История естествознания стоит в неразрывной связи с историей всего общества и каждому типу и уровню развития производительных сил техники отвечает своеобразный период в истории естествознания. Как самостоятельное систематическое исследование природы естествознание возникло во 0-й половине 00 в более ранние периоды естественно-научных знаний можно рассматривать как зачаточные или подготовительные к систематическому изучению природы Соответственно выделяются следующие периоды
Первый подготовительный — натурфилософский (зарождение элементов будущего естествознания) — характерен для древности В целом техника была ещё слабо развита хотя имелись уже отдельные выдающиеся технические достижения Начали складываться в самостоятельные отрасли знания статика и астрономия и обслуживающая их математика Позднее стала выделяться химия (в форме алхимии) Анатомия медицина физика находились в зачаточном состоянии Все естественно-научные знания и воззрения входили в единую недифференцированную науку находившуюся под эгидой философии Дифференциация наук впервые наметилась в конце этого периода (александрийская наука)
Второй подготовительный период характеризуется господством схоластики и теологии в Западной Европе и спорадическими открытиями у арабоязычных народов Наука на Западе стала придатком теологии (астрология алхимия магия кабалистика чисел) Прогресс техники на Западе совершался крайне медленно Техника почти не нуждалась в систематическом изучении природы а потому и не оказывала заметного влияния на развитие естественно-научных знаний Но и в это время хотя и замедленно шло накопление новых фактов подготовивших переход к следующему периоду В целом это была переходная полоса между первой и второй фазами общего хода естествознания
Период механического и метафизического естествознания начавшийся с возникновения естествознания как систематической экспериментальной науки в эпоху Возрождения отвечает времени становления и утверждения капиталистических отношений в Западной Европе (со 0-й половины 00 в до конца 00 в ) Естествознание этого периода революционно по своим тенденциям Здесь выделяется естествознание начала 00 в (формирование механического естествознания — Г Галилей) и конца 00 в — начала 00 в (завершение этого процесса — И Ньютон) Т к господствующим методом мышления стала метафизика этот период можно назвать метафизическим Но уже тогда в естествознании делались открытия в которых обнаруживалась диалектика
Естествознание было связано с производством превращавшимся из ремесла в мануфактуру энергетической базой которой служило механическое движение Отсюда вставала задача изучать механическое движение найти его законы Мореплавание нуждалось в небесной механике военное дело — в разработке баллистики Естествознание было механическим поскольку ко всем процессам природы прилагался исключительно масштаб механики Но уже создание в 00—00 вв в математике анализа бесконечно малых (И Ньютон Г Лейбниц) и аналитической геометрии (Р Декарт) космогоническая гипотеза Канта — Лапласа атомно-кинетическое учение М В Ломоносова идея развития в биологии К Вольфа подготовляли крушение метафизического взгляда на природу
Основным противоречием естествознания всего этого периода было то что «революционное на первых порах естествознание оказалось перед насквозь консервативной природой » [1]
Период открытия всеобщей связи и утверждения эволюционных идей в естествознании характеризуется стихийным проникновением диалектики в естествознание так что его можно также назвать стихийно-диалектическим
Промышленность вступает в фазу крупного машинного производства начавшегося в конце 00 в — технический и промышленный переворот Энергетической базой промышленности становится паровой двигатель и преимущественное развитие механики перестаёт удовлетворять потребности производства
На первый план выдвигаются физика и химия изучающие взаимопревращения форм энергии и видов вещества (химическая атомистика) В геологии возникает теория медленного развития Земли (Ч Лайель) в биологии зарождается эволюционная теория (Ж Ламарк) палеонтология (Ж Кювье) эмбриология (К М Бэр) Возникла необходимость сочетать анализ с синтезом в целях теоретического охвата накопленного опытного материала
Три великих открытия (0-я треть 00 в ) — клеточная теория учение о превращении энергии и дарвинизм — нанесли окончательный удар по старой метафизике Затем последовали открытия раскрывавшие диалектику природы полнее: создание теории химического строения органических соединений (А М Бутлеров 0000) периодической системы элементов (Д И Менделеев 0000) химической термодинамики (Я Х Вант-Гофф Дж Гиббс) основ научной физиологии (И М Сеченов 0000) электромагнитной теории света (Дж К Максвелл 0000)
Но делая открытия подтверждающие диалектику естествоиспытатели продолжали мыслить метафизически « Этот конфликт между достигнутыми результатами и укоренившимся способом мышления » составил основное противоречие естествознания данного периода — разрыв между объективной и субъективной его сторонами его содержанием (его открытиями) и формой мышления самих учёных
Период «новейшей революции» в естествознании начался в 00 в форсируется развитие прежде всего физики (атомная энергия радиолокация радиоэлектроника средства связи автоматика и кибернетика квантовая электроника — лазеры электронная оптика и т д )
Физика как ведущая отрасль всего естествознания играет роль стимулятора и трамплина по отношению к другим отраслям естествознания например изобретение электронного микроскопа и введение метода меченых атомов вызвало переворот во всей биологии физиологии биохимии Физические методы определили успехи химии геологии астрономии способствовали в значительной степени развитию науки о космосе и овладению космосом
Главной задачей химии становится синтез полимеров особенно играющих роль стратегического сырья (каучук искусственное волокно) получение синтетического топлива лёгких сплавов и заменителей металла для авиации и космонавтики Энергетической базой промышленности в начале 00 в становятся всё больше электричество (динамо-машина) химическая энергия (двигатели внутреннего сгорания) а затем (после 0-й мировой войны) и атомная энергия
Стимулирующее воздействие на естествознание новых потребностей техники привело к тому что в середине 00-х гг 00 в началась « новейшая революция в естествознании » [2] главным образом в физике (открытия электромагнитных волн Г Герцем коротковолнового электромагнитного излучения К Рентгеном радиоактивности А Беккерелем электрона Дж Томсоном светового давления П Н Лебедевым введение идеи кванта М Планком создание теории относительности А Эйнштейном радиоактивного распада Э Резерфордом и Ф Содди изобретение радио А С Поповым) а также в химии биологии (возникновение генетики на базе законов Г Менделя)
В 0000—0000 на основе представлений об атомном ядре электронах и квантах Н Бор создаёт модель атома разработка которой ведётся соответственно периодической системе элементов Д И Менделеева Это — 0-й этап революции в физике и во всём естествознании Он сопровождается нарушением прежних метафизических представлений о материи и её строении свойствах формах движения и типах закономерностей о пространстве и времени что объективно подтверждало диалектический материализм
Началом 0-го этапа в естествознании было первое овладение атомной энергией в результате открытия деления ядра (0000) и последующих исследований (0000—00) с которыми связано зарождение электронно-вычислительных машин и кибернетики Полное развитие он получил в середине 00 в Его особенностью является то что наряду с физикой теперь лидирует в естествознании целая группа отраслей естествознания: биология (особенно генетика молекулярная биология) химия (особенно макрохимия химия полимеров) а также науки смежные с естествознанием — космонавтика кибернетика
Если в начале 00 в физические открытия развивались самостоятельно то с середины 00 в революция в естествознании органически слилась с революцией в технике приведя к современной научно-технической революции С точки зрения практики решающую роль приобретают фундаментальные науки без которых не может развиваться современная техника
Перечень основных научных открытий сделанных в ходе естественно-научных революций
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:
учение о гелиоцентрической системе мира Н Коперника;
создание классической механики И Ньютоном;
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;
крупные открытия в начале XX столетия в области микромира создание квантовой механики и теории относительности
Вопросы и ответы по этапам развития естествознания
Первая научная революция «Учение о гелиоцентрической системе мира Н Коперника»
ВОПРОС: В чем суть труда Н Коперника «Об обращении небесных сфер»?
ОТВЕТ: Польский астроном Н Коперник в труде «Об обращении небесных сфер» предложил гелиоцентрическую картину мира вместо прежней птолемеевой (геоцентрической) Она явилась продолжением космологических идей Аристотеля и на нее опиралась религиозная картина мира Заслуга Н Коперника состояла также в том что он устранил вопрос о «перводвигателе» движения во Вселенной так как согласно его учению движение является естественным свойством всех небесных и земных тел Вполне понятно что его учение не соответствовало мировоззрению католической церкви и с этого времени начинается противостояние науки и церкви по главным вопросам касающимся природы