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 (Рис. 4).
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, 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».
 |
география общество
 |
биология человек
живой мир
 | |||
 | |||
химия
физика неживая
физическая
- природа
Форма движения
Рис.4 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 наш соотечественник, 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 состава, 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.
|
|
|
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.
В структуре современной науки появились и набирают силу такие направления как экология и синергетика. Об их взаимосвязи с естествознанием мы будем говорить в последующих разделах. К какой области знания их отнести? Как отмечают многие ученые - это скорее специфические интегративные подходы к изучению самых разнообразных сторон окружающей нас реальности - природы, общества, культуры, искусства, техники и технологии, экономики и политики.
Новые понятия и термины: иерархия, редукция, синергетика, трансдисциплинарный.
Ведущие идеи:
- положение частных наук в их иерархии зависит от уровня сложности исследуемых ими объектов и общности изучаемых ими законов природы;
- приоритетность развития определенных направлений науки в тот или иной исторический период обусловлена практическими потребностями общества.
1.3.3 ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И СОВРЕМЕННЫЕ ТРАНСДИСЦИПЛИНАРНЫЕ НАУЧНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ: СИНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ
Синергетика
Термин «синергисты» (греч. synergos - совместно действующий) начал использоваться в медицине XIX века вначале для обозначения мышц, действующих совместно в осуществлении определенного движения, а позднее, для обозначения медицинских препаратов, совместное действие которых усиливает лечебный эффект.
Во второй половине ХХ века термин «синергетика» был предложен немецким физиком Г.Хакеном для обозначения научного направления, изучающего процессы самоорганизации и эволюции систем разной природы и роли в этих процессах кооперативных взаимодействий их отдельных элементов.
Сложилось несколько представлений о том, что такое синергетика:
1. Наука, изучающая закономерности поведения сложных систем, далеких от равновесия.
2. Междисциплинарный метод изучения определенного класса систем.
3. Общий или системно-синергетический подход к описанию сложных систем, структур, процессов.
Сегодня можно с уверенностью говорить, что она стала трансдисциплинарной научной теорией. Ее идеи, зародившись в химии и физике, с успехом используются в экологии, биологии, геологии, cоциологии, экономике, медицине и других областях знания. Возможность описать поведение разнообразных систем с точки зрения единого механизма их развития ставит синергетику на уровень общенаучного подхода, позволяющего объяснить образование из хаоса упорядоченных устойчивых структур на основе самоорганизации и кооперативного взаимодействия их элементов. Сегодня методы синергетики широко используются в разных сферах деятельности - для моделирования и прогнозирования поведения как природных, так и технических, и экологических, и социальных систем.
Экология
Впервые термин «экология» (греч. oikos - дом, жилище) в научный обиход ввел в 1866 году немецкий биолог-эволюционист Э. Геккель (1834-1919). В течение почти ста лет она развивалась как раздел биологической науки.
Классическая или биологическая 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».
В современном понимании экология - это метанаука, изучающая всеобщие взаимосвязи объектов, явлений и процессов окружающего мира.
Сегодня сформировалось около двухсот ее направлений, предметом изучения которых являются как природные, так и технические, и социальные системы. Выделяют такие ее крупные блоков как:
- общая или классическая биологическая экология (изучает иерархии живого от клетки до биосферы);
- ландшафтная экология или геоэкология (изучает локальные, региональные, зональные и глобальные экосистемы, их структуру и динамику, изменения и прогнозы развития);
- социальная экология и экология человека (изучает иерархии социальных систем от индивида до мировой цивилизации);
- прикладная экология (промышленная, химическая, медицинская, сельскохозяйственная, промысловая и др.), природопользование и охрана окружающей среды.
Все без исключения направления экологии имеют тесную связь с естествознанием. И в первую очередь это относится к био- и геоэкологии.
Экология как и синергетика является основой для интеграции разнопредметных знаний в изучении как явлений природы, так и человеческого бытия.
1.3.4 ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И ГУМАНИТАРНОЕ ЗНАНИЕ:
ПРОБЛЕМА ИНТЕГРЦИИ
Дифференциация наук способствует становлению методов исследования, специфичных для каждой отрасли науки, что позволяет овладевать знаниями об объектах, явлениях и процессах вглубь, получать точную и детальную информацию об отдельных их элементах. Однако без объединения разнопредметных знаний невозможно целостное описание объекта, системы, процесса, явления, теории, построение многомерной картины мира, отражающей его изменчивость и подвижность, без этого невозможно постижение взаимной обусловленности всего происходящего в мире. Объединение усилий наук позволяет овладевать знаниями не только вширь, - благодаря ему рождается новое знание вглубь, оно подводит к выявлению и раскрытию новых качеств изучаемых объектов, дает новое представление о единстве и взаимосвязи всего сущего.
Более того, разные области познания не могут развиваться независимо друг от друга, ибо тесно взаимосвязаны через объект исследования. Да и само научное знание по своей природе является целостным, интегративным и системным, а его разбиение на отдельные части - явление чисто условное. Например, исследование процессов мышления, да и самого человека, как био-психо-социального существа, требует объединения усилий гуманитарных, естественных и технических наук. Без этого невозможны ни исследование социальных процессов, ни практическая деятельность, ни развитие отдельных научных областей, ни создание новых технологий, машин и механизмов.
Осознание необходимости консолидации наук в поисках единства мира сопряжено с идеей интеграции (лат. integratio - восполнение, объединение, суммирование)разнопредметных знаний и разных способов познания и освоения окружающей действительности.
Углубление интегративных тенденций способствует появлению новых направлений в науке. Взаимодействие физики с другими отраслями знания породило биофизику, химическую физику, астрофизику, геофизику и другие. Благодаря тесному сотрудничеству химии с другими науками выделились такие направления как электрохимия, биохимия, геохимия, агрохимия и другие. На законах химии базируются технические и прикладные науки - металлургия, стекловарение, химические технологии. Объединение геологии и химии рождает новую науку - геохимию. Синтез астрономии, физики и техники способствовал развитию космонавтики, взаимодействие которой с биологией позволило разработать такие направления науки как космическая биология и космическая медицина. Взаимодействие биологии с физикой и техникой способствовало развитию бионики.
Особую роль в объединении разнопредметных знаний играет математика. Совместные усилия математики с естественными науками позволили создать современные информационные системы, математическую лингвистику и теорию машинного перевода, разгадать механизмы наследственности, установить структуру молекул ДНК и РНК, разработать хромосомную теорию, генную инженерию и т.д.
В XX веке процессы интеграции принимают глобальный характер. Но это не значит, что дифференциация навсегда ушла из науки. И сейчас возникают более узкие научные направления. Например, в современной медицине таковых свыше трехсот, в физике - почти столько же.
Объективно процессы интеграции и дифференциации связаны с материальным единством мира, практическими потребностями развивающегося общества и всех его подсистем. С процессуальной стороны они рассматриваются как противоположные тенденции, как две стороны процесса познания, которые являются характеристиками его развития. Границы между ними часто бывают размыты и подвижны, а их единство не исключает того, что в различные моменты в процессе познания преобладает какая-то одна из них.
В современной науке интеграция разнопредметных знаний понимается не просто как суммирование, сложение, сближение или дополнение, а как их глубокое взаимодействие на основе общих принципов познания окружающего мира, общих инвариантов (лат. invarians - неизменный), позволяющих объединить их в единую, целостную, стройную систему. Однако, если в естественных науках в качестве инвариантов могут выступать общие логические основания, общие структуры, характеристики, общие качества или обобщенные понятия, используемые разными областями естествознания, то поиски оснований для интеграции естественнонаучного и гуманитарного знания вызывают серьезные затруднения, особенно в той области, где гуманитарные науки соприкасаются с ненаучным знанием. Вместе с тем, целостный образ мира, его обобщенная картина в представлениях отдельного человека, его мировоззрение и его деятельность формируются на основе синтеза как научных, так и ненаучных знаний, отражающих разные стороны познания мира. Поиски оснований этого синтеза для современной философии и методологии науки представляют чрезвычайно серьезную проблему, теоретическое решение которой пока не найдено.
Но есть еще одна не менее, а может быть более важная сторона необходимости интеграции естественнонаучного и гуманитарного знания - это преодоление техникоцентризма и гуманитаризация естественнонаучного и технического знания. Создав поистине грандиозные науку и технику, общество не смогло, а может быть и не захотело, выработать ту нравственную основу, которая бы ограничивала возможности использования достижений науки и техники во вред человечеству. С нарушением техногуманитарного баланса в развитии общества и внутренней симметрии культуры разрушается то великое триединство, о котором говорил Ф.М.Достоевский: «Величайшее добро, высочайшая истина и совершеннейшая красота неразделимы. Красота спасет мир». Но их разделили. Истина отошла к науке, красота - к искусству, а добро снисходительно оставили вере. Сегодня необходимо восстановить это триединство, ибо наука и техника, не освещенные идеалами добра и красоты, ведут мир не только к технологической катастрофе, но и к нравственной деградации человечества.
Новые понятия и термины: бионика,интеграция, инвариант.
Ведущие идеи:
- интеграция и дифференциация как универсальные категории науки, характеризующие развитие систем разной природы;
- взаимодействие интеграции и дифференциации на пути познания мира.
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 31; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!