СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

     Концепция современного естествознания – новый  предмет в системе высшего  образования. Итак, естествознание —  неотъемлемая и важная часть духовной культуры человечества. Знание его современных фундаментальных научных положений, мировоззренческих и методологических выводов является необходимым элементом общекультурной подготовки специалистов в любой области деятельности. Поэтому, изучение естественных наук – важный фактор для подготовки современных образованных специалистов.

     Изучение  современной науки необходимо начинать с изучения истоков – потому что  именно там закладывались ее основы.

     Историю развития естествознания можно проследить с VI в. до н.э. Начиная с эпохи Коперника, история естествознания рассматривается в свете научных революций, связанных с выявлением фундаментальных принципов природы.

     Этапов  выделяют иногда три-четыре, иногда более десяти. Переходы от этапа к этапу и от одной научной революции к другой не похожи на триумфальное шествие человеческой мысли. Основные направления ее развития возникали в результате перебора многих «окольных путей», отступлений, «периодов топтания на месте».

     Цель данной контрольной  работы – проследить основные этапы  развития естествознания.

1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 

     Самыми  древними науками можно считать  астрономию, геометрию и медицину, созданные жрецами Египта и Междуречья. Большие успехи в данных направлениях были достигнуты также в Древнем Китае и Древней Индии. Формирование наук осуществлялось очень медленно. «Принято считать, что к середине XVIII в. сформировались только четыре науки: механика, физика, математика и астрономия. Великие системы биологии, как и первые основные законы химии, пришлись на конец XVIII — начало XIX в., основные идеи геологии находились в то время в стадии формирования»¹.

     1.1. ДРЕВНЕГРЕЧЕСКИЙ ПЕРИОД

     Естественнонаучные  знания Древнего Востока проникли в  Древнюю Грецию в VI в. до н.э. и обрели статус науки как определенной системы знаний. Эта наука называлась натурфилософией. Натурфилософы были одновременно и философами, и учеными. Они воспринимали природу во всей ее полноте и были исследователями в различных областях знания. Эта стадия развития науки характеризуется конкуренцией различных воззрений на природу. Во всех трудах древнегреческих ученых естественнонаучные идеи тонко вплетены в философскую нить их мысли.

     В VI в. до н.э. в древнегреческом городе Милете возникла первая научная школа, известная, прежде всего, не своими достижениями, а своими исканиями. Основной проблемой этой школы была проблема первоначала всех вещей.

     Другое  научное сообщество рассматриваемого периода, пифагорейцы, в качестве первоначала мира ввели понятие числа. Они также отмечали связь между законами музыки и числами. Согласно их учению, «элементы чисел должны быть элементами вещей». Пифагорейцы проповедовали тип жизни в поисках истины, научное познание, которое, как они считали, и есть высшее очищение.

     Исследование  первоосновы вещей вслед за учеными милетской школы были продолжены Демокритом (460-370 гг. до н.э.) и его учителем Левкиппом, которые ввели понятие атома. Новое учение, атомистика, утверждало, что все в мире состоит из атомов — неделимых, неизменных, неразрушимых, движущихся, невозникающих, вечных, мельчайших частиц.

     Самой яркой фигурой античной науки  того периода был величайший ученый и философ Аристотель (384-322 гг. до н.э.), авторитет которого был незыблемым более полутора тысяч лет. Аристотель в совершенстве освоил учение своего учителя Платона, но не повторил его путь, а пошел дальше, выбрав свое собственное направление в научном поиске.

     Аристотель  разделял все науки на три больших  раздела: науки теоретические и  практические, которые добывают знания ради достижения морального совершенствования, а также науки продуктивные, цель которых — производство определенных объектов. Формальная логика, созданная Аристотелем, просуществовала в предложенной им форме вплоть до конца XIX в.

     Зарождение  медицины как самостоятельного научного знания связано с именем Гиппократа (460—370 гг. до н.э.), который придал ей статус науки и создал эффективно действующий метод, преемственно связанный с ионийской философией природы. Основной его тезис: медицина должна развиваться на основе точного метода, систематического и организованного описания различных заболеваний.

     1.2. ЭЛЛИНИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД

     Первой  из эллинистических школ была школа Эпикура (341—270 гг. до н.э.). Эпикур делил философию на три части: логику, физику и этику. Эпикурейская физика — это целостный взгляд на реальность. Для объяснения причины движения атомов Эпикур ввел понятие первоначального толчка (первотолчка).

     В первой половине III в. до н.э. в Александрии велись серьезные медицинские исследования. Герофил и Эрасистрат продвинули анатомию и физиологию.

     В эллинистический период начали составляться труды, объединявшие все знания в какой-либо области. Так, например, одному из крупнейших математиков того периода Евклиду принадлежит знаменитый труд «Начала», где собраны воедино все достижения математической мысли.

     Выдающимся  ученым эллинистического периода был  математик-теоретик Архимед (287—212 гг. до н.э.). Он был автором многих остроумных инженерных изобретений. Среди множества работ особое значение имеют следующие: «О сфере и цилиндре», «Об измерении круга», «О спиралях», «О квадратуре параболы», «О равновесии плоскости», «О плавающих телах». Архимед заложил основы статики и гидростатики.

     Следует отметить, что в рассматриваемый  период завершили свое формирование основополагающие элементы наиболее древних наук — математики (прежде всего геометрии), астрономии и медицины. Кроме того, началось формирование отдельных естественных наук, методами которых могут считаться наблюдение и измерение. Все науки того времени были тесно вплетены в философско-религиозную мысль и по существу считались знанием элиты (религиозной или философской) древнего общества².

     1.3. ДРЕВНЕРИМСКИЙ ПЕРИОД

     В 30-х гг. до н.э. новым научным центром  становится Рим со своими интересами и своим духовным климатом, ориентированным на практичность и результативность. Закончился период расцвета великой эллинистической науки. Новая эпоха может быть представлена работами Птолемея в астрономии и Галена в медицине.

     Особое  место среди работ Птолемея занимает «Великое построение», которая является итогом всех астрономических знаний того времени. Эта работа посвящена математическому описанию картины мира (полученной от Аристотеля), в которой Солнце, Луна и 5 планет, известных к тому времени, вращаются вокруг Земли. Из всех наук Птолемей отдает предпочтение математике ввиду ее строгости и доказательности.

     Наука античного мира обязана Галену систематизацией знания в области медицины. Он обобщил анатомические исследования, осмыслил элементы зоологии и биологии, воспринятые от Аристотеля, теорию элементов, качеств и жидкостей системы Гиппократа.

     1.4. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ В СРЕДНЕВЕКОВЬЕ

     Естествознание развивалось и в средневековой Европе, причем его развитие шло по самым разным путям. Особо необходимо отметить поиски алхимиков и влияние университетов, которые были чисто европейским порождением. Огромное число открытий в алхимии было сделано косвенно. Недостижимая цель (философский камень, человеческое бессмертие) требовала конкретных шагов, и, благодаря глубоким знаниям и скрупулезности в исследованиях, алхимики открыли новые законы, вещества, химические элементы.

     С XIII в. в Европе начинают появляться университеты. Благодаря этому возникло сословие ученых и преподавателей христианской религии, которое можно считать фундаментом сословия интеллектуалов.

     1.6. «НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»

     Начало  данного этапа связано с публикацией Н. Коперником работы «Об обращениях небесных сфер»; И. Ньютоном «Математические начала натуральной философии».

     Все началось с астрономической революции Коперника, Тихо Браге, Кеплера, Галилея, которая разрушила космологию Аристотеля — Птолемея, просуществовавшую около полутора тысяч лет.

     В течение этого периода изменился  не только образ мира. Изменились и представления о человеке, о науке, об ученом, о научном поиске и научных институтах, об отношениях между наукой и обществом, между наукой и философией, между научным знанием и религиозной верой. Выделим во всем этом следующие основные моменты:

     1. Земля, по Копернику, — не  центр Вселенной, созданной Богом, а небесное тело, как и другие.

     2. Наука становится исследованием и раскрытием мира природы, ее основу теперь составляет эксперимент. Появилась необходимость в специальном строгом языке.

     3. Наиболее характерная черта возникшей  науки — ее метод. Он допускает  общественный контроль, и именно  поэтому наука становится социальной.

     4. Начиная с Галилея наука намерена  исследовать не что, а как,  не субстанцию, а функцию³.

     Новое знание опирается на союз теории и практики, который часто получает развитие в кооперации ученых, с одной стороны, и техников и мастеров высшего разряда (инженеров, художников, гидравликов, архитекторов и т.д.) — с другой.

     Возникновение нового метода исследования – научного эксперимента оказало огромное влияние на дальнейшее развитие науки.

2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА,  КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ 

     Основной  метод исследований Нового времени  — научный эксперимент, который  отличается от всех возможных наблюдений тем, что предварительно формулируется гипотеза, а все наблюдения и измерения направлены на ее подтверждение или опровержение.

     Экспериментальный метод начал готовить к разработке еще Леонардо да Винчи (1452-1519). С методологической точки зрения Леонардо можно считать предшественником Галилея. Помимо опыта он придавал исключительное значение математике. «Лучше маленькая точность, чем большая ложь», — утверждал он⁴.

     Начало  экспериментальному методу Нового времени  положило изобретение двух важнейших инструментов: сложного микроскопа и телескопа.

     С появлением телескопов развитие астрономии поднялось на качественно новый уровень. Были открыты четыре наиболее крупных спутника Юпитера, множество новых, не видимых невооруженным взглядом, звезд; было достоверно установлено, что туманности и галактики являются огромным скоплением звезд.

     В Новое время, во многом благодаря  экспериментальному методу, были объяснены  многие довольно простые явления, над которыми человечество задумывалось в течение многих веков, а также были высказаны идеи, определившие научные поиски на века вперед.

     1. Законы функционирования линз удалось объяснить Кеплеру;

     2. Правильные объяснения приливов и отливов в морях и океанах, дали Кеплер и Ньютон.

     3. Причина цветов тел была установлена Ньютоном. Его теория цветов представляет собой одно из выдающихся достижений оптики, сохранившее значение до настоящего времени.

     В XVI-XVII вв. наблюдается бурный расцвет анатомических исследований. В 1543—1544 гг. А. Везалий опубликовал книгу «О строении человеческого тела», которая была прекрасно иллюстрирована и сразу же получила широкое распространение. Она считается первым скрупулезным описанием анатомии из всех известных человечеству. Но это было, если так можно выразиться, развитием статических представлений о человеческом теле.

     У. Гарвей (1578—1657) продвинул дело гораздо  дальше, начав развитие биологических  аспектов механистической философии. Он заложил основы экспериментальной физиологии и правильно понял основную схему циркуляции крови в организме.

3. РЕВОЛЮЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ 

     В истории естествознания процесс  накопления знаний сменялся периодами научных революций, когда происходила ломка старых представлений и взамен их возникали новые теории.

     Крупные научные революции связаны с  такими достижения человеческой мысли, как:

     1. учение о гелиоцентрической системе мира Н. Коперника,

     2. создание классической механики И. Ньютоном,

     3. ряд фундаментальных открытий в биологии, геологии, химии и физике в первой половине XIX столетия, подтвердившие процесс эволюционного развития природы и установившие тесную взаимосвязь многих явлений природы,

     4. крупные открытия в начале XX столетия в области микромира, создание квантовой механики и теории относительности.

     Польский  астроном Н. Коперник в труде «Об обращении небесных сфер» предложил гелиоцентрическую картину мира вместо прежней геоцентрической. Она явилась продолжением космологических идей Аристотеля, и на нее опиралась религиозная картина мира. «Трудно переоценить значение и влияние гелиоцентрической картины мира на все естественные науки. Это было поистине яркое событие в истории естествознания: вместо прежнего неверного каркаса мироздания была введена истинная система координат околоземного космоса»⁵.

     Сравнимые по масштабу перемены в теоретической физике произошли в XVII в. Был осуществлен переход от аристотелевой физики к ньютоновой, которая господствовала в западной науке в течение трех столетий. Используя эту модель, физика достигла прогресса и выгодно отличалась от других дисциплин. Ее законы приобрели математическую формулировку, она доказала свою эффективность при решении многих проблем.

     Говоря  о создании механики Ньютоном, нельзя не упомянуть имя Галилео Галилея, который стоял у ее истоков. Его принцип инерции был крупнейшим достижением человеческой мысли: предложив его миру, он решил фундаментальную проблему — проблему движения.

       «Механика Ньютона поражает своей простотой. Она имеет дело с материальными точками и расстояниями между ними и, таким образом, является идеализацией реального физического мира. Но благодаря этой простоте стало возможным построение замкнутой механической картины мира. Его теория использовала строгий математический аппарат и опиралась на научный эксперимент. Именно такая тенденция наметилась в физике после его работ»⁶.

     Благодаря трудам Галилея и Ньютона XVIII век  считается началом того длительного периода времени, когда господствовало механистическое мировоззрение.

     Развитие  биологии в XVIII веке также не обходилось без революционных открытий в то время шло своим путем:

     1. Г. Мендель (1822-1884) открыл законы наследственности, скрещивая семена гороха в течение восьми лет.

     2. Исследуя бактерии, Л. Пастер показал, что они присутствуют в атмосфере, распространяются капельным путем и их можно разрушить высокой температурой. В XIX в. микробиология помогала побеждать инфекционные болезни.

     3. Итогом развития эволюционной концепции стала работа Ч. Дарвина (1809— 1882) «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта теория имела такое же влияние на умы людей, какое в свое время имела теория Коперника. Это была научная революция в области биологии.

     Следующая научная революция, после которой  резко изменилась система взглядов и подходов, также связана с физикой. Это произошло в конце XIX — начале XX столетия. Толчком к построению новой физической картины мира послужил ряд новых экспериментальных фактов, которые не могли быть описаны в рамках старых теорий, как это обычно бывает в науке. К таким фактам относятся прежде всего:

     1. исследования Фарадея по электрическим явлениям,

     2. работы Максвелла и Герца по электродинамике,

     3. изучение явления радиоактивности Беккерелем,

     4. открытие первой элементарной частицы (электрона) Томсоном и т.д.

     В 1905 г. А. Эйнштейн создал специальную теорию относительности, в которой свойства пространства и времени связаны с материей и вне материи теряют смысл. Эта теория дает преобразование пространственных и временных координат тел, которые двигаются со скоростями, сравнимыми со скоростью света. Вторая часть теории, которая называется общей теорией относительности, связывает присутствие больших гравитационных полей (или массы) с искривлением пространства. Эта часть теории используется в космологических моделях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     Итак, историческое развитие человечества постоянно  сопровождалось развитием науки.

     Ученые, внесшие свой вклад в развитие науки, были яркими личностями – они сочетали в себе профессиональные качества в своей области с высокой культурой духа. Новые теории строились на основе не только строгого разума, но и высокой степени интуиции.

     С тех пор прошло уже много времени.  Современная наука быстро прогрессирует  и научные открытия совершаются  на наших глазах.  Современное  естествознание представляет собой  сложную, разветвленную систему множества наук. Ведущими науками XX в. по праву можно считать физику, биологию, науки о космосе, прикладную математику (неразрывно связанную с вычислительной техникой и компьютеризацией), кибернетику, синергетику.

     Но  не только последние научные данные можно считать современными, а  все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные камни, поскольку наука не состоит из отдельных, мало связанных между собой теорий, а представляет собой во многом единое целое, состоящее из разновременных по своему происхождению частей. 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

     1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2008. – 548 с.

     2. Пуанкаре А. О науке. – М., 2003. – 320 с.

     3. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000. – 486 с.

     4. Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. – 464 с.

     5. Кун Т. Структура научных революций. – М., 1975. – 286 с.

     6. Кокин А.В. Концепции современного естествознания. – М.: «ПРИОР», 2008. – 640 с.

     8. Мотылева Л.С. и др. Концепции современного естествознания. — Спб.: Союз, 2000. – 420 с.

     9. Концепции современного естествознания // Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 388 с.