Развитие естественнонаучных представлений.

Если окружающий нас мир представляет собой единое и целостное образование, в котором предметы и явления находятся во взаимосвязи и взаимодействии, то адекватное представление о нем должно быть отражено в единстве всего нашего знания. Подлинное единство научного знания формулируется в диалектическом процессе взаимодействия дифференциации и интеграции знания.

Дифференциация научного знания служит необходимым этапом в развитии науки и она направлена на более тщательное и глубокое изучение отдельных явлений и процессов определенной области действительности.

В результате такого исследования появляются отдельные научные дисциплины со своим предметом и специфическими методами познания. В древних Египте, Китае, Индии, Вавилоне отдельные науки (особенно астрономия и математика) достигли заметных результатов. Однако они были сугубо опытными, эмпирическими как по содержанию знания, так и по способу его получения, обоснования и изложения.

В ранней античной Греции не существовало строгого разграничения между конкретными областями исследования и отдельных научных дисциплин. Все известные знания, предположения и приемы рассматривались в рамках философии (натурфилософии). Здесь необходимо обратить внимание на формирование натурфилософских школ, составивших первичный пьедестал научно-теоретического знания (например, представления о первооснове всех вещей - единой субстанции, о методе математического доказательства, абстрагирования (милетская школа), о дедуктивном методе познания (пифогорейцы) и логического доказательства).

Второй этап развития древнегреческой философии проходил в период расцвета афинской рабовладельческой демократии (I – IV вв до н.э.). Социальная обстановка Эллады, ее смелый свободный дух позволили научному знанию освободиться от мифологии и превратиться в теоретическую науку. В эти годы появляются учения Демокрита, Платона, Аристотеля. Натурфилософия античных греков выступает как первая форма собственно теоретического знания о мире в целом.

Впервые отдельные естественнонаучные дисциплины возникают в эпоху Возрождения. Изучение природы должно было начаться с установления законов такой простейшей формы движения материи как механические процессы. Г. Галилей, исследуя свободное падение, сформулировал управляющие им законы и заложил основы механики, которую превратил в дисциплину И. Ньютон. Вслед за этим формулируется физика, химия, биология и другие фундаментальные науки о природе. По мере дальнейшего научного прогресса происходит ускоренный процесс появления все новых и новых научных дисциплин.

Наука выработала средства и методы для преодоления ограниченности чисто дисциплинарного подхода к изучению мира. Новый подход называют интегративным или междисциплинарным.

Интеграция научного знания осуществляется в различных формах, начиная от применения понятий, теорий и методов одной науки в другой и кончая возникшем в нашем столетии системным методом.

Когда биология начала использовать физические методы в своих исследованиях, возникла новая наука – биофизика. Аналогичным образом возникли биохимия, геофизика, геохимия и другие науки. Особое значение в наше время приобретает системный метод, который дает возможность рассматривать предметы и явления в их взаимосвязи и целостности.

Научный метод представляет собой яркое воплощение единства всех форм знаний о мире. Тот факт, что познание в естественных, технических, социальных и гуманитарных науках в целом совершается по некоторым общим принципам, правилам и способам деятельности, свидетельствует, с одной стороны, о взаимосвязи и единстве этих наук, а с другой – об общем, едином источнике их познания, которым служит окружающий нас объективный реальный мир - природа и общество.

Кибернетика, возникшая около полувека назад, является одним из замечательных примеров междисциплинарного исследования. Она изучает с единой, общей точки зрения процессы управления в технических, живых и социальных системах. Хотя конкретные процессы управления стали изучаться 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 потребовалось 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 новых эффективных вычислительных средств - компьютеров.

Вопрос о лидерстве конкретной науки в естествознании зависит от множества разнообразных факторов, среди которых решающую роль играет значение лидирующей науки для общества, точность, разработанность и общность методов ее исследования, возможность их применения в других науках.

В конце 19-го и начале 20-го века в естествознании такой наукой являлась физика. Были сделаны крупнейшие открытия, которые изменили представления о картине мира, и это прежде всего открытия, связанные со строением вещества. Если раньше неделимыми частицами материи считались атомы, то в конце 19-го века были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было определено строение ядер атомов, состоящих из протонов и нейтронов.

Согласно первой модели атома, построенной английским ученым Резерфордом, он уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в которой вокруг ядра вращаются электроны. Далее модель была усовершенствована Нильсом Бором, который предположил, что энергия поглощается и излучается порциями (квантами) при переходе с одной орбиты на другую.

В 30-е годы 20-го века было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества электроны обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Было доказано экспериментально, что между веществом и полем не существует четкой границы: в определенных условиях элементарные частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля – свойства корпускул. Это явление получило название дуализма волны и частицы. В 1925-27 годах для объяснения процессов, происходящих в мире мельчайших частиц материи, была создана квантовая механика. Впоследствии возникли и другие разнообразные квантовые теории: квантовая электродинамика, теория элементарных частиц и другие, которые исследуют закономерности движения объектов микромира. Возникла фундаментальная теория современной физики – теория относительности, в корне изменившая научные представления о пространстве и времени.