Естествознание в системе наук

ВВЕДЕНИЕ

 

Современное науковедение под  естествознанием понимает систему  наук о природе: физику, химию, биологию, астрономию, геологию и другие. Каждая из этих наук имеет свое предметное поле, содержание, структуру, методы исследования, описывает какую-то одну сторону  природы и строит ее модель: физика – физическую картину мира, химия  – химическую, биология – биологическую  и т.д. Но, изучая, и даже очень  глубоко, одну из этих сторон, нельзя забывать, что мир целостен и един. Поэтому  одной из важнейших задач естествознания является постижение фундаментальных, всеобщих законов бытия материи  и построение единой научной картины  мира – такой его непротиворечивой модели, которая бы с единых позиций  описывала явления и процессы, протекающие в окружающем нас  мире.

Цель работы – раскрыть естествознание в системе наук.

Задачи работы:

1. Показать, что дифференциация  и интеграция наук неотъемлемые  стороны процесса познания окружающего  мира.

2. Сформировать представление  об иерархичности естественных  наук.

3. Раскрыть роль естествознания  в социально-культурной жизни  общества.

4. Обосновать необходимость  интеграции естественнонаучного  и гуманитарного знания.

5. Отработать понятия:  дифференциация, диверсификация, интеграция.

Методика исследования основана на использовании контент-анализа  различных источников научной и  специальной литературы по вопросам концептуальных основ современного естествознания.

 

 

1. Дифференциация наук

 

Накопление количества и  изменение качества информации об окружающем мире, ее систематизация и классификация  еще в рамках натурфилософии способствовали выделению природы, человека и общества как самостоятельных объектов познания и разделению ее единого поля на отдельные области. Этот процесс  получил название дифференциации (лат. differentia – разность, разделение).

Познавательная сфера  современной науки включает около  пятнадцати тысяч научных дисциплин. В ее структуре четко выделяются три области:

– система знаний о человеке, обществе и различных видах и  формах общественной жизни – гуманитарные (франц. humanitaire от лат. humanitas). науки;

– система знаний о природе  – естествознание;

– система знаний о технике  и технологиях – технические  науки.

В процессе их выделения  произошло не просто деление единого  предметного поля науки. На основе выявленных общих оснований этих областей знания произошло формирование общего научного языка, системы понятий, специфических  методов исследования, стереотипов (образцов, стилей) познания, традиций в понимании действительности –  гуманитарного, естественнонаучного (рационального) и технического мышления.

Внутри каждой из областей выделяются еще более узкие направления. Так естествознание включает комплекс взаимосвязанных наук о живой  и неживой природе и человеке как ее части – астрономию, физику, химию, биологию, медицину, геологию и  др. Каждая из них имеет свое предметное поле – содержание, структуру, специфические  методы исследования, описывает какую-то одну сторону природы и строит ее модель, единую непротиворечивую теорию, описывающую явления этой стороны  природы. В процессе исторического  развития человечества их роль в культуре цивилизации претерпела существенные изменения.

Каждая из выделенных наук сама представляет сложнопостроенный  комплекс знаний, в рамках которых  можно выделить еще более узкие  области. Этот процесс получил название диверсификации (лат. diversificatio – изменение, разнообразие). Например, в биологии выделяют ботанику, зоологию, анатомию, физиологию, цитологию, генетику, эволюционную теорию и т.д., в физике – классическую механику, термодинамику, электродинамику, статистическую физику, теорию относительности, атомную и ядерную физику, квантовую  механику, физику элементарных частиц и др., астрономия включает небесную механику, астрофизику, космологию, и  др., химия – неорганическую, органическую, аналитическую, физическую химию, химию  полимеров и т.д.

Сферы естественнонаучного, технического и гуманитарного знания глубоко взаимосвязаны. Отсутствие общих оснований и общего языка  описания явлений изучаемых ими  не мешает их взаимодействию. Прогресс естественных и технических наук и становление естественнонаучных методов исследования способствовали появлению крупных достижений в  гуманитарных областях – экономике, политике, в решении глобальных проблем  человечества. В большинстве своем  открытия в области естествознания становятся причиной изменения мировоззрения, общей направленности мышления, реализуются  в социальной жизни и, в конечном итоге, оказывают глубочайшее воздействие  на гуманитарную культуру. Развитие естественных наук придает новый смысл познанию. Но и гуманитарные науки в свою очередь влияют на развитие естественных и технических наук. Они дают возможность  человеку лучше понять самого себя, свое творчество, свою культуру, свою роль и назначение в системе Мироздания, помогают активизировать и реализовать  свои способности и творческий потенциал.

Дифференциация наук позволяет  более глубоко познавать отдельные  стороны окружающего нас мира, однако мир состоит не из отдельных  частей, а представляет целостность и для построения его объективной картины необходимы объединенные усилия всех наук.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Естествознание как  иерархия наук о природе

 

Объединенные специфическими методами исследования, естественные науки образуют иерархическую (греч. hieros -священный и arche – власть, расположение элементов в порядке от низшего  к высшему, последовательность усложняющихся  структур) систему. Впервые это подметил еще французский физик А.Ампер, создавший в начале XIX века первую классификацию естественных наук, которая  уже тогда включала около 200 наименований. Иерархию естественных наук можно представить  в виде упрощенной схемы (рисунок 1).

На первой ступени иерархической  лестницы естествознания находится  физика, как наука, изучающая наиболее "просто" устроенные системы, наиболее общие свойства материи, простейшие формы ее движения и взаимодействия. Все процессы и явления, протекающие  в социоприродной среде, развиваются  не вопреки, а сообразно фундаментальным  законам и принципам, которые  открыла и изучает физика. Ни одна химическая реакция, биологический  или социальный процесс не могут  протекать вопреки этим законам. Поэтому физика и является основанием всего естествознания, да и само слово "Physis" -означает "природа".

 

 

Рисунок 1. Систематика естественных наук

 

Астрономия – наука  о строении, развитии и движении космических тел, образуемых ими  систем и Вселенной в целом. Она, как и физика, изучает наиболее "простые" тела природы. В этом плане она близка физике и широко использует ее достижения для изучения процессов, протекающих в мегамире.

Физика и химия глубоко  взаимосвязанные разделы естествознания и имеют общее поле деятельности. Такие объекты микромира как  атомы и молекулы изучаются и  той, и другой наукой. Но как справедливо  отметил лауреат Нобелевской  премии по химии Н.Н.Семенов, "...химический процесс есть то основное явление, которое  отличает химию от физики и делает первую более сложной наукой". Процессы превращения веществ сопровождаются изменением их состава или строения. Почему одни вещества растворяются в  том или ином растворителе, а другие нет, почему одни вещества взаимодействуют  между собой, а другие нет? – Все  зависит от их электронной структуры  и строения и предопределяется фундаментальными законами природы. Однако химические превращения  нельзя редуцировать (лат. reductio – приведение обратно) к чисто физическим взаимодействиям  – механическим или электромагнитным, так как у химического процесса имеются свои, присущие только ему, специфические особенности, несводимые к другим формам движения материи.

Еще на более высокой ступени  иерархической лестницы находится  биология – комплекс наук, исследующих  живую природу от доклеточного уровня до биосферы. Она изучает еще более  сложные объекты и явления. Питание, дыхание, самовоспроизведение, раздражимость, способность к адаптации, опережающее  отражение – свойства, принципиально  отличающие их от физических и химических объектов. Имея физико-химическую основу, биологические процессы все же не могут быть описаны только с точки  зрения законов физики и химии. Для  этого используются характерные  только для этой области законы (законы наследования видовых признаков, естественного  отбора и т.д.).

Можно отметить и так называемые пограничные науки, которые возникли на стыках естествознания, обществознания и человекознания, например, география, психология, антропология, медицина и  др. География изучает процессы и  явления, протекающие в геосфере, одним из элементов которой является социум. Физическая география, изучающая  природные процессы, относится к  естественным наукам; экономическая, изучающая  размещение территориально-производственных комплексов и их взаимодействие –  к гуманитарным. Аналогичная ситуация и с психологией – наукой о  психике человека. Психология изучает  личность, ее познавательные способности, эмоционально-чувственную сферу, поведение. И в этом плане она выступает  как наука гуманитарная. Но характер поведения человека, особенности  его мышления, эмоции, чувства во многом зависят от физиологического состояния, биохимических и биофизических  процессов в мозге человека и  во всем организме. Их исследование –  одна из важнейших задач естественных наук.

В структуре современной  науки появились и набирают силу такие направления как экология и синергетика. К какой области  знания их отнести?

Классическая экология изучает  взаимосвязи живых организмов (в  том числе и человека) со средой их обитания. Расширение границ научного познания, переосмысление достижений классической экологии и проекция их на разные сферы социоприродной среды  позволяют говорить что это, скорее, общенаучный подход, который используют практически все существующие ныне отрасли науки. По выражению известного биолога А.В.Яблокова "Экологический  подход к исследованию явлений стал всеобщим, и сейчас трудно говорить об экологии как отдельной науке; это скорее особое видение любого предмета исследования – от культуры до внутриклеточных процессов... Экология как таковая – это и человековедение, или, лучше, обществоведение". Современная  экология включает свыше ста различных  направлений.

Термин "синергетика" (греч. synergos – совместно действующий) был  предложен немецким физиком Г. Хакеном  для обозначения науки, изучающей  процессы самоорганизации и эволюции систем разной природы. Сложилось несколько  представлений о том, что такое  синергетика:

1. Наука, изучающая закономерности  поведения сложных систем.

2. Междисциплинарный метод  изучения определенного класса  систем.

3. Общий подход к описанию  сложных систем, структур, процессов.

Это трансдисциплинарная  научная теория. Ее идеи, зародившись  в химии и физике, сегодня с  успехом используются в экологии, биологии, геологии, cоциологии, экономике, медицине и других областях. Возможность  описать поведение разнообразных  систем с точки зрения единого  механизма их развития ставит синергетику, как и экологию, на уровень общенаучного подхода, позволяющего объяснить образование  упорядоченных устойчивых структур на основе самоорганизации их элементов. Сегодня методы синергетики широко используются в разных областях знания и сферах деятельности – для моделирования  и прогнозирования поведения  как природных, так и технических, и социальных систем.

Особое место среди  всех наук занимают математика и философия. Они как бы и не относятся непосредственно  к естествознанию, и в то же время  являются тем основанием, без которого не может развиваться теоретическое  естествознание. Математика – это  не просто наука, это универсальный  формализованный язык, с помощью  которого человечество читает книгу  природы, усматривает глубинные  причинно-следственные связи, единство в многообразии явлений, устанавливает  количественные соотношения между  свойствами объектов, изучает их пространственные формы, строит модели объектов и систем, прогнозирует их поведение.

Философия выступает как  знание о наиболее общих категориях и законах развития мира, как особый мировоззренческий подход, отражающий наивысшую форму общественного  сознания. В отличии от мифологического  и религиозного мировоззрения она  носит не только духовно-практический, но и абстрактно-теоретический характер, и выступает в качестве методологической основы естествознания. В философии  культура, наука, искусство, религия  и сам человек, его мышление и  сознание подвергаются глубинному анализу, на основе которого философия пытается постичь окружающий мир и общие  законы его развития, понять внутренний мир человека, его духовные начала, суть, предназначение и роль в системе  Мироздания.

Обсуждая проблемы систематизации естественных наук, нельзя не сказать  о лидирующей роли отдельных направлений. Практические потребности общества в тот или иной период жизни  человечества определяют приоритетность развития какой-либо отрасли знания. XVI – XYII века по праву называют веком  астрономии. Физика, как основа научно-технического прогресса, на протяжении последних  трех с половиной веков была непревзойденным  лидером среди других наук. В XIX веке наряду с физикой в число лидирующих выходит синтетическая химия. ХХ век считают веком расцвета медицины, биологии и генетики. Стремительный  прогресс молекулярной биологии, широкое  использование прецизионного (высокоточного) физического оборудования в экспериментальных исследованиях позволили собрать уникальные факты и построить хромосомную и генную теории. Современная биология стоит на пороге открытия фундаментальных теоретических идей. Ряд специалистов высказывает прогнозы о том, что XXI век станет веком развития психологии и расцвета гуманитарных наук.