положение М = 0 для физики и совпадающий с ним предельный уровень М = 0 для психологии означают базисный, фундаментальный уровень этих наук в системе естествозна— ния. Они оперируют минимальным числом принципов и законов природы, но принципов и законов наиболее общих, универсальных, причем взаимосвязанных друг с другом. Ведь все неисчерпаемое разнообразие природы основывается на фундаментальных физических принципах и на неразрывно связанном с ними столь же фундаментальном для космологии антропном принципе. В каких же случаях совокупность частей может состав— лять нечто целое, а в каких нет? Какие свойства должна иметь совокупность естественных наук, чтобы она могла рассматриваться как целое? Решение этого вопроса можно найти в системном подходе, или системном анализе изучаемых объектов. Суть системного подхода легче понять, рассматривая развитие химии в первой половине XIX в. В 18З0—х гг. шведский химик И.Я. Берцеллиус выдвинул электрохимическую теорию химической связи, согласно которой молекулы образуются из атомов за счет электростатического притяжения разноименно заряженных атомов или атомных групп. Так, например, хлорид натрия образуется при притяжении положительно заряженного натрия и отрицательно заряженного хлора: Na+Cl–. При этом каждый из этих элементов может существовать самостоятельно. Или сульфат натрия Na2SO4 состоит из двух оксидов Na2O и SOЗ , которые за счет электростатического взаимодействия образуют данную молекулу. И в этом случае оба оксида могут существовать самостоятельно. Но в 40—х гг. XIX в. крупнейший французский химик Шарль Жерар установил, что теория Берцеллиуса может быть применена только к редким примерам построения молекул. В подавляющем большинстве молекулы состоят из атомов и атомных групп, так прочно связанных, что их самостоятельное существование без существенного изменения их качественного состояния невозможно. Распад молекул на части приводит к качественно новым веществам. Так, метан СН4, теряя только один атом водорода, превращается в радикал метил, который в свободном состоянии существовать не может и образует этан: СНЗ + СНЗ ? С2Н6. При потере двух атомов водорода образуется метилен СН2, также не существующий в свободном состоянии и образующий этилен С2Н4. Молекулу Жерар назвал унитарной системой. Ученый также показал, что существует два вида множеств: множество суммативное, или аддитивное (полученное путем простого сложения) и множество системное, или просто система. В отличие от аддитивного множества, система представляет собой такое множество элементов, в котором все элементы не только тесно взаимосвязаны друг с другом, но влияют друг на друга и качественно преобразуют друг друга. Жерар привел убедительные примеры, подтверждающие это положение. Так, один и тот же элемент водород в составе различных молекул проявляет себя в совершенно различных качествах. В молекуле водорода он нейтрален и очень прочно связан со вторым атомом водорода: энергия связи Н–Н равна 4З2 кДж/моль. В молекуле бромистого водорода HBr водород представляет собой положительно заряженный катион Н+, и энергия связи H–Br составляет З58,9 кДж/моль. В гидриде натрия NaH водород является отрицательно заряженным ионом Н–, и энергия связи Na–H составляет всего 196,7 кДж/моль. Таким образом, включая один и тот же элемент, система делает его различным в зависимости от связанных с ним партнеров. Открытие Жерара заинтересовало философов, которые с его помощью нашли объяснение диалектическому закону перехода количества в качество, или переходу количественных изменений в качественные. Сколько бы мы ни прибавляли камней к куче таких же камней, качество камней не изменится. Совсем другое дело наблюдаем в системе. Атомарный кислород О имеет одни свойства, молекулярный кислород О2 имеет другие свойства, а озон ОЗ имеет свойства, отличные от двух предшествующих. Следовательно, изменение качества под влиянием количественных изменений может происходить только в том случае, если объект имеет системный характер. Таким образом, система – такая совокупность элементов, в которой существуют их взаимное влияние и качественное взаимное преобразование. Система представляет единое целое, из которого нельзя отнять ни одного элемента, не изменив при этом качества всего целого. Участвуя в выработке естественно—научной (или физической) картины мира, естествознание своей теоретической частью (понятия, категории, законы, теории, гипотезы), а также разработкой приёмов и методов научного исследования тесно примыкает к философии. Оно влияет непосредственно на развитие философии, закономерно обусловливает смену форм материализма в зависимости от создающих эпоху естественно—научных открытий. С другой стороны, естествознание тесно связано с техникой и процессом производства. Тем самым естествознание выступает как своеобразная непосредственная производительная сила. Общий ход развития естествознания – от непосредственного созерцания природы (в древности), через её аналитическое расчленение (XV–XVI вв.), закреплённое и абсолютизированное, к синтетическому воссозданию картины природы в её всесторонности, целостности и конкретности (XIX–XX вв.). В центре современного естествознания до середины ХХ в. стояла физика, нашедшая способы использования атомной и ядерной энергии, проникшая в области микромира, вглубь элементарных частиц. Физика стимулировала развитие других областей естествознания – астрономии, космонавтики, кибернетики, химии, бионики, биологии и др. Физика вместе с химией, математикой и кибернетикой помогает молекулярной биологии решать теоретические и экспериментальные задачи искусственного биосинтеза, способствует раскрытию материальной сущности наследственности. Физика помогла познанию природы химической связи, решению проблем космогонии и космологии. В современном естествознании начинает лидировать уже не одна физика, а целая группа наук (молекулярная биология, информатика, микрохимия). Всё возрастающая роль естествознания в жизни общества особенно сказывается в современной научно—технической революции.

Современное естествознание

Современная наука представляет собой целостный динамически организованный и саморазвивающийся организм. Вместе с социально—практической основой происхождения и развития науки, с ее приложениями на практике в ней сильны также и тенденции собственной эволюции, продиктованные внутренними причинами. Такое совершенствование наук влияет как на научно—технический прогресс, так и на социальный. Традиционно принято считать, что наиболее активно на социальный прогресс влияют общественные науки, а естествознание – лишь на научно—технический прогресс. Вместе с тем современный уровень состояния естествознания, обретение им более глубоких взаимосвязей с другими науками, прямое и опосредованное влияние на динамику производительных сил позволяют и ему включиться в решение общесоциальных задач. Наряду с материальным эффектом от применения достижений естествознания и математики образуется и другой, не менее значимый эффект, о котором писал известный физик В. Гейзенберг: «Само по себе... требование тщательности и трезвости (идущее от естествознания) уже принадлежит к упорядочивающим силам нашей эпохи». Уровень развития производительных сил, особенно их характер, зависит, разумеется, не только от естествознания, но прежде всего от способа социального устройства, а нередко и от взглядов, формируемых господствующей идеологией. Однако и идеология, даже способная «очищаться» от субъективистских наслоений, не может не считаться с достижениями и прогнозами в области исследования производительных сил, с набором сконструированных и конструируемых наукой идеальных объектов, операций, отношений, которым предстоит так или иначе превратиться в реальность «второй» природы, в формы и типы искусственной среды обитания человека. Стихийная стадия динамики производительных сил, первоначально выступающая в качестве определяющей, в условиях усиления субъективного фактора общественноисторического процесса, оказывается все более подчиненной сознательной стадии, хотя и не всегда способной контролировать действие первой. Это естественно и, видимо, неустранимо, поскольку сознательное всегда диалектически дополняется подсознательным или преломляется в нем, а действительное как реализованное возможное вынуждает объективный процесс идти чаще всего по одному пути, отсекая при этом, как показывает история, не всегда самые неудачные варианты. Подобно тому, как, по Ф. Энгельсу, столкновение множества интересов, поступков людей рождает равнодействующую, иначе говоря, объективную социальную статистическую закономерность, так и действие сознательного фактора, сопряженного с бессознательным, а также с объективной неопределенностью, вносящей свои коррективы в создаваемый процесс, вызывает и некоторый отход от планируемых результатов, приводит к итогу, сплавленному из необходимо— го и случайного, подчиненному рациональному замыслу и не контролируемому им. Однако положение дел при реализации народнохозяйственных, социальных и других планов, когда элемент стихийного неустраним, не является все—таки безнадежным. На помощь в борьбе со стихийностью, с целью поисков способов эффективного ее предвидения и контроля, приходят естествознание и математика. Вместе с принципиальным общим подходом к необходимости и случайности, характерным для научной философской их интерпретации, обретают значимость частнонаучные и общенаучные концепции, выросшие из этих наук. Речь идет прежде всего о теории вероятности, которая благодаря механике, физике, кибернетике, биологии обрела широкие приложения. Вероятностный подход, распространенный в естествознании, постепенно стал проникать в гуманитарные науки и практику, позволил придать статус научности статистике, прогнозированию, проектированию, выявить некоторые основания для ориентации ученых и практиков в трудных или вовсе неопределенных ситуациях. Этот же подход внес коррективы и в философское понимание случайности. В сфере развивающейся науки статистические закономерности оказываются более масштабными и чаще приковывают к себе внимание исследователей, чем динамические. Всё это приводит к тому, что использование данного подхода в планировании социальных процессов сделает значимой поправку на их неопределенность, поможет точнее конструировать в них то, что по сути своей рукотворно. Осознание того факта, что социальный и научнотехнический прогрессы в настоящее время тесно связаны, взаимозависимы, помогает увидеть возрастающее влияние естествознания на социальный прогресс, на качество общественного устройства. Особенно это заметно на примерах решения проблем планирования, проектирования, экологии и др. Наиболее значимые, эффективные теоретические подходы к разрешению экологического кризиса, использование естественно—научных концепций, математического эксперимента приводят к выводу о необходимости согласованного действия социальной и научно—технической компонент при построении любого общества. При проектировании оптимальной структуры общества необходима более тесная связь между философами, управленческим аппаратом, экономистами и всех их вместе – с естествоиспытателями, кибернетиками, экологами, представителями общенаучного системно—структурного подхода. Более того, «подсказка», идущая от кибернетики, теории систем, информатики, теории управления, опирающихся на математику, оказывается значительно эффективнее и онтологически предпочтительнее, чем другие, поскольку основывается на научном прогнозировании, конструировании, предвидении. Разумеется, нельзя отрывать естественнонаучный подход от гуманистических целей общественного развития, формирование которых в значительной мере зависит от гуманитарной сферы знания и деятельности. Однако и такие цели должны соизмеряться с объективными возможностями, иначе не избежать социальных утопий и деформаций как существующих, так и искомых общественных устройств.

Тем самым, плодотворное исследование и решение наиболее сложных и актуальных проблем строительства любого общества не может обойтись без широкого применения естествознания и математики, а собственно естественнонаучные проблемы не могут быть свободными от социальных задач, социальных условий бытия любой науки и научных сообществ. Поэтому наиболее важные результаты достижимы на пути интеграции всех наук.
Естествознание как система наук о природе в своем развитии претерпело ряд модификаций. Исторически разным предстает его объект, хотя это всегда природа. Различна и историческая роль этой системы в динамике взаимосвязи науки и практики. Современное осмысление естествознания предполагает выявление способов функционирования; структурного, предметного, методологического оснащения; а также эволюционной динамики его концепций, исторических и логических взаимопереходов отражательных и конструирующих возможностей. Выбор наиболее актуальных вопросов для исследования зависит и от оценки роли внутренних механизмов в прогрессе отмеченного блока знаний или отдельных его дисциплин, и от сопряженных с ними внешних факторов. Развиваясь вначале под влиянием требований промышленности, данный блок обрел затем относительную самостоятельность, способность опережающего отражения запросов производства, определенный конституирующий статус в развитии производительных сил, в формировании «лика» цивилизации.

Материальный мир, взятый во всем многообразии, со стороны локальных и глобальных, частных и общих характеристик, назовем объектом естествознания. Это определение охватывает и общество, хотя отвлекается от его специфики. Исследуя главным образом материальную сторону общества, естествознание вступает в отношения с рядом гуманитарных дисциплин, с техническими науками. Участие естествознания
в изучении общества позволяет говорить об объектном единстве общественных, естественных и технических наук.
Естествознание сегодня вплотную подошло также к исследованию святая святых философии и психологии – к сознанию. Именно эта область считалась ранее недоступной наукам о материальном мире, поскольку материя и сознание представлялись лишь как исключающие друг друга противоположности. Между тем, диалектическое понимание данных противоположностей состоит в признании их единства, взаимозависимости. В частнонаучном познании они выступали как
«пересекающиеся», недоступные одной и той же специальной дисциплине. В настоящее же время идут поиски физикобиологических, даже физических оснований существования сознания.
От возможной квантовой «составляющей» человеческого организма (наряду с его социальной и биологической основой) может зависеть изменение импульса и энергии элементарной частицы в данном организме, что ведет к редукции волнового пакета и изменению вероятности результатов проведенного измерения. Тем самым явления, связанные с сознанием, при некоторых условиях ведут себя подобно физическим полям и в то же время могут существенно отличаться от них, представлять собой некую новую – отличную от частиц и полей – физическую реальность. Непосредственное осознание своего тела каким—то образом связано со способностью воспринимать физические характеристики микрочастиц, из которых составлено тело. Из—за возможности реализации маловероятных ситуаций оказывается возможным «самодвижение» тела.
Квантовые концепции сознания соединяют или отожде—
ствляют казалось бы совершенно несовместимые области –
физическую квантовую реальность (материальное) и психическую (идеальное). Они устанавливают связи физики микромира, а вместе с нею и космологии, с биологией как теорией

жизни, психологией и социальной теорией происхождения и сущности человека. Отвлекаясь от факта гипотетичности данной концепции, имея в виду хотя бы идеи «выразимости» области сознательного средствами физики, можно расширить объективную сферу понятия сознания, а также физической картины мира, включив в нее не только физический универсум в целом, но и реальность корпускулярно—волнового типа (не сводимую к частицам и полям), возможно, ответственную за сознание. Средствами физики могут быть выражены не только некоторые химические, биологические, производственно—технические объекты и процессы, но и процессы либо предпосылки мышления.
Другой наукой, еще более активно вторгающейся в область сознания, является кибернетика. Как бы ни был абстрактен ее подход, однако благодаря ему создаются функциональные модели мышления, правдоподобность которых выявляется в ходе развития научного познания и практики. Кибернетика способствовала упрочению философской, а затем
и биологической догадки о ведущем направлении биологической эволюции, приводящей к социальной форме движения материи. Поскольку живые организмы являются в конечном счете своеобразными информационными системами, то в естественном отборе выживают те из них, которые более эффективно перерабатывают информацию (другие условия существования таких систем принимаются равными). Так как уже экспериментально установлено, что переработка внешней информации идет за счет преобразования структур нервных импульсов, то данная переработка тем эффективнее, чем сложнее нервная система объекта, реагирующего на поступающую извне информацию. Это означает, что биологическая эволюция создает необходимые предпосылки для возникновения человека, а кибернетика, биология и теория информации в своем развитии и взаимодействии друг с другом отражают не только определенные формы единства живой природы (включая и человека), но и находят аналогию между принципом управления в живой природе и обществе, с одной стороны, и саморегулированием объектов неорганической природы – с другой.
В последние десятилетия ХХ в. происходит коренной сдвиг в способах, средствах, онтологических возможностях научных дисциплин в исследовании сознания. К прежним его

дисциплинам присоединяются новые, и, видимо, этот процесс закономерен. Если мнение о квантовых основах сознания проблематично, эти концепции можно считать гипотетичными, то «самоорганизационные», кибернетические (т.е. генетические и функциональные) подходы стали явью. Представляет интерес оптимистическое заявление академика А.Н. Колмогорова: «Я принадлежу к тем крайне отчаянным кибернетикам, которые не видят никаких принципиальных ограничений в кибернетическом подходе к проблеме жизни и полагают, что можно анализировать жизнь во всей ее полноте, в том числе
и человеческое сознание со всей его сложностью, методами кибернетики». Путем ряда убедительных соображений он даже предполагает, что возможно «создание искусственных живых существ, способных к размножению и прогрессивной эволюции, в высших формах обладающих эмоцией, волей и мышлением». Подобная точка зрения может восприниматься как фантастическая, однако возможно, что она имеет определенный рациональный смысл.
В настоящее время не должно вызывать сомнения не только применение естествознания к исследованию любой области объективной действительности (включая всю материальную сферу общества, а также средства и результаты его практической деятельности), но и к исследованию субъективной действительности. Хотя естествознание, как и любые другие блоки наук, видит свой объект, свою реальность под доступным ему углом зрения, однако только в таком ракурсе и известен науке этот объект, т.е. материальный мир как целое либо отдельные его аспекты, фрагменты. Представления, обобщающие подобные точки зрения до их системной или синтетической целостности, не только опираются на данный блок наук, но и основываются на нем. Подобными обобщениями оказываются соответствующие научные картины мира, являющиеся сплавом философских соображений онтологического и методологического характера, фундаментальных теорий, а также конкретно—научных теорий с их эмпирической интерпретацией. Картина субъективного мира строится на основе философского познания, однако и она не обходится без естественно—научных данных.

Специфика естествознания в системе наук и в исследовании действительности

У естествознания имеются определенные преимущества перед другими науками в исследовании почти всех областей действительности. Это обусловлено многими обстоятельствами. Прежде всего тем, что оно изучает материальную сферу жизнедеятельности общества, природу, не только противостоящую ему (не зависимую от него), но и природу, задействованную им в практической деятельности, а также «сотворяемую», создаваемую в качестве искусственной среды. Приоритет материального в его взаимосвязи с творческой ролью сознания, практикой, обеспечивает преимущество естествознания в познании мира. Другой важной чертой данного блока наук является его теоретико—логическая строгость, стройность, высокая математизированность и доступность математизации, что позволяет ему быть примером для других областей знания при построении ими своих теорий. Разумеется, подражание здесь не всегда уместно, но есть ряд наук, для которых оно даже необходимо, в определенной мере эвристично, структурно оправданно.
Кроме того, в естествознании сформировались мысленный и натуральный, физический, типы эксперимента, затем они переросли в научно—производственный с его теоретикоприкладными возможностями, а в настоящее время – в машинный, или математический. Эксперимент применяют в познании объектов, трудно доступных либо вовсе не доступных иным средствам исследования, необходим в теоретическом конструировании предметов жизнедеятельности общества.
В эксперименте обрабатываются или создаются материальные структуры, которые затем так или иначе выступают в роли орудий для новых этапов познания либо преобразования вовлекаемых в соответствующий процесс объектов. Такие структуры становятся предметами—посредниками между субъектом познавательной или практической деятельности и
«внешним, естественно возникшим предметом». Созданные в эксперименте, они несут на себе отпечаток объективного и субъективного, собственно природного и социального, специфично проявляют социально—практический характер естественно—научного познания, его объективность и социальную «окрашенность», оказываются объективной формой «выра—

жения познавательных норм, эталонов, объект—гипотез», превращаются в «структурообразующие компоненты познания».
Подобным качеством обладают и предметы—посредники
в машинном эксперименте с той лишь разницей, что они как бы минуют этап превращения объективных форм в компоненты познания, а сразу выступают составной частью его логических структур. Машинный эксперимент основывается на численном или аналитическом решении математически поставленной задачи, иначе говоря, на математической модели, что не требует специального физического экспериментирования,
а лишь предполагает обоснование правильности математической модели. Благодаря машинному эксперименту открываются возможности оперативного реагирования на сложные ситуации получения труднодоступной информации, не прибегая к опасным для человека наблюдениям и т.д.
В отличие от физического эксперимента, в подготовке, проведении и результатах обработки которого наличествуют или преобладают естествоведческие мотивы, машинный эксперимент общенаучен, применим в любых ситуациях, где возможно построение математической модели. Однако сама
форма эксперимента как метода научного познания возникла
и развивалась в естествознании, обрела характерное для него методологическое и оперативное содержание, по принципу преемственности «снятое» и в последующих формах.
Заметными чертами преемственности естественно—
научного эксперимента в общенаучном являются стремление
к чистоте опыта, к точности правил оперирования всеми его компонентами, широкое использование идеализации, абстрагирования. Однако представители гуманитарных наук, особенно описательных, не всегда готовы к осознанному применению идеализации и других научных абстракций. Они иногда наивно полагают, что анализируемые понятия в их науках обладают всей своей полнотой. Например, концепция научного коммунизма объявлась ими теорией, а не абстрактной схемой; положение о высокой духовной культуре реального советского человека воспринималось как доказанное утверждение, а не абстракция (которая, к тому же, не стала научной, поскольку не поставлена на серьезные социальные опоры) и т.п. При таких ошибочных концепциях, выдаваемых в качестве теорий, при непонимании сущности и роли абстракций в социальном эксперименте невозможно эффективное его про—

ведение. Правильный же подход должен повлечь за собой и более ответственное отношение к выдвигаемым концепциям
и более глубокое толкование инструментария, методологии естественно—научного эксперимента.
Еще одной выигрышной особенностью естествознания стало преодоление многими составляющими его науками своих объективных и методологических границ, выход их на общенаучный уровень. Особо надо отметить такие науки, как
физика, кибернетика, этология, экология. Масштабы их эффективного применения превзошли границы вычлененных объектов, так или иначе охватили все другие области научного познания. В физике наряду с проникновением ее методов в химию, биологию, технику сформировались концепции, имеющие объяснительную и эвристическую значимость для исследования всех существенно важных сторон в динамике материального мира. Одной из таких концепций является упомянутая ранее многоплановая, разветвленная концепция состояний, далеких от равновесия. Ее современное содержание подготавливалось усилиями ряда выдающихся физиков и других ученых, а также группой математиков, создавших и развивших теорию катастроф. В их работах данная теория получает сегодня не только теоретическое развитие, но и нетрадиционную методологию.
На основе теорий состояний, далеких от равновесия, удалось понять или снять ряд противоречий, возникших в науке, сформулировать общий подход к целой совокупности явлений природы и общества. Таким образом, возникла новая область знания, имеющая общенаучную значимость. Она не только обусловливает новую парадигму современной физики, но и революционизирует всю науку, изменяет некоторые уже устоявшиеся выводы о мире, поскольку позволяет изучить в нем более общие и глубокие взаимосвязи (коррелятивные, кооперативные, собственно временные, пространственновременные и др.). Эти связи тем заметнее, чем дальше от равновесия их субстраты.
Чем дальше любая система от равновесного состояния, тем больший простор у нее для развития, тем сложнее ее структура. Причем усложнение структуры сопровождается увеличением числа и глубины неустойчивостей, вероятности бифуркации, т.е. разнообразия состояний, вариантов новой организации. В описании подобных процессов существенное

значение приобретают понятия неопределенности, стохастичности, управления, кооперации, нелинейности и др. Чем больше отклонение от равновесия, тем выше единство процессов, даже протекающих в отдаленных областях и, на первый взгляд, не связанных друг с другом. Сами процессы в системах, далеких от равновесия, характеризуются нелинейностью и связанными с ней возможностями управляющего воздействия на систему и наличием обратных связей. Закономерности, выявляемые для любых систем, далеких от равновесия, обладают не только высокой общностью, но и широкой системностью, охватывают структуры, казалось бы, не имеющие родства, когда их изучали другие области знания. Более сложным и важным для науки состоянием системы являются ее открытость и отход от равновесия (или отсутствие равновесия), чем ее замкнутость и стремление к равновесию.
Концепция замкнутости системы становится по содержанию локальной (как, например, физическая теория замкнутых термодинамических систем), отчетливее выявляется и ее абстрактность, поскольку исследуется не процесс в целом, а отдельные его стороны, нередко идеализированные. Концепция же, строящаяся с учетом функциональной полноты неравновесных процессов и условий их протекания, способна описать мир в его структурном и динамичном многообразии, объяснить явления, о которых ранее не знали либо представляли их неадекватно. Ограниченность мира замкнутых систем, их стремление к физическому однообразию и в итоге к тепловой смерти либо хаосу сменяются безграничностью структурного разнообразия неравновесных систем.
Обнаруживаемые в соответствии с теорией систем, далеких от равновесия, устойчивости, появляющиеся в динамике неравновесного состояния и инициирующие поиск эффективных приложений в любой сфере человеческой деятельности, выступают моментом разнообразных, как правило, непредсказуемых модификаций с усложняющимися структурами. Иначе говоря, в данной теории имманентно представлено единство устойчивости и изменчивости, среди которых ведущей является последняя. В такой теории систем конкретизируется диалектика устойчивости и изменения, а принципы единства и развития получают общее, причем конкретное и нетривиальное содержание, обладающее высоким философ—

ским и мировоззренческим потенциалом. Таким образом,
теория принципиально неравновесных систем, возникнув в
физике, математике, переросла в общенаучную дисциплину и стала весомым идеальным «конструктором» в технике.
В свое время кибернетика была лишь областью биологии
и математики. Создание современных ЭВМ, компьютеров 4—го поколения и выше, информатики, обретение ею машинного статуса сделали кибернетику общенаучной дисциплиной и атрибутом техники. Современный научно—технический прогресс, можно сказать, определяется способностью использовать полученные в этой области знания и их практические приложения.
Об общенаучном характере современной кибернетики отчетливо свидетельствуют многочисленные определения ее
функций, задач, объекта исследования. Какими бы разными они ни были, но почти всех их объединяет подход к этой науке как универсальной области знания. Приведем одно определение, в целом представляющееся нам наиболее оптимальным: «Объектом изучения кибернетики являются управленческие процессы и системы любой природы (включая живые организмы) в информационном аспекте». Кибернетические аспекты характерны для всех известных и так или иначе вовлеченных в познавательный процесс систем. К тому же многие из них, труднодоступные для познания другими дисциплинами, доступны кибернетике. Это означает, что данная наука выступает не только общенаучной ветвью знания, но и общенаучной методологией. Широкие же и эффективные ее (кибернетики) приложения в практике утверждают статус этой дисциплины и как отрасли, определяющей преобразование техники, производства, объективных коррелятов мышления, вместе с другими общими науками утверждающей новый стиль мышления – системный, ибо именно он присущ человеку, вооруженному электронными и другими сложными машинообразными комплексами.
Об общенаучности или, по крайней мере, региональности отдельных естественно—научных дисциплин, таких как этология, экология, свидетельствует их значимость в исследовании некоторых сторон человеческого общежития. Казалось бы, этология как наука о поведении высокоорганизованных животных и их сообществ не может иметь прямого отношения к человеческому обществу. Однако непосредственная функ

циональная и, так сказать, генетическая связь социальности в животном и человеческом сообществах, присущие первому определенные черты, проявляемые в поведении групп людей, и наоборот, формируют условия для применения ряда идей о поведении животных в отношении человека. Аналогичное можно сказать и о валеологии – науке о здоровье.
В этологической и биологической литературе в целом все чаще проводятся некоторые аналогии между сообществами термитов, пчел, обезьян, морских котиков, с одной стороны, и специфичными взаимоотношениями человеческих индивидов – с другой. Названные вопросы еще не получили у нас сколько—нибудь удовлетворительного освещения, тем более решения, но за рубежом они давно поставлены и посильно решаются. Возможно, что в скором времени произойдет смена отношения к ним. Для этого необходимы развитие собственно этологических, биологических исследований, а также пересмотр глубоко укоренившихся (со времен господства средневековых догм) представлений о человеке как «посланнике бога на Земле», о его абсолютном превосходстве над всем живым.
Хотя между представлениями об абсолютном превосходстве человека и современным философско—научным мировозрением лежат работы классиков истории философии и убедительные научные изыскания, однако многие авторитеты
в науке и идеологии не хотят всерьез отнестись к таким подходам в науке, как структурный, организменный, функциональный. Тем не менее данные подходы не уничтожают реальных преимуществ общества перед животным миром, но они подчеркивают и их определенную (функциональную, организационную и др.) аналогию. Современная этология и призывает разобраться в этом, тем более, что теория систем, далеких от равновесия, кибернетика, генетика, экология создают необходимые предпосылки.
Когда речь идет о превращении какой—либо отрасли естествознания в региональную или общенаучную, то не имеется в виду, что эта отрасль полностью отпочковалась от него. Почти в каждой из отделившихся наук, приобретших статус общенаучности или региональности, вместе с общим знанием существует и частное, характерное для специальных дисциплин. И в этологии, и в экологии, не говоря уже о физике, имеются комплексы проблем, задач, которые решаются этими науками как частными.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Что называется естествознанием?
2. Какие науки составляют естествознание?
З. Какова классификация естественных наук?
4. Почему психологию относят к естественным наукам?
5. Почему географию не выделяют в иерархии естественных наук?
6. Что понимают под дифференциацией и интеграцией наук?
7. Каково было разделение наук в древнем мире.
8. Назовите естественные науки в эпоху Возрождения.
9. Приведите имена великих ученых—естествоиспытателей средневековья.
10. Каков вклад Г. Галилея в развитие естествознания?
11. Каков вклад И. Ньютона в развитие естествознания?
12. В чем заключается дисциплинарный подход к изучению окружающего мира?
1З. В чем суть междисциплинарного подхода к изучению природы?
14. В чем суть системного метода?
15. Каково соотношение экспериментального и теоретического методов в изучении природы?
16. Как шло развитие представлений человека об окружающем мире?
17. С какими материальными объектами имеет дело физика?
18. С какими материальными объектами имеет дело химия?
19. С какими объектами имеет дело биология?
20. Что изучает психология?
21. Что лежит в основе различий биологии и психологии?
22. Каково положение математики в системе всех наук? Объясните причину этого.
2З. Поясните смысл меры сложности, или мультиплетности, в науке.
24. Каково значение физики в развитии естественных наук?
25. Каково значение химии для жизни общества?
26. Какова роль биологии для жизни общества?
27. Каково взаимодействие естественных наук?
28. Каково влияние естественных наук на развитие технических наук?
29. Каково влияние естественных наук на социальные процессы в обществе?
З0. Каково влияние общества на развитие естественных наук?
З1. Почему общество не может успешно развиваться без развития естественных наук?
З2. В чем проявляется специфика естествознания в системе наук?
ЗЗ. Какова роль эксперимента и теории в естествознании?
З4. Назовите равновесные и неравновесные состояния и системы.
.

Ваш комментарий о книге
Обратно в раздел Наука












 





Наверх

sitemap:
Все права на книги принадлежат их авторам. Если Вы автор той или иной книги и не желаете, чтобы книга была опубликована на этом сайте, сообщите нам.