Фундаментальные и прикладные науки

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Концепция – целостная система понятий и принципов, отражающая в своем «теле» один из естественных миров или несколько таких миров.

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

Понятие естествознания

Естествознание – совокупность наук о природе, взятое как единое целое.

Это определение говорит о естествознании как о совокупности, т.е. множестве наук, изучающих природу, хотя в нем и содержится фраза, что это множество следует рассматривать как единое целое.

К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных ‒ астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д.

Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека.

Редукционизм и холизм

Одна из проблем науки – проблема редукционизма.

Редукционизм (лат. reductio – уменьшение) – господство аналитического подхода, направляющего мышление на поиск простейших, далее неразложимых элементов.

Редукционизм в науке – это стремление описать более сложные явления языком науки, описывающей менее сложные явления или класс явлений (например, сведение биологии к механике и т.п.).

Редукционизм неизбежен при анализе сложных объектов и явлений. Однако нельзя рассматривать, например, жизнедеятельность организма, сводя все к физике или химии. Но законы физики и химии должны выполняться и для биологических объектов.

В настоящее время достигнуто понимание необходимости целостного –холистического (англ. whole – целый) – взгляда на мир.

Холизм – противоположность редукционизма, присущее современной науке стремление создать обобщенное знание о природе.

Фундаментальные и прикладные науки

Установившееся понимание фундаментальной и прикладной науки состоит в следующем. Проблемы, которые ставятся перед учеными извне, называются прикладными. Прикладные науки, таким образом, имеют своей целью осуществление практического применения добытого знания. Проблемы, возникающие внутри самой науки, называются фундаментальными. Таким образом, фундаментальная наука направлена на получение самого знания о мире как такового. Не следует слово «фундаментальный» смешивать здесь со словом «большой», «важный». Прикладное исследование может иметь очень большое значение как для практической деятельности, так и для самой науки, в то время как фундаментальное исследование может оказаться пустяковым.

Естественные и гуманитарные науки

В процессе познания окружающего мира и самого человека формируются различные науки. Естественные науки – науки о природе – формируют естественно-научную культуру, гуманитарные – художественную (гуманитарную) культуру.

На начальных стадиях познания (мифология, натурфилософия) оба этих вида наук и культур не разделялись. Однако постепенно каждая из них разрабатывала свои принципы и подходы. Разделению этих культур способствовали и разные цели: естественные науки стремились изучить природу и покорить ее; гуманитарные своей целью ставили изучение человека и его мира.

Считается, что методы естественных и гуманитарных наук также преимущественно различны: рациональный в естественных и эмоциональный (интуитивный, образный) в гуманитарных. Справедливости ради надо заметить, что резкой границы здесь нет, поскольку элементы интуиции, образного мышления являются неотъемлемыми элементами естественнонаучного постижения мира, а в гуманитарных науках, особенно в таких как история, экономика, социология, нельзя обойтись без рационального, логического метода.

В Античную эпоху преобладало единое, нерасчлененное знание о мире (натурфилософия). Не существовало проблемы разделения естественных и гуманитарных наук и в эпоху Средневековья, хотя в то время уже начался процесс дифференциации научного знания, выделение самостоятельных наук. Тем не менее, для средневекового человека Природа представляла собой мир вещей, за которыми надо стремиться видеть символы Бога, т.е. познание мира было, прежде всего, познанием Божественной Мудрости.

В эпоху Нового времени (XVII – XVIII вв.) началось исключительно быстрое развитие естествознания, сопровождавшееся процессом дифференциации наук. Успехи естествознания были настолько велики, что в обществе возникло представление об их всесильности. Мнения и возражения представителей гуманитарного направления зачастую игнорировались. Рациональный, логический метод познания мира стал определяющим. Позже наметился своего рода раскол между гуманитарной и естественнонаучной культурой.

Этапы познания Природы

История науки свидетельствует о том, что в своем познании Природы, начиная с древних времен, человечество прошло три стадии и вступает в четвертую.

1. На первой стадии сформировались общие синкретические, т.е. нерасчлененные представления об окружающем мире как о чем-то целом. Именно тогда появилась натурфилософия ‒ философия Природы, содержавшая идеи и догадки, ставшие в XIII – XV столетиях зачатками естественных наук. В натурфилософии господствовали методы наблюдения, но не эксперимента. Именно на этом этапе возникли представления о мире как развивающемся из хаоса, эволюционирующем.

2. Вторая стадия – аналитическая – характерна для XV – XVIII веков. На этой стадии происходило мысленное расчленение и выделение частностей, приведшее к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других наук (наряду с издавна существовавшей астрономией). Естественное стремление исследователей ко все более глубокому проникновению в детали разнообразных природных объектов привело к неудержимой дифференциации, т.е. разделению соответствующих наук. Например, химия сначала была разделена на органическую и неорганическую, затем появились физическая, аналитическая химия и т.д. Сегодня этот перечень очень велик. Для аналитической стадии характерно явное преобладание эмпирических (полученных путем опыта, эксперимента) знаний над теоретическими. Важной особенностью аналитической стадии является опережающее, преимущественное исследование предметов Природы по отношению к изучению процессов в Природе. Особенность аналитического периода развития естествознания состоит в том, что сама Природа вплоть до середины XIX века рассматривалась неизменной, окостенелой, вне эволюции.

3. Третья стадия – синтетическая. Постепенно, в течение XIX – XX вв., стало происходить воссоздание целостной картины Природы на основе ранее познанных частностей, т.е. наступила третья, так называемая синтетическая стадия.

4. Ряд исследователей считает, что в наши дни начинает осуществляться четвертая – интегрально-дифференциальная – стадия, на которой рождается действительно единая наука о природе.

Примечательно, что переход к третьей (синтетической) и даже к четвертой (интегрально-дифференциальной) стадиям исследования Природы не исключает проявления всех только что перечисленных особенностей аналитического периода. Более того, процессы дифференциации естественных наук ныне усиливаются, а объем эмпирических исследований резко возрастает. Но как то, так и другое теперь происходит на фоне все более усиливающихся интегративных тенденций и рождения универсальных теорий, стремящихся все бесконечное разнообразие природных явлений вывести из одного или нескольких общетеоретических принципов. Таким образом, строгих границ между аналитической и синтетической стадиями изучения Природы нет.

Научная картина мира

Научная картина мира (НКМ) включает в себя важнейшие достижения науки, создающие определенное понимание мира и места человека в нем. В нее не входят более частные сведения о свойствах различных природных систем, о деталях самого познавательного процесса.

В отличие от строгих теорий, научная картина мира обладает необходимой наглядностью.

Научная картина мира – это особая форма систематизации знаний, преимущественно качественное их обобщение, мировоззренческий синтез различных научных теорий.

В истории науки научные картины мира не оставались неизменными, а сменяли друг друга, таким образом, можно говорить об эволюции научных картин мира. Наиболее наглядной представляется эволюция физических картинмира: натурфилософской – до XVI – XVII вв., механистической – до второй половины XIX в., термодинамической (в рамках механистической теории) в XIX в, релятивистской и квантово-механической в XX веке. На рисунке схематично представлено развитие и смена научных картин мира в физике.

Физические картины Мира

 

Существуют общенаучные картины мира и картины мира с точки зрения отдельных наук, например, физическая, биологическая и т.п.

Первобытное знание

Первобытная культура синкретичная – нерасчлененная. В ней тесно переплетаются познавательная, эстетическая, предметно-практическая и другие виды деятельности. Интересна следующая история. В одной центральноавстралийской пустыне заблудилась группа путешественников-европейцев. Ситуация в тех условиях трагическая. Проводник, абориген, успокоил путешественников: «В этой местности я раньше никогда не был, но знаю ее… песню». Следуя словам песни, он вывел путешественников к источнику. Этот пример ярко иллюстрирует единство науки, искусства и повседневного обыденного опыта.

Мифология

В первобытную эпоху отдельные стороны, аспекты мира обобщались не в понятиях, а в чувственно-конкретных, наглядных образах. Совокупность связанных между собой подобных наглядных образов и представляла собой мифологическую картину мира.

Миф есть способ обобщения мира в форме наглядных образов.

Миф несет в себе не только определенное обобщение и понимание мира, но и переживание мира, некоторое мироощущение.

Первобытный миф не только рассказывался, но и воспроизводился ритуальными действиями: плясками, обрядами, жертвоприношениями. Совершая ритуальные действия, человек поддерживал связь с теми силами (существами), которые сотворили мир.

Мифологическое сознание постепенно преобразовывалось рациональными формами. Переход к научному познанию мира требовал появления качественно новых, по сравнению с мифологическими, представлений о мире. В таком немифологическом мире существуют не антропоморфные, а независимые от людей и Богов процессы.

Милетская школа

Естествознание начинается тогда, когда формулируется вопрос: существует ли за многообразием вещей некое единое начало. Возникновение европейской науки принято связывать с Милетской школой. Ее историческая заслуга состояла в постановке первой и важнейшей естественно-научной проблемы – проблемы первоначала. Представители Милетской школы – Фалес, Анаксимандр, Анаксимен – были одновременно и первыми учеными-естествоиспытателями, и первыми философами.

Фалес Милетский вошел в историю науки и как философ, и как математик, который выдвинул идею математического доказательства. Идея математического доказательства – величайшее достижение древнегреческих мыслителей.

Платон

Платон предположил существование двух реальностей, двух миров. Первый мир – это мир множества единичных, изменяющихся, подвижных вещей, материальный мир, который отражается чувствами человека. Второй мир – это мир вечных, общих и неизменных сущностей, мир общих идей, который постигается разумом.

Идея – это то, что видно разумом в вещи. Это некое конструктивное начало, порождающая модель. Это старые мифологические Боги, переведенные на философский язык. Идея – это некоторое общее понятие, некоторое обобщение.

Никто из Богов и героев не пребывал в мире идей. Мир идей первичен по отношению к миру чувственных вещей. Материальный мир производен от идеального.

Аристотель

Главное возражение Аристотеля направлено против платоновского отрыва идеи вещи от самой вещи. Идеи и чувственные вещи не могут существовать отдельно, в разных мирах. Мир един. Он не распадается на два мира – чувственный и идеальный. Идея существует не где-то в далеких космических далях, а в самих чувственных вещах.

Мир изменчивых природных вещей, как и мир идей, может быть предметом достоверного познания. Все достойно быть предметом познания: и движение светил, и строение живых тел, и устройство полиса. Основу естественно-научных воззрений Аристотеля составляет его учение о материи и форме.

Мир состоит из вещей, каждая отдельная вещь является соединением материи и формы. Материя сама по себе – бесформенное, пассивное начало. Это материал – то, из чего возникает вещь, это субстрат вещи. Чтобы стать вещью, материя должна принять форму – идеальное, конструирующее начало, которое придает вещам конкретность. Как материя, так и форма вечны. Итак, каждая вещь – соединение материи и формы.

Каждый первоэлемент имеет свое место. В центре мира находится элемент Земли. Земля неподвижна и имеет сферическую форму. Вокруг Земли распределена вода, затем воздух, затем огонь. Огонь простирается до орбиты Луны. Выше Луны – надлунный, Божественный мир, в котором царят другие законы. В этом мире все тела состоят из эфира.

В Божественном мире существует лишь один вид движения – равномерное непрерывное круговое движение небесных тел. Небесные тела вращаются вокруг Земли по круговым орбитам. Они прикреплены к сферам, сделанным из эфира. Существуют сферы Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера, Сатурна и сфера неподвижных звезд. За ней находится перводвигатель – Бог, который и придает движение сферам. Космос конечен и вечен.

В разных точках пространства и в разных направлениях действуют свои законы. Современная физика строится на принципиально иной основе – на идее однородности и изотропности пространства и времени.

Все механическое движение можно разделить на две большие группы: движение небесных тел в надлунном мире и движение тел в подлунном, земном мире. Движение небесных тел – совершенное движение. Оно представляет собой вращательное равномерное круговое движение или движение, сложенное из подобных движений. У него нет ни начала, ни конца, оно не имеет материальной причины.

Все земные движения несовершенны. Они подвержены изменению, имеют начало и конец. Движение земных тел можно разделить на насильственное и естественное. Естественное движение – это движение тела к своему месту, тяжелого вниз, а легкого вверх. Естественное движение происходит само собой, не требует приложения силы. Насильственное движение требует приложения силы. Любое насильственное движение, даже равномерное и прямолинейное, происходит под действием силы. Закона инерции Аристотель не знал.

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Концепция – целостная система понятий и принципов, отражающая в своем «теле» один из естественных миров или несколько таких миров.

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

Понятие естествознания

Естествознание – совокупность наук о природе, взятое как единое целое.

Это определение говорит о естествознании как о совокупности, т.е. множестве наук, изучающих природу, хотя в нем и содержится фраза, что это множество следует рассматривать как единое целое.

К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных ‒ астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д.

Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека.

Редукционизм и холизм

Одна из проблем науки – проблема редукционизма.

Редукционизм (лат. reductio – уменьшение) – господство аналитического подхода, направляющего мышление на поиск простейших, далее неразложимых элементов.

Редукционизм в науке – это стремление описать более сложные явления языком науки, описывающей менее сложные явления или класс явлений (например, сведение биологии к механике и т.п.).

Редукционизм неизбежен при анализе сложных объектов и явлений. Однако нельзя рассматривать, например, жизнедеятельность организма, сводя все к физике или химии. Но законы физики и химии должны выполняться и для биологических объектов.

В настоящее время достигнуто понимание необходимости целостного –холистического (англ. whole – целый) – взгляда на мир.

Холизм – противоположность редукционизма, присущее современной науке стремление создать обобщенное знание о природе.

Фундаментальные и прикладные науки

Установившееся понимание фундаментальной и прикладной науки состоит в следующем. Проблемы, которые ставятся перед учеными извне, называются прикладными. Прикладные науки, таким образом, имеют своей целью осуществление практического применения добытого знания. Проблемы, возникающие внутри самой науки, называются фундаментальными. Таким образом, фундаментальная наука направлена на получение самого знания о мире как такового. Не следует слово «фундаментальный» смешивать здесь со словом «большой», «важный». Прикладное исследование может иметь очень большое значение как для практической деятельности, так и для самой науки, в то время как фундаментальное исследование может оказаться пустяковым.