Концепция современного естествознания

                                             План:

I. Введение:

        1. Понятие  и сущность науки

2. Структура и функции  наук, проблема взаимоотношений    естественнонаучных и гуманитарных  знаний.

3. Естествознание как  наука.

II.Уровни научного познания.

1. Структура научного  познания, его уровни.

2. Методы научного познания, классификация методов.

III. Наука Средних веков.

1. Основные черты средневекового  мышления. Символизм.

2. Особенности средневековой  европейской науки и культуры.

3. Расцвет арабской культуры  в X-XIвв. Развитие астрономии, механики, математики, алхимии и других форм знания в Средние века.

IV. Гипотезы происхождения жизни.

1. Многообразие гипотез происхождения жизни.
2. Концепция происхождения жизни И.А. Опарина.
3. Современные концепции происхождения жизни.

4. Заключение.

I. ВВЕДЕНИЕ

На протяжении всей своей  истории люди выработали несколько  способов познания и освоения окружающего  их мира. Одним из таких способов является наука. Сегодня очевидно, что  наука представляет собой составную  часть духовной культуры общества. С ее возникновением накапливаются  различные знания, передаваемые из поколения в поколение, которые  играют важную роль в осознании, понимании  и преобразовании действительности.            Наука – это творческая деятельность по получению нового знания и результат  этой деятельности. Наука есть постижение мира, в котором мы живем. Постижение закрепляется в форме знаний мысленного (понятийного, концептуального, интеллектуального) моделирования действительности. Соответственно этому науку принято определять как высокоорганизованную и высокоспециализированную деятельность по производству объективных  знаний. Вместе с тем производство знаний в обществе необходимо для  поддержания и развития жизнедеятельности  человека.

Главной целью науки является получение знаний о реальности, описание, объяснение, предсказание, истолкование тех процессов и явлений, которые  стали ее объектами. Как многофункциональное  явление наука представляет собой: 1) отрасль культуры; 2) способ познания мира; 3) определенную систему организованности (академии, университеты, вузы, институты, лаборатории, научные общества и  издания).

 Науку как составляющую  общечеловеческой культуры от  других отраслей культуры отличает  целый ряд признаков. В отличие  от техники целью науки является  познание мира, а не использование  полученных знаний о мире для  его преобразования. От искусства  наука отличается рациональностью.  От философии науку отличает  то, что ее выводы требуют эмпирической  проверки. В отличие от идеологии  научные истины общезначимы и  не зависят от интересов определенных  слоев общества. От религии наука  отличается тем, что опирается  не на веру, а на чувственную  реальность. Наука является важнейшим  элементом духовной культуры  людей. Существует определенная  внутренняя структура и классификация современных наук.   

Традиционно принято разделять  всю имеющуюся научную информацию на два больших раздела — на естественно-научную, в которой объединяют знания об окружающей природе, и на гуманитарную (от лат. humanitas— человеческая природа), в которую включают знания о человеке, обществе и духовной жизни людей. Для естественных наук предметом исследования являются объекты, вещи природы, в сфере гуманитарных наук предметом исследований являются события, субъекты.

 Различия между естественно-научными  и гуманитарными знаниями заключаются  в том, что естественно-научные  знания основаны на разделении  субъекта (человека) и объекта (природы,  которую познает человек-субъект), а гуманитарные имеют отношение  прежде всего к самому субъекту. В природе действуют объективные,  стихийные и независимые от  человека процессы, а в обществе  ничего не совершается без  сознательных целей, интересов  и мотиваций. В настоящее время изучением природы занимается множество наук – физика, география, биология, астрономия, геология.

    Естествознание  — это совокупность наук о  природе, которые изучают мир  в его естественном состоянии.  Это обширная область человеческих  знаний о природе: разнообразных  природных объектах, явлениях и  закономерностях их существования  и развития. Целью естествознания  является познание законов природы и поиск путей их разумного практического использования. Область познания природы естественными науками неисчерпаема. Естествознание исследует бесконечное множество объектов — с субъядерного уровня (микромир элементарных частиц и вакуума) структурной организации материального мира до галактик, мегамиров и Вселенной. Одни науки естествознания, такие как физика, химия, астрономия и др., исследуют неорганическую природу, а другие, например биологические науки, изучают живую природу. Таким образом, в процессе познания единства и многообразия всей природы (окружающего мира) сформировалось множество дифференцированных и синтезированных естественных наук.

II. УРОВНИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Наиболее развитой формой познания в настоящее время является наука. Она познает объективные  законы изучаемых явлений. Благодаря  этому наука обладает предсказательной функцией, позволяет предвидеть ход  событий.

Переход к научному познанию был длительным. К этапу зарождения и начального развития научного познания можно отнести период примерно с VII–VI вв. до н. э., когда в Древней  Греции возник интерес к пониманию  мира в целом, до XVI–XVIII вв. – времени  возникновения науки. Познавательной предпосылкой науки явилось развитие критических функций разума и  абстрактного мышления. Еще в древнем  мире человек стал выделять себя из мира природы, почувствовал себя активной силой. Возникшее в дальнейшем общественное разделение труда способствовало накоплению рациональных знаний, а значит, и  развитию научного способа познания.

В структуре естественнонаучного познания четко выделяются два уровня познавательной деятельности — эмпирический и теоретический, каждый из которых характеризуется особенными формами организации научного знания и его методами.

К эмпирическому уровню относятся  приемы, методы и формы познания, связанные с непосредственным отражением объекта, материально-чувственным взаимодействием с ним человека. На этом уровне происходит накопление, фиксация, группировка и обобщение исходного материала для построения опосредованного теоретического знания.

К эмпирическому уровню относятся  такие методы, как наблюдение, различные формы экспериментирования, предметное моделирование, описание полученных результатов, измерение и др. Методы естествознания могут быть подразделены на следующие группы:

1. Общие методы, касающиеся любого предмета, любой науки. Это различные формы метода, дающего возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени, например, метод восхождения от абстрактного к конкретному, единства логического и исторического. Это, скорее, общефилософские методы познания.

2. Особенные методы касаются лишь одной стороны изучаемого предмета или же определенного приема исследования:

 анализ, синтез, индукция, дедукция. К числу особенных методов  также относятся наблюдение, измерение,  сравнение и эксперимент.

Наблюдение - это целенаправленный строгий процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены. Исторически метод наблюдения развивается как составная часть трудовой операции, включающей в себя установление соответствия продукта труда его запланированному образцу. Наблюдение как метод познания действительности применяется либо там, где невозможен или очень затруднен эксперимент (в астрономии, вулканологии, гидрологии), либо там, где стоит задача изучить именно естественное функционирование или поведение объекта (в этологии, социальной психологии и т.п.). Наблюдение как метод предполагает наличие программы исследования, формирующейся на базе прошлых убеждений, установленных фактов, принятых концепций. Частными случаями метода наблюдения являются измерение и сравнение.

Эксперимент - метод познания, при помощи которого явления действительности исследуются в контролируемых и управляемых условиях. Он отличается от наблюдения вмешательством в исследуемый объект, то есть активностью по отношению к нему. Проводя эксперимент, исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в естественный ход их протекания путем непосредственного воздействия на изучаемый процесс или изменения условий, в которых проходит этот процесс.

 Специфика эксперимента  состоит также в том, что  в обычных условиях процессы  в природе крайне сложны и  запутанны, не поддаются полному  контролю и управлению. Поэтому  возникает задача организации  такого исследования, при котором  можно было бы проследить ход  процесса в «чистом» виде. В  этих целях в эксперименте  отделяют существенные факторы  от несущественных и тем самым  значительно упрощают ситуацию. В итоге такое упрощение способствует  более глубокому пониманию явлений  и создает возможность контролировать  немногие существенные для данного  процесса факторы и величины.

 Развитие естествознания  выдвигает проблему строгости  наблюдения и эксперимента. Дело  в том, что они нуждаются  в специальных инструментах и  приборах, которые последнее время  становятся настолько сложными, что сами начинают оказывать  влияние на объект наблюдения  и эксперимента, чего по условиям  быть не должно. Это прежде  всего относится к исследованиям  в области физики микромира  (квантовой механике, квантовой электродинамике  и т.д.).

Аналогия - метод познания, при котором происходит перенос знания, полученного в ходе рассмотрения какого-либо одного объекта, на другой, менее изученный и в данный момент изучаемый. Метод аналогии основывается на сходстве предметов по ряду каких-либо признаков, что позволяет получить вполне достоверные знания об изучаемом предмете.

 Применение метода  аналогии в научном познании  требует определенной осторожности. Здесь чрезвычайно важно четко  выявить условия, при которых  он работает наиболее эффективно. Однако в тех случаях, когда  можно разработать систему четко  сформулированных правил переноса  знаний с модели на прототип, результаты и выводы по методу аналогии приобретают доказательную силу.

Моделирование - метод научного познания, основанный на изучении каких-либо объектов посредством их моделей. Появление этого метода вызвано тем, что иногда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для прямого вмешательства познающего субъекта или такое вмешательство по ряду причин является нецелесообразным. Моделирование предполагает перенос исследовательской деятельности на другой объект, выступающий в роли заместителя интересующего нас объекта или явления. Объект-заместитель называют моделью, а объект исследования - оригиналом, или прототипом. При этом модель выступает как такой заместитель прототипа, который позволяет получить о последнем определенное знание.

 Таким образом, сущность  моделирования как метода познания  заключается в замещении объекта  исследования моделью, причем  в качестве модели могут быть  использованы объекты как естественного,  так и искусственного происхождения.  Возможность моделирования основана  на том, что модель в определенном  отношении отображает какие-либо  стороны прототипа. При моделировании  очень важно наличие соответствующей  теории или гипотезы, которые  строго указывают пределы и  границы допустимых упрощений.

 Современной науке  известно несколько типов моделирования:

1) предметное моделирование,  при котором исследование ведется  на модели, воспроизводящей определенные  геометрические, физические, динамические  или функциональные характеристики  объекта-оригинала;

2) знаковое моделирование,  при котором в качестве моделей  выступают схемы, чертежи, формулы.  Важнейшим видом такого моделирования  является математическое моделирование,  производимое средствами математики  и логики;

3) мысленное моделирование,  при котором вместо знаковых  моделей используются мысленно-наглядные  представления этих знаков и  операций с ними.

 В последнее время  широкое распространение получил  модельный эксперимент с использованием  компьютеров, которые являются  одновременно и средством, и  объектом экспериментального исследования, заменяющими оригинал. В таком  случае в качестве модели выступает  алгоритм (программа) функционирования  объекта.

Анализ - метод научного познания, в основу которого положена процедура мысленного или реального расчленения предмета на составляющие его части. Расчленение имеет целью переход от изучения целого к изучению его частей и осуществляется путем абстрагирования от связи частей друг с другом.

 Анализ - органичная составная  часть всякого научного исследования, являющаяся обычно его первой  стадией, когда исследователь  переходит от нерасчлененного  описания изучаемого объекта  к выявлению его строения, состава,  а также его свойств и признаков.

Синтез - это метод научного познания, в основу которого положена процедура соединения различных элементов предмета в единое целое, систему, без чего невозможно действительно научное познание этого предмета. Синтез выступает не как метод конструирования целого, а как метод представления целого в форме единства знаний, полученных с помощью анализа. В синтезе происходит не просто объединение, а обобщение аналитически выделенных и изученных особенностей объекта. Положения, получаемые в результате синтеза, включаются в теорию объекта, которая, обогащаясь и уточняясь, определяет пути нового научного поиска.

Индукция - метод научного познания, представляющий собой формулирование логического умозаключения путем обобщения данных наблюдения и эксперимента. Непосредственной основой индуктивного умозаключения является повторяемость признаков в ряду предметов определенного класса. Заключение по индукции представляет собой вывод об общих свойствах всех предметов, относящихся к данному классу, на основании наблюдения достаточно широкого множества единичных фактов. Обычно индуктивные обобщения рассматриваются как опытные истины, или эмпирические законы.

 Различают полную и  неполную индукцию. Полная индукция  строит общий вывод на основании  изучения всех предметов или  явлений данного класса. В результате  полной индукции полученное умозаключение  имеет характер достоверного  вывода. Суть неполной индукции  состоит в том, что она строит  общий вывод на основании наблюдения  ограниченного числа фактов, если  среди последних не встретились  такие, которые противоречат индуктивному  умозаключению. Поэтому естественно,  что добытая таким путем истина  неполна, здесь мы получаем  вероятностное знание, требующее  дополнительного подтверждения.

Дедукция - метод научного познания, который заключается в переходе от некоторых общих посылок к частным результатам - следствиям.

 Умозаключение по дедукции  строится по следующей схеме:

 все предметы класса  «А» обладают свойством «В»;  предмет «а» относится к классу  «А»; значит «а» обладает свойством  «В». В целом дедукция как  метод познания исходит из  уже познанных законов и принципов.  Поэтому метод дедукции не  позволяет получить содержательно  нового знания. Дедукция представляет  собой лишь способ логического  развертывания системы положений  на базе исходного знания, способ  выявления конкретного содержания  общепринятых посылок.

 Решение любой научной  проблемы включает выдвижение  различных догадок, предположений,  а чаще всего более или менее  обоснованных гипотез, с помощью  которых исследователь пытается  объяснить факты, не укладывающиеся  в старые теории. Гипотезы возникают  в неопределенных ситуациях, объяснение  которых становится актуальным  для науки. Кроме того, на уровне  эмпирических знаний (а также  на уровне их объяснения) нередко  имеются противоречивые суждения. Для разрешения этих проблем  требуется выдвижение гипотез.

Гипотеза представляет собой всякое предположение, догадку или предсказание, выдвигаемое для устранения ситуации неопределенности в научном исследовании. Поэтому гипотеза есть не достоверное знание, а вероятное, истинность или ложность которого еще не установлены.

 Любая гипотеза должна  быть обязательно обоснована  либо достигнутым знанием данной  науки, либо новыми фактами  (неопределенное знание для обоснования  гипотезы не используется). Она  должна обладать свойством объяснения  всех фактов, которые относятся  к данной области знания, систематизации  их, а также фактов за пределами  данной области, предсказывать  появление новых фактов (например, квантовая гипотеза М. Планка, выдвинутая в начале XX в., привела  к созданию квантовой механики, квантовой электродинамики и  др. теорий). При этом гипотеза  не должна противоречить уже  имеющимся фактам.

 Гипотеза должна быть  либо подтверждена, либо опровергнута. Для этого она должна обладать  свойствами фальсифицируемости  и верифицируемости. Фальсификация-  процедура, устанавливающая ложность  гипотезы в результате экспериментальной  или теоретической проверки. Требование  фальсифицируемости гипотез означает, что предметом науки может  быть только принципиально опровергаемое  знание. Неопровержимое знание (например, истины религии) к науке отношения  не имеет. При этом сами по  себе результаты эксперимента  опровергнуть гипотезу не могут.  Для этого нужна альтернативная  гипотеза или теория, обеспечивающая  дальнейшее развитие знаний. В  противном случае отказа от  первой гипотезы не происходит. Верификация - процесс установления  истинности гипотезы или теории  в результате их эмпирической  проверки. Возможна также косвенная  верифицируемость, основанная на  логических выводах из прямо  верифицированных фактов.

  3.Частные методы - это специальные методы, действующие либо только в пределах отдельной отрасли науки, либо за пределами той отрасли, где они возникли. Таков метод кольцевания птиц, применяемый в зоологии. А методы физики, использованные в других отраслях естествознания, привели к созданию астрофизики, геофизики, кристаллофизики и др. Нередко применяется комплекс взаимосвязанных частных методов к изучению одного предмета. Например, молекулярная биология одновременно пользуется методами физики, математики, химии, кибернетики.

 В ходе развития  науки методы могут переходить  из более низкой категории  в более высокую: частные превращаться  в особенные, особенные в общие.  Так, эволюционный подход из  биологии распространился на  весь цикл наук о Земле, о  Вселенной, а сегодня академик  Н.Н. Моисеев уже формулирует  принцип универсального эволюционизма,  охватывающий все области бытия.

На эмпирическом уровне познания складываются основные формы знания — научный факт и закон. Закон — высшая цель эмпирического уровня познания — является результатом напряженной мыслительной деятельности по обобщению, группировке, систематизации фактов, в которой применяются различные приемы мышления (аналитические и синтетические, индуктивные и дедуктивные и др.). Закон отражает устойчивое, повторяющееся в явлении.

Если на эмпирическом уровне познания законы объекта выделяются и констатируются, то на теоретическом уровне они объясняются. Мало сформулировать законы объекта, надо показать, что именно эти, а не какие-либо другие законы должны характеризовать данный объект. Такая задача и решается на теоретическом уровне познания.

К теоретическому уровню относятся все те формы и методы познавательной деятельности и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработку научной теории (логически организованного знания о законах, необходимых связях и отношениях предметной области данной науки). Сюда относятся теория и такие ее элементы и составные части, как научные абстракции, идеализации и мысленные модели; научная идея и гипотеза; различимые методы оперирования с научными абстракциями и построения теорий, логические средства организации знания и т.д.

   Теория — это высшая форма познания. Естественно-научные теории нацелены на описание некоторой целостной предметной области, объяснение эмпирически выявленных закономерностей и предсказание новых закономерностей. Теория обладает особым высшим достоинством — возможностью получать знание об объекте, не вступая с ним в непосредственный чувственный контакт.

В структуру научной теории входят идеальные объекты, исходные понятия, принципы и законы, правила  логического вывода. Cyществуют разные типы научных теорий: фундаментальные, прикладные, частные, феноменологические и др.

В становлении теории большую  роль играет выдвижение научной идеи, в которой высказывается предварительное  и абстрактное представление  о возможном содержании сущности предметной области теории. Затем  формулируется ряд гипотез, в  которых абстрактное представление  конкретизируется в ряде четких принципов. Следующий этап становления теории — эмпирическая проверка гипотез  и обоснование той из них, которая  больше всего соответствует эмпирическим данным. Только после этого можно  говорить о перерастании удачной  гипотезы в научную теорию. Создание теории — высшая и конечная цель фундаментальной науки, реализация которой требует максимального  напряжения и высшего взлета творческих научных сил.

Являясь результатом многократного  обобщения знания и aбcтрагирования действительности, теория находится в очень непростых отношениях со своим объектом. Современные теории в физико-тематическом естествознании являются абстрактными и формализованными конструкциями, связи которых с реальными объектами проследить очень сложно. Поэтому любая такая теория должна подняться логико-гносеологической процедурой, обратной aбcтрагированию, — процедурой интерпретации.

III. НАУКА СРЕДНИХ ВЕКОВ

В отличие от античности, средневековая наука не предложила новых фундаментальных программ, но в то же время она не ограничивалась только пассивным усвоением достижений античной науки.

Средневековое мышление воспринимало мир в виде рационально не оформленного, не представленного в строгих  понятиях опыта. Основной интерес к  явлениям природы состоял в поиске иллюстраций к истинам морали и религии. Любые проблемы, в том  числе и естественнонаучные, обсуждались  с помощью толкования текстов  Священного писания. Природа больше не воспринималась как нечто самостоятельное, несущее в себе свою цель и свой закон, как это было в античности. Она создана Богом для блага  человека. Бог всемогущ, и способен в любой момент нарушить естественный ход природных процессов во имя  своих целей. Сталкиваясь с необычными, поражающими воображение явлениями  природы, человек воспринимал их как чудо, как промысел Божий, непостижимый для человеческого ума, слишком  ограниченного в своих возможностях.

Очень важным для средневекового мышления был догмат о сотворении мира Богом из ничего, что прямо  противоречит античному миропониманию. Из этого догмата следует такая  характеристика мышления, как телеологизм - истолкование явлений действительности как существующих по промыслу Божию  для и во имя исполнения заранее  предусмотренных целей. Природа  более не обладает самостоятельностью, не имеет безусловного бытия, сама для  себя недостаточна. Так, вода и земля  служат растениям, которые в силу этого более благородны и занимают в иерархии ценностей более высокие  места. Растения в свою очередь служат скоту. А весь мир служит человеку, созданному по образу и подобию Божьему, чтобы он был господином этого  мира. Так в сознание человека проникает  очень важная идея, которая никогда  не возникла бы в античности: раз  человек является господином этого  мира, значит, он имеет право переделывать этот мир так, как это нужно  ему. Таким образом, именно христианское мировоззрение посеяло зерна  нового понимания природы, позволившего уйти от созерцательного отношения  к ней античности и прийти к экспериментальной науке Нового времени, поставившей целью практическое преобразование мира. А пока, в эпоху раннего Средневековья, наука о природе утратила то значение, которое она имела в античности. Коль скоро природа утратила свой статус безусловной реальности, то и наука о природе потеряла свое прежнее значение и стала рассматриваться либо символически, либо в аспекте своей практической полезности. Будучи сотворенной, всякая вещь - от пылинки до природы в целом - лишалась своей независимости. Ее существование, определяемое неким верховным планом, не могло не быть символичным: оно лишь воспроизводило, воплощало, олицетворяло скрытую за ним фундаментальную сущность, несовершенным прототипом и дубликатом которой оно являлось. Отсюда формируется характерная черта средневекового сознания - моральный символизм. Отсюда появляется интерес к естественным явлениям, который ведет не к гипотезам и научным обобщениям, а делает их символами моральных и религиозных ценностей. Так, Луна была образом Церкви, отражающей божественный свет, ветер - образом духа и т.д. Корни морального символизма, то есть представлений о том, что все исполнено высшим смыслом, уходят в известное новозаветное изречение: «В начале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог».

Средневековый символизм  тесно связан с идеей иерархизма. Все вещи являются символами чего-то большего, но не в одинаковой мере. Символы  подразделялись на высшие и низшие, принадлежность к ним определялась приближенностью или удаленностью от Бога. И природа в этой иерархии занимает далеко не самое почетное место. Соответственно меняется и отношение  к естественнонаучному познанию. Ему отводится второе место после  познания Бога и души.

Средневековая наука почти  не соответствует критериям научности. Это означало ее безусловный шаг  назад по сравнению с античной наукой. В Средние века проблемы истины решались не наукой или философией, а теологией (философским учением  о Боге). В этой ситуации наука  становилась средством решения чисто практических задач. Арифметика и астрономия, в частности, были необходимы только для вычисления дат религиозных праздников. В средневековье изменилось отношение к знанию. Теперь знание рассматривалось не как главная цель духовной культуры, а как некоторый ее побочный продукт. Науку этого периода можно охарактеризовать следующим образом:

– приоритет веры над  разумом – к разным необычным  явлениям ученые античности и средневековья  относились по-разному. Если Аристотель удивлялся какому-либо явлению, затем  пытался найти ему объяснение, т.к. был убежден в возможности  узнать что-то об этом явлении с полной определенностью, то Августин Блаженный  считал, что наши возможности ограничены, на все признавал волю творца;

– научные исследования сводились к комментированию  текстов ветхого завета и их сравнительной  оценке;

– логика выступала главным  инструментом научного разума;

– отрицательное отношение  к математике и эксперименту;

– наука выступала служанкой  религии.

      С X в.  начинают развиваться экономические  и культурные связи Европы  и Востока. В Европе происходило  развитие ремесла и торговли, а это способствовало оживлению  экономики и культуры. В XII в.  появляются первые университеты (лат.- совокупность, общность). Сначала  в Испании, затем Италии, Париже, Англии. Университет средневековой  Европы отличался от современного  университета, однако до нашего  времени сохранились ученые степени  доктора и магистра, звание профессора  и доцента, лекция как основная  форма получения знаний, факультета, как подразделения университета. Преподавание велось на латинском  языке, до XVIII в. он был международным  научным языком. Например, в Парижском  университете, было четыре факультета: богословский, юридический, медицинский  и факультета «свободных искусств»,  среди которых особой популярностью  пользовались философия: рациональная, естественная и нравственная. С  1125 г. в Европе стали появляться переводы трудов Аристотеля с арабского языка. Программы университетов использовали его произведения только по логике, а с 1255 г. все произведения Аристотеля получили официальное признание. Другой важной предпосылкой расцвета науки послужило развитие техники. Механические часы, очки, книгопечатание, производство бумаги, сыграли огромную роль в развитии естествознания. Третьей предпосылкой научного прогресса является знакомство с античным научным наследием. В XII в. появляются латинские переводы «начал» Евклида, трудов Птолемея, Архимеда. В области паранауки лидировала алхимия. Алхимия становится своеобразным предшественником современной науки и рассматривается как сфера накопления знаний, по отношению к химическим наукам.