Содержание понятия естествознания.
В настоящее время под термином естествознание понимается, прежде всего, точное естествознание. Точное естествознание - это вполне оформленное (часто в математических формулах) точное знание обо всем, что действительно существует или может существовать во Вселенной. Однако, очевидно, что это знание не является окончательным итогом знаний о Природе, а лишь тем, что известно человечеству на данном этапе его развития.
Проблемы, которые возникают в этой весьма обширной области познания самые разнообразные - от устройства и происхождения Вселенной до познания молекулярных механизмов существования уникального Земного явления - Жизни.
Аристотель (384-322 до н.э.) называл ученых работающих в области естествознания - физиками или физиологами, т.к. древнегреческое слово «физис», очень близкое русскому слову природа, первоначально означало происхождение, создание.
В настоящее время спектр научных исследований в естествознании необыкновенно широк. В систему естественных наук, помимо основных наук: физики, химии и биологии включаются также и множество других - география, геология, астрономия, и даже науки, стоящие на границе между естественными и гуманитарными науками - например, психология. Целью психологов является изучение поведения человека и животных. С одной стороны, психология опирается на научные достижения биологов, работающих в области физиологии высшей нервной деятельности и наблюдающих за деятельностью мозга» С другой стороны, эта наука занимается и социальными, т. е. общественными явлениями, привлекая знания из области социологии. Психология, аккумулируя знания всех естественных наук, представляет собой как бы мостик, перекинутый от высшей ступеньки естественного знания к наукам, целью познания которых являются Человек и Общество.
Существует два широко распространенных определения этого понятия.
1). Естествознание - это наука о Природе как единой целостности.
2). Естествознание - это совокупность наук о Природе, рассматриваемых как единое целое.
На первый взгляд эти два определения различны. Действительно, в первом из них говорится всего лишь об одной науке о Природе, тогда как второе определение говорит о естествознании как о множестве наук, изучающих Природу. На самом же деле между этими двумя определениями большого различия нет, ибо под «совокупностью наук» подразумевается не просто сумма разрозненных наук, а единый комплекс тесно взаимосвязанных естественных наук, дополняющих друг друга. Это одна наука.
Отличием естествознания как науки от специальных естественных наук является то, что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позиций нескольких наук, «выискивая» наиболее общие закономерности и тенденции, рассматривает Природу как бы сверху. Естествознание, признавая специфику, входящих в него наук, в то же время имеет своей главной целью исследование Природы как единого целого.
Цели естествознания:
- выявление скрытых связей, создающих органическое единство всех физических, химических и биологических явлений.
- более глубокое и точное познание самих этих явлений.
Естествознание традиционно подразделяют на физику, химию, биологию и психологию. Физики имеют дело не только со всевозможными материальными телами, но с материей вообще. Химия изучает различные вещества. Предмет исследования биологии - живые организмы, а психология имеет дело с познанием тайн человеческой психики.
Единство объектов исследования приводит к тому, что появляются новые, так называемые междисциплинарные науки, - новые науки стоящие на стыке нескольких традиционных естественных наук. Среди них - биофизика, физическая химия, физико-химическая биология, психофизика и т.д. Сегодня, например, всю химию можно назвать физической. Это продиктовано невозможностью объяснить химические явления чисто химическим средствами и, следовательно, необходимо обращение к физике. Такое объединение химии и физики есть не что иное, как проявление единства Природы, которая, как уже говорилось выше, не знает деления на разные науки.
Тенденции такого единения или интеграции естественно-научных знаний стали проявляться очень давно. Еще в 1747-1752 годах М.В.Ломоносов (1711-1765) обосновал необходимость привлечения физики для объяснения химических явлений. Он придумал имя для новой науки, назвав ее физической химией.
Кроме физики, химии и биологии к естественным наукам относятся и другие, например, геология и география, которые имеют комплексный характер. Геология изучает состав и строение нашей планеты в их эволюции на протяжении миллиардов лет. Ее основные разделы - минералогия, петрография, вулканология, тектоника и т.д. - это производные от кристаллографии, кристаллофизики, геофизики, геохимии и биогеохимии. Также и география «пропитана» физическими, химическими и биологическими знаниями, которые в разной степени проявляются в таких ее основных разделах, как: физическая география, география почв и т.д. Таким образом, все исследования Природы сегодня можно представить в виде огромной сети, связывающей многочисленные ответвления физических, химических и биологических наук.
Тенденции развития естествознания.
Интеграция науки, появление новых смежных дисциплин в естествознании - все это знаменует собой нынешний этап развития науки. Всего же (с точки зрения истории науки) человечество в своем познании Природы прошло три стадии и вступает в четвертую.
На первой из них сформировались общие представления об окружающем мире как о чем-то целом, едином. Появилась так называемая натурфилософия, которая была вместилищем идей и догадок. Так продолжалось до XV столетия, С ХV-ХVI| веков началась аналитическая стадия, т.е. расчленение и выделение частностей, приведших к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других, более частных естественных наук.
Наконец, в настоящее время делаются попытки обосновать принципиальную целостность всего естествознания и ответить на вопрос: почему именно физика, химия, биология и психология стали основными и как бы самостоятельными разделами науки о Природе?
Происходит также и дифференциация науки, т.е. создание узких областей какой-либо науки, однако, общая тенденция идет именно к интеграции науки. Поэтому последнюю стадию (четвертую) начинающую осуществляться, называют интегрально-дифференциальной.
В настоящее время нет ни одной области естественно-научных исследований, которые относились бы исключительно к физике, химии или биологии в чистом виде. Все эти науки «пронизаны» общими для них законами Природы.
Но как можно представить себе всю разнородную Природу (Вселенную, Жизнь и Разум) в виде единого объекта исследования? В чем же заключается это искомое единство? Мы лучше поймем это, если попытаемся ответить на другой вопрос: на чем основывается или должно основываться все естествознание? Существует ли что-то общее во всех специальных науках? Согласно учению о системах, важнейшим свойством систем со сложной структурой является их иерархичность, а также наличие в них нескольких уровней строения или организации. У высокоорганизованных систем полнее, рельефнее проявляется принцип иерархии ее подсистем или структурных уровней. Более того, в такой системе уже действует не принцип равноправности подсистем (или координации), но принцип соподчинения, т.е. субординации.
Иерархичность есть и в естественных науках. Впервые на нее указал французский физик Андре Ампер (1775-1836), который попытался найти принципы естественной классификации всех известных в его время естественных наук. Созданную им картину наук о Природе он представил в форме «единой системы», состоящей из различных по глубине идей и разной точности экспериментального материала. Физику он поместил на первое место, как науку более фундаментальную, химию - на второе, как бы выводя ее из физики.
В середине XIX века рядом естествоиспытателей и философов были выдвинуты идеи об иерархии наук в форме четырех ее последовательных ступеней: механика, физика, химия, биология.
Такого рода идеи о субординации естественных наук широко обсуждаются и сегодня. При этом выделяют одну очень важную проблему: можно ли сводить все биологические явления к химическим, а химические - к физическим? Такое сведение «высшего» к «низшему» носит название редукционизм. Согласно этой точке зрения, все химические явления, строение веществ можно объяснить посредством физических знаний. Но существует и другая точка зрения, противоположная этой: каждый вид материи и каждая ее форма (физическая, химическая, биологическая) настолько обособлены друг от друга, что между ними «нет прямых переходов». Общепризнанной оказалась средняя синтетическая точка зрения: и химию, и биологию до известной степени можно свести к физике, т.е. объяснять через физические знания.
Оказалась не менее важной и другая идея, характеризующая связи естественных наук между собой. Сегодня установлено, что огромную роль в изучении Природы играет использование биологических знаний в химии, а биохимических - в физике. Это направление носит название холизма или интегратизма. Действительно, в живом организме протекают высокопродуктивные химические реакции и физические явления, И сегодня освоение «химического опыта живой природы» служит важнейшим направлением развития химии и химической технологии.
В сущности, редукционизм и холизм не противостоят друг другу. Их различие заключается лишь в направленности движения мысли ученого: обращается ли он при объяснении данного явления к нижележащему уровню естественно-научных знаний или ориентируется на более высокоорганизованный объект. Эти два метода могут и должны использоваться во всем естествознании, дополняя друг друга. Кроме того, иерархия основных естественных наук имеет циклически замкнутый характер.