В основе мировоззренческой платформы любого человека лежат его представления о картине мира. Как устроена Вселенная, какие законы лежат в основе ее динамики, существовала ли она вечно, или имела начало, как и когда во Вселенной зарождается жизнь, в чем смысл жизни, какое место во Вселенной занимает человек? В зависимости от ответа на подобные вопросы человек строит свое поведение и отношение к миру.
Целью образования в числе прочего является формирование в человеке такого миропонимания, которое соответствует научным представлениям. Однако современная наука давно вышла за границы обыденного мышления человека. Некоторые научные теории кажутся совершенно далекими от понятия здравого смысла. Современная картина мира полна парадоксов.
Наука занимается изучением объективно существующих (т.е. существующих независимо от чьего-либо сознания) явлений природы.
Все научные дисциплины условно разделены на две основные группы: естественно-научные (занимаются изучением объектов и явлений, не являющиеся продуктом деятельности человека или человечества) и гуманитарные (изучают явления и объекты, возникшие как результат деятельности человека).
«Наука - самое важное, самое прекрасное и нужное в жизни человека» -Так выразительно и кратко оценил практическую значимость науки великий русский писатель А.П. Чехов (1860-1904). Однако такое однозначное представление о науке не всегда находит понимание в повседневной жизни. Отношение общества к науке и особенно к естествознанию определяется в основном пониманием ценности науки в данный момент времени. Ценность науки часто рассматривается с двух точек зрения, Что наука дает людям для улучшения их жизни? Что она дает небольшой группе людей, изучающих природу и желающих знать, как устроен окружающий нас мир? Ценной в первом смысле считается прикладная науки, а во втором-фундаментальная.
Любая наука ставит перед собой целью раскрытие механизмов явлений, законов, по которым строится реальность.
Это позволяет прогнозировать результаты протекания процессов, использовать их в своих целях. Объектами изучения гуманитарных наук
(история, социология, лингвистика, экономика, правоведение и т.п.) является человек и отношения между людьми. Поэтому изучаемые ими законы несут на себе отпечаток субъективности, что часто вызывает массу споров об их справедливости. Предметом изучения естественных наук (физика, астрономия, космология, космогония, химия, биология, география и т.п.) является природа. Формулировки законов природы не допускают субъективности, хотя, как выясняется, полностью избежать этого не удается.
Естествознание – совокупность наук о явлениях и законах природы, включающее многие естественно-научные отрасли.
Гуманитаристика – совокупность наук о человеке и отношений между людьми, изучают явления объекты, возникшие как результат деятельности человека.
Основной критерий научности в естествознании это
причинность, истина, относительность.
Основной критерий научности в гуманитастике
это понимание процессов, на научность воздействует человек.
Естествознание- наука о явлениях и законах природы. Современное естествознание включает множество естественно-научных отраслей: физику, химию, биологию, физическую химию, биофизику, биохимию, геохимию и др. Она охватывает широкий спектр вопросов о разнообразных свойствах объектов природы, которую можно рассматривать как единое целое.
Разделение естественно-научных проблем на прикладные и фундаментальные часто производят по чисто формальному признаку: проблемы, которые ставятся перед учеными извне, т.е. заказчиком, относят к прикладным, а проблемы, возникшие внутри самой науки,– к фундаментальным.
Слово «фундаментальный» не следует считать равноценным словам «важный», «большой» и т.п. Прикладное исследование может иметь очень большое значение и для самой науки, в то время как фундаментальное исследование: может быть и незначительным. Существует мнение, что достаточно предъявить высокие требования к уровню фундаментальных исследований для достижения желаемой цели и выполненные на высоком уровне исследования рано или поздно найдут применение.
Результаты многих фундаментальных исследований, к сожалению, никогда не найдут применения, что обусловливается различными причинами.
К настоящему времени, к сожалению, нет точного критерия определения фундаментальных и прикладных проблем, нет ясных правил отделения полезных исследований от бесполезных, и поэтому общество вынуждено идти на издержки.
Ценность фундаментальных исследований заключается не только в возможной выгоде от них завтра, но и в том, что они позволяют поддержать высокий научный уровень прикладных исследований. Сравнительно невысокий уровень исследований в отраслевых институтах часто объясняется отсутствием в них работ, посвященных фундаментальным проблемам.
В наше время естественно-научные знания превратились в сферу активных действий и представляют собой базовый ресурс экономики, по своей значимости превосходящий материальные ресурсы: капитал, землю, рабочую силу и т.п. Естественно-научные знания и основанные на них современные технологии формируют новый образ жизни, и высокообразованный человек не может дистанцироваться от фундаментальных знаний об окружающем мире, не рискуя оказаться беспомощным в профессиональной деятельности.
Среди многочисленных отраслей знаний естественно-научные знания- знания о природе - отличает ряд важнейших особенностей; прежде всего их практическая значимость и полезность (на их основе создаются различные производственные технологии), естественно-научные знания дают целостное представление о.природе, неотъемлемой частью которой является сам человек. Они расширяют кругозор и служат основной базой для изучения и усвоения всего нового, необходимого каждому человеку для управления не только своей деятельностью, но и производством, группой людей, обществом, государством. Долгое время естественно-научные знания соотносились преимущественно со сферой бытия, сферой существования человека. С течением времени они превратились в сферу действий. Если в прежние времена знания рассматривались как преимущественно частный товар, то теперь они представляют собой товар общественный.
Естественно-научные знания, как и другие виды знаний, существенно отличаются от денежных, природных/трудовых и других ресурсов» Все чаще их называют интеллектуальным капиталом, общественным благом. Знания не убывают по мере их использования, и они неотчуждаемы: приобретение одним человеком некоторых знаний никак не мешает приобретению тех же знаний другим людям, чего не скажешь, например, о купленной паре обуви. Знания, воплощенные в книге, стоят одинаково, независимо от того, сколько человек ее прочтет. Конечно, один и тот же экземпляр книги не могут купить одновременно многие покупатели, и стоимость издания зависит от тиража. Однако эти экономические факторы относятся к материальному носителю знаний-книге, а не к самим знаниям.
Вследствие своей нематериальное знания в виде информации обретают качество долговечности и для их распространения не существует границ.
2. СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА. ОТКАЗ ОТ ТРЕБОВАНИЙ КЛАССИЧЕСКОГО ДЕТЕРМИНИЗМА
Экспериментальные факты (дифракция электронов, эффект Комптона, фотоэффект и многие другие) и теоретические модели, вроде боровской модели атома, с определенностью свидетельствуют, что законы классической физики становятся неприменимыми для описания поведения атомов и молекул и их взаимодействия со светом. В течение десятилетия между 1920-м и 1930-м гг. ряд выдающихся физиков ХХ в. (де Бройль, Гейзенберг, Борн, Шредингер, Бор, Паули и др.) занимался построением теории, которая могла бы адекватно описать явления микромира. В результате родилась квантовая механика, ставшая основой всех современных теорий строения вещества, можно сказать, основой (вместе с теорией относительности) физики ХХ в.
Законы квантовой механики применимы в микромире, в то же время мы с вами являемся макроскопическими объектами и живем в макромире, управляющимся совершенно иными, классическими законами. Поэтому неудивительно, что многие положения квантовой механики не могут быть проверены нами непосредственно и воспринимаются как странные, невозможные, непривычные. Тем не менее квантовая механика является, наверное, самой подтвержденной на опыте теорией, так как следствия расчетов, выполненных по законам этой теории, используются практически во всем, что нас окружает, и стали частью человеческой цивилизации.
К сожалению, используемый квантовой механикой математический аппарат довольно сложен и идеи квантовой механики могут быть изложены лишь словесно и поэтому недостаточно убедительно. С учетом этого замечания попытаемся дать хоть какое-то представление об этих идеях.
Основным понятием квантовой механики является понятие квантового состояния какого-то микрообъекта, или микросистемы (это может быть отдельная частица, атом, молекула, совокупность атомов и т.п.). Состояние может быть охарактеризовано заданием квантовых чисел: значений энергии, импульса, момента импульса, проекции этого момента импульса на какую-то ось, заряда и т.п. Как следует из модели Бора для атома водорода, энергия и другие характеристики могут в некоторых случаях принимать лишь дискретный ряд значений, нумеруемых числом n = 1, 2, … (в этом пункте квантовая механика полностью противоречит классической физике).
Таким образом, квантовая механика в общем случае оперирует не с определенными результатами измерений тех или иных физических величин, а лишь с вероятностями того, что при измерении будет получено то или иное значение величины. Этим квантовая механика принципиально отличается от классической физики.
Другое фундаментальное отличие заключается в том, что не всегда можно измерить какую-то величину со сколь угодно большой точностью. Сам акт измерения в микромире оказывает необратимое влияние на измеряемый объект.
Этот факт выражается в соотношении неопределенностей Гейзенберга:
D
p x *
D
x
³
Здесь = h/(2p) – постоянная Планка «аш с чертой», которая столь часто фигурирует в большинстве формул квантовой механики, что физики предпочитают употреблять ее вместо h.
Численно
= 1,05*10 -34 Дж*с
Смысл соотношения неопределенностей заключается в том, что невозможно одновременное измерение дополнительных (по терминологии Н. Бора) величин, например, координаты и импульса микрообъекта. Всякая попытка увеличить точность измерения координаты приводит к потере информации об импульсе, и наоборот. Следует ясно понимать, что речь не идет о несовершенстве приборов для измерения. Ограничения, накладываемые соотношением неопределенностей, носят принципиальный характер, не зависящий от устройства приборов. Эти ограничения являются законом, действующим в микромире.
Соотношение неопределенности Гейзенберга ставило принципиальный запрет на возможность точного описания мира, что являлось краеугольным камнем механистической науки классического периода, выражавшимся в философии Лапласовского детерминизма (если мы знаем исходные данные, то можем абсолютно точно рассчитать будущее). Если в классической физике понятие случайности используется для описания поведения систем с большим количеством однотипных элементов и является лишь сознательной жертвой полноте описания во имя упрощения решения задачи, то в квантовой физике признается, что в микромире точный прогноз поведения объектов, по-видимому, вообще невозможен. Похоже на то, что сама природа не знает точного ответа на некоторые вопросы.
Кроме того, в квантовой механике принципиально отличается от классического закон сложения вероятностей взаимоисключающих друг друга (с классической точки зрения) событий (например, прохождение электрона через одну из щелей). В классической концепции вероятности всегда складываются, что и приводит к ожиданию обнаружить при открывании двух щелей картину, равную сумме изображений, получаемых от каждой из щелей в отдельности. В квантовой механике этот закон справедлив не всегда. Если же ситуация такова, что события принципиально неразличимы, суммарная вероятность вычисляется как квадрат модуля суммы комплексных функций, называемых амплитудами вероятностей. При этом вероятности не суммируются.
При движении в пустом пространстве амплитуда перехода частицы из одной точки в другую совпадает с выражением для плоской монохроматической волны. В случае больших масс, составляющих систему тел, ограничения на точность измерений стремятся к нулю, и законы квантовой механики переходят в законы классической физики. Поэтому если комната имеет две двери, то выходящий из одной двери человек, в принципе, «будет интерферировать» подобно электрону в опыте со щелями, из-за чего в пространстве возникнет несколько областей, где он сможет появиться. Однако из-за большой массы человека вероятности нахождения человека в других областях, кроме одной, будут стремиться к нулю. Поэтому мы и не наблюдаем своих двойников.
3. ПРИНЦИП ОПТИМАЛЬНОСТИ
Если не считать, что камень заранее «просчитывает» траекторию своего движения, приходится признать, что природа из всех возможных законов выбрала только те, которые подчиняются вариационным принципам
. Это положение можно назвать принципом оптимальности
законов природы. Этот закон действует на всех уровнях мироустройства. Например, одной из аксиом, на которых строится современная экология, является третий закон Коммонера: природа знает лучше
.
Под оптимальным можно понимать такое состояние системы в целом, которое практически не изменяется или изменяется минимально возможным образом при различных вариациях внутренней структуры (такое состояние еще называется равновесным). Наиболее показательным в этом смысле является именно принцип наименьшего действия. Так если среди возможных путей, соединяющих исходную и конечную точки траектории (рис.), провести несколько траекторий и просчитать по каждой из них величину действия, а затем чуть изменить (поварьировать) каждую из этих траекторий, то практически для всех траекторий величина действия существенно изменится, и только для параболической (то есть верной) траектории величина действия окажется практически той же.
Это напоминает решение задачи математического анализа по нахождению экстремума (оптимума) функции, только функция в данном случае имеет интегральный характер и называется функционалом
, и минимальное значение функционал принимает не при каком-то значении аргумента, а при какой-то форме траектории (в данном случае).
Типичным проявлением принципа оптимальности является, по-видимому, принцип роста энтропии (второй закон термодинамики), который в данном случае можно сформулировать следующим образом: любая система стремится к состоянию, в котором любые вариации данного состояния не приводят к существенному изменению энтропии, которая в данном состоянии принимает значение, близкое к максимально возможному
.
Резонно возникает вопрос: если в любой момент времени природа реализует только оптимальные состояния и процессы, почему же в мире так много абсурда, ошибок, далеких от понятия оптимальности? Разве есть какая-то оптимальность в поведении мухи, бьющейся о стекло? Оказывается, есть, так как в данном случае муха задействует один из самых эффективных алгоритмов поиска оптимального решения, метод случайного поиска, который гарантирует, что решение рано или поздно будет найдено, если оно в принципе возможно. Природа очень часто задействует подобные алгоритмы оптимизации. Без определенной доли ошибки, абсурда, случайности природа не смогла бы развивать и усложнять свои формы. Системы, структура которых лишена ошибки, не способны развиваться (находить оптимум). Поэтому они довольно быстро разрушаются (накапливают ошибку).
Наличие во Вселенной холистских принципов, «отбирающих» законы природы по принципу оптимальности требует переосмысления научного отношения к феномену целесообразности
во Вселенной. Одним из краеугольных положений науки механистического периода было отрицание целесообразности мироустройства (антителеологичность
), которая ассоциировалась с Богом. Стремление «изгнать Бога из храма науки» породило отрицание целесообразности мира вообще. Общепризнанным считалось, что миром правят «слепые» законы природы, у Вселенной нет цели, само существование Вселенной является грандиозным, но совершенно случайным событием.
Правда, это не соотносится с наблюдаемой целесообразностью мира, которая настолько явна, что породила в науке так называемый антропный принцип
, гласящий, что природа устроена так потому, что в ней живет человек, способный наблюдать ее, изучать ее законы. Конечно, здесь переставлены местами причина и следствие.
Все-таки кажется странным, почему законы природы, значения мировых констант и т.п. настолько точно подогнаны друг под друга, что если бы, например, постоянная Планка изменилась хотя бы на какую-нибудь десятитысячную долю процента, то мир уже не имел бы права на существование, и Вселенная попросту исчезла бы. Мы знаем, что природа строится на существовании рациональных законов, но почему существуют именно эти законы?
Ответ на этот вопрос, по-видимому, лежит в признании двойственной природы Вселенной, которая наряду с множественным аспектом своего существования имеет целостный аспект, в котором Вселенная предстает как нечто целостное и неделимое. Пока что эта гипотеза всерьез обсуждается лишь в рамках такой науки, как философия. Естествознание крайне осторожно касается вопросов целесообразности мира. Для естествознания, в котором по-прежнему сильны принципы редукционизма, холизм является чем-то чуждым. Но принцип дополнительности говорит, что если мы отбросим из рассмотрения вторую сторону мира, нам не понять суть явлений природы.
Вообще-то, все законы, вытекающие из принципов симметрии, по большому счету являются холистскими. Поэтому хотим мы того или нет, все современное естествознание построено на принципах холизма. Мы не всегда можем знать механику того или иного явления, но мы совершенно точно знаем, что в этом явлении не будут нарушены принципы симметрии. Мы можем не знать, какие законы лежат в механике данного явления, но мы абсолютно точно знаем, что природа обязательно реализует какую-то механику, которая будет соответствовать вариационным принципам, то есть она будет наиболее оптимальной из всех возможных.
Алгоритм оптимальности. Рождение закона природы
Чтобы понять, как происходит рождение такой механики, точнее, рождение закона природы, целесообразно рассмотреть поведение сложных систем, таких как биосистемы. Так одним из законов экологии является принцип соответствия строения организмов требованиям окружающей среды
. Особенно интересен феномен конвергенции
(сходимости) морфологических признаков различных видов животных, обитающих в одинаковых условиях среды. Например, такие различные по происхождению животные, как рыбы (например акула), птицы (например пингвин) и млекопитающие (например дельфин), обитая в сходных условиях приобретают схожие формы.
Естественный отбор в живом мире приводит к тому, что вид рано или поздно «нащупает» наиболее оптимальный вариант собственной структуры. Как сказал по этому поводу П. Тейяр де Шарден, жизнь, размножаясь во множестве, заполняет собой все возможные варианты, поэтому рано или поздно оптимальный вариант будет обязательно найден. Таким образом жизнь делает себя неуязвимой от наносимых ей ударов
. Значительную роль при этом имеет право жизни на ошибку. Порождая разного рода мутантов, которые в основной своей массе оказываются нежизнеспособными, жизнь иногда нащупывает то, что является оптимумом. Какими бы ни были стартовые точки процесса поиска оптимума (рыба, птица, млекопитающее и т.п.), результат поиска в принципе оказывается предсказуем, то есть при данных конкретных условиях количество экстремумов любой целевой функции оказывается ограниченным
, наиболее часто экстремум только один.
Нечто подобное происходит, по-видимому, и в неживой природе. Конечно, нельзя строить прямые аналогии от законов, по которым развивается живой мир на природу вообще. Жизнь изначально асимметрична
, неживая природа подчинена принципам симметрии. Тем не менее, даже суть тех явлений, которые мы традиционно относим к неживым, костным
(по терминологии Вернадского), мы понять до конца не можем, что говорит о присутствии в них асимметричной составляющей.
Именно нарушение симметрии приводит в конечном итоге к рождению Вселенной. Так в первые мгновения после Большого взрыва количество позитронов почему-то оказалось чуть меньше, чем электронов (разница всего в одну частицу на каждые 100 миллионов пар частица-античастица), антипротонов – чуть меньше чем протонов и т.п. Это нарушение симметрии мира, но именно поэтому мир выглядит так, а не иначе, именно поэтому он вообще существует, а не исчез в полной взаимной аннигиляции. Значит то, что отличает живое от неживого, в примитивном виде присутствует уже на самых нижних этажах мироздания. Значит «законы жизни» справедливы и на субквантовом уровне.
Может быть, в том и состоит суть рождения законов природы, что на всех уровнях природных систем от элементарных частиц до галактик действует механика принципа естественного отбора? Ответ на этот вопрос призвана дать нарождающаяся в настоящее время новая научная парадигма (фундамент), в основу которой положен так называемый системный подход .
Человек обладает знанием об окружающей его природе (Вселенной), о самом себе и собственных произведениях. Это делит всю имеющуюся у него информацию на два больших раздела - на естественнонаучное (естественное в том смысле, что изучается то, что существует независимо от человека, в противоположность искусственному - созданному человеком) и гуманитарное (от «хомо» - человек) знание, знание о человеке и духовных продуктах его деятельности. Помимо этого существует техническое знание - знание о специфических материальных продуктах человеческой деятельности (табл. 5.2.).
Типология наук
Таблица 5.2
Как следует из определения, различия между естественнонаучными и гуманитарными знаниями заключаются в том, что первые основаны на разделении субъекта (человека) и объекта (природы, которую познает человек - субъект), при преимущественном внимании, уделяемом объекту, а вторые имеют отношение прежде всего к самому субъекту.
Естествознание в полном смысле слова общезначимо и дает «родовую» истину, т.е. истину, пригодную и принимаемую всеми людьми. Поэтому оно традиционно рассматривалось в качестве эталона научной объективности. Другой крупный комплекс наук - гуманитарных, напротив, всегда был связан с групповыми ценностями и интересами, имеющимися как у самого ученого, так и в предмете исследования. Поэтому в методологии гуманитарных наук наряду с объективными методами исследования приобретает большое значение переживание изучаемого события, субъективное отношение к нему и т.п.
Итак, основные различия между естественными, гуманитарными и техническими науками заключаются в том, что естествознание изучает мир, как он существует независимо от человека, гуманитарные науки изучают духовные продукты человеческой деятельности, а технические - материальные продукты человеческой деятельности.
Однако провести четкую грань между естественными, гуманитарными и техническими науками в принципе нельзя, поскольку имеется целый ряд дисциплин, занимающих промежуточное положение или являющихся комплексными по своей сути. Так, на стыке естественных и гуманитарных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических - бионика, а комплексной дисциплиной, которая включает и естественные, и гуманитарные, и технические разделы, является социальная экология.
Отдельно от трех циклов наук существует математика, которая также подразделяется на отдельные дисциплины. Из трех циклов математика ближе всего к естествознанию, и связь эта проявляется в том, что математические методы широко используются в естественных науках, особенно в физике.
Результатами научных исследований являются теории, законы, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Все эти понятия можно объединить одним словом - «концепции». Выяснив основные особенности современной науки, можно дать определение естествознанию. Это раздел науки, основанный на воспроизводимой эмпирической проверке гипотез и создании теорий или эмпирических обобщений, описывающих природные явления.
Предмет естествознания - факты и явления, которые воспринимаются нашими органами чувств или приборами, которые являются их продолжением. Задача ученого - обобщить эти факты и создать теоретическую модель, включающую законы, управляющие явлениями природы. Следует различать: 1) факты опыта, 2) эмпирические обобщения, 3) теории, которые формулируют законы науки. Явления, например тяготение, непосредственно даны в опыте; законы науки, например закон всемирного тяготения, - варианты объяснения явлений. Факты науки, будучи установленными, сохраняют свое постоянное значение; законы могут быть изменены в ходе развития науки, как, скажем, закон всемирного тяготения был скорректирован после создания теории относительности.
Соотношение чувств и разума в процессе нахождения истины - сложный философский вопрос. В науке признается истиной то положение, которое подтверждается воспроизводимым опытом. Основной принцип естествознания гласит: знания о природе должны допускать эмпирическую проверку. Не в том смысле, что каждое частное утверждение должно обязательно эмпирически проверяться, а в том, что опыт в конечном счете является решающим аргументом принятия данной теории.
Первой наукой стала астрономия (от греч. «астрон» - звезда и «номос» - закон) - наука о строении и развитии космических тел и их систем. Обратим внимание на то, что второй корень в названии этой науки - номос, а не логос - знание, как обычно в названии наук (биология, геология и т.п.). Это объясняется историческими причинами. Дело в том, что в данный период уже существовала астрология, которая не была наукой, а занималась составлением гороскопов (это продолжает оставаться модным и в наши дни, и во многих изданиях публикуются астрологические прогнозы). Чтобы отличить научные исследования Вселенной от ненаучного, потребовалось новое название, в котором присутствует слово «закон», отражающее тот факт, что наука нацелена на изучение законов развития и функционирования мира. Первой подлинно научной теорией стала гелиоцентрическая система мира, созданная польским ученым Н. Коперником.
В XVII веке появилась физика (от греч. «фюзис» - природа). Название объясняется тем, что в Древней Греции под физикой понимали науку, изучающую все объекты природы. По мере появления других естественных наук предмет физики ограничивался. Первой из физических дисциплин была механика - наука о движении естественных тел, а первыми ее крупными достижениями стали законы движения английского ученого И. Ньютона и открытый им же закон всемирного тяготения. Также в XVII в. появилась химия - наука о составе и строении тел, а в XVIII в. - биология (от греч. «биос» - жизнь) как наука о живых телах.
Гуманитарные науки, частью которых являются социально-гуманитарные (общественные) - науки, изучающие общество, стали развиваться позже. Первая из них - социология, название которой предложил О. Конт по аналогии с названием науки о живой природе - биологии. То, что предложил новую науку именно Конт, не случайно. Он был основателем нового философского направления - позитивизма и считал, что человеческое мышление прошло в своем развитии три этапа - теологический, метафизический и позитивный (научный), последний более плодотворный, поскольку основывается на эмпирической (опытной) проверке гипотез и теорий, открывая законы природы. По Конту, научное мышление сначала утверждалось в исследовании природы. Возникли естественные науки - астрономия, физика, химия, биология. Затем научный подход должен был восторжествовать и в изучении общества, а наука о закономерностях общественного развития может быть названа социологией.
Однако если сейчас определить социологию как науку об обществе, то это будет не точно. Дело в том, что в XIX-XX вв. появились другие науки, изучающие отдельные общественные явления. В первой половине XIX в. появилась политология, а во второй половине XIX в. - этнография, позже, в середине XX в., - культурология и другие гуманитарные науки. Это закономерный процесс развития науки. Когда-то физика возникла как наука о природе, но если сейчас назовем ее наукой о природе, то будем не правы. Теперь это одна из наук о природе, поскольку появились другие - астрономия, химия, биология. Чтобы отличить физику от других наук о природе, следует дать более точное определение. То же нужно сделать и в отношении социологии.
Различие между естественнонаучным и гуманитарным знанием глубоко заложено в различии их методологии. В методологии - учении о методах, подходах, способах научного исследования - утверждается, что каждой науке присуща своя особая методология. Различие между объяснением (как методологией естественных наук) и пониманием (как методологией гуманитарных наук) станет яснее, если рассмотреть ситуацию становления методологии в социологии. Социология, по Конту, признает приоритет целого над частью и синтеза над анализом. Этим ее методология отличается от методологии наук о неживой природе, в которой, наоборот, имеет место приоритет части над целым и анализа над синтезом.
После того как была сформулирована задача создания социологии, следующим стало внедрение в социологические исследования научного метода, который был сформулирован в естественных науках. То, что в Новое время Ф. Бэкон требовал для развития науки, Э. Дюрк- гейм повторил для социологии, поставив задачу выявить «основания опытного порядка», которые должны быть частью гуманитарной науки. Речь шла о статусе эмпирического уровня исследований в социологии. В книге «Метод социологии» Дюркгейм впервые сформулировал четкое представление о методологии социологии, которое в общих чертах содержалось в учении Конта, но не было развернуто с такой исчерпывающей полнотой. Дюркгейма можно считать родоначальником методологии социологии, поскольку он первый определил условия, при которых исследование становится научным.
В своих методологических работах Дюркгейм подчеркивал, что социологи должны столь же непредвзято изучать свой предмет, как естествоиспытатели. «Таким образом, наше правило... требует только одного: чтобы социолог погрузился в состояние духа, в котором находятся физики, химики, физиологи, когда они вступают в новую, еще неисследованную область своей науки» . Дюркгейм выделяет две формулы, призванные обосновать наличие предмета социологии и его доступности эмпирическому исследованию. Первое: социальные факты следует рассматривать как вещи, т.е. наблюдать социальные факты извне - объективно как существующие независимо от сознания исследователя. Подобная точка зрения получила название позитивизма в социологии.
Сам Дюркгейм предпочитал слово «рационализм». Социальные факты, считал он, обладают свойствами, которые не содержатся в сознании человека, так как общество не сводится к совокупности его членов. Дюркгейм утверждал, что общество - не просто сумма индивидов, а система, созданная их объединением, особая реальность с присущими ей признаками. Поэтому и объяснять общественную жизнь должно социологическими, а не психологическими или какими-либо другими причинами. Между психологией и социологией, по Дюркгейму, такой же разрыв, как и между биологией и физикохимическими науками. Таким образом, Дюркгейм обосновывал свой подход наличием особых эмерджентных свойств социальных систем, образующихся за счет социокультурного взаимодействия, изучаемого социологией.
Дюркгейм также сформулировал соотношение теоретических исследований и практических рекомендаций. «Однако возвыситься до этого идеала мы сможем лишь после того, как будем наблюдать действительность и из нее выделим этот идеал» . В методологии Дюрк- гейма большое значение имели классификации, которые стояли у него после формулирования гипотезы.
Позитивистскому подходу в социологии противостоял подход М. Вебера, который принимал во внимание фундаментальные отличия предмета гуманитарных наук от естественных: 1) большая сложность социальных систем; 2) социальная реальность зависит как от объективных, так и от субъективных факторов; 3) в социальное исследование включены личные, групповые и идеологические интересы; 4) возможности эксперимента в общественных науках ограничены как в смысле получения результатов, так и в смысле их проверки, и часто приходится удовольствоваться наблюдением.
Эти отличия по предмету определяют специфику гуманитарных наук. Она характеризуется следующими чертами: 1) историчность - когда объектом познания становится человек, совершенно закономерно проявлять интерес к особым чертам индивида, общности, эпохи; 2) связь с культурой - потребность в понимании ценностей, которыми руководятся люди, творящие культуру (ценностное суждение субъективно, но учет ценностей необходим в гуманитарных исследованиях для их организации и отбора фактов); 3) в гуманитарных науках речь идет не о гипотетико-дедуктивной системе, как в естественных, а о совокупности толкований, каждое из которых основывается на отборе фактов и неразрывно связано с системой ценностей; 4) если в естественных науках объяснить наблюдаемые феномены можно посредством математических по форме и характеру посылок и понимание носит, таким образом, опосредованный характер, то в гуманитарных науках понимание оказывается непосредственным, поскольку человеческое поведение - внешне проявляемая осмысленность наделенных разумом индивидов.
Специфика социологии как науки привела М. Вебера к выводу, что в то время как естественные науки нацелены на объяснения, общественные - на понимание-. «Все социальное, значимое человеческое поведение является выражением мотивированных психических состояний, что вследствие этого обществовед не может быть удовлетворен наблюдением социальных процессов просто как последовательности „внешним образом связанных между собой" событий и что установление корреляций или даже универсальных связей в этой последовательности событий не может быть его конечной целью. Напротив, он должен конструировать „идеальные типы" или „модели мотиваций", - термины, в которых он стремится „понять" явное социальное поведение» . По мнению Вебера, поиск истины в социологии невозможен без чувственного отношения к объекту исследования, переживания и «вживания» в него. М. Вебер назвал социологию «понимающей» наукой, т.е. ищущей смысл социальных действий людей. «Понимающая социология» рассматривает явления изнутри, но не с точки зрения их физических или психологических свойств, а с точки зрения их смысла.
Цель гуманитарных наук, по Веберу, двоякая: дать объяснение причинных связей, а также понимающую интерпретацию поведения человеческих общностей. В начале гуманитарного исследования следует построить идеально-типическую конструкцию индивидуального исторического события. М. Вебер ввел методологически важное в социологии понятие «идеального типа». Идеальный тип связан с категорией понимания, поскольку всякий идеальный тип - это установление осмысленных связей, свойственных какой-либо исторической целостности или последовательности событий. В идеальном типе вычленяются не общие для всех исторических индивидуальностей черты и не усредненные характеристики, а типичные признаки явления как такового. Идеальный тип не следует путать с идеалом. Идеальный тип соотносится с действительностью, в то время как идеал приводит к оценочному суждению. Может быть идеальный тип любого явления, в том числе негативного.
Чтобы легче понять, что такое идеальный тип, полезно сопоставить его с типами, изображаемыми в художественных произведениях: типом лишнего человека, помещика, тургеневской девушки и т.д. Надо только иметь в виду, что создание типов в произведениях искусства есть конечная цель, в то время как в социологических исследованиях это только средство построения теории. Вебер особенно подчеркивал, в противоположность позитивизму, что «идеальные типы» не извлекаются из эмпирической реальности, а конструируются теоретически. Они - особый вид эмпирических обобщений. Итак, гуманитарные науки являются одновременно и понимающими, и причинными. Так соединяются две цели гуманитарного исследования - объяснить и понять. Если Конт обосновал необходимость социологии как науки, Дюркгейм - ее несводимость к другим наукам, ее самостоятельный статус, то Вебер обосновал специфику социологии.
Можно считать, что в современной социологии оба подхода дополняют друг друга. Признается, что социология «является одновременно и понимающей, и объясняющей. Понимающей, поскольку она выявляет логику или подразумеваемую рациональность индивидуальных или коллективных поступков. Объясняющей - потому что она выстраивает закономерности и частные, единичные поступки включает в целостности, которые придают им смысл» . Таким образом, в полноценном гуманитарном исследовании позитивная (рациональная) позиция ученого не обязательно должна противостоять включению его чувств. Целостное исследование может быть проведено только целостным человеком. Поэтому оба методологических подхода могут применяться совместно.
- Дюркгейм Э. Социология. Ее предмет, метод, назначение. С. 13.
- Дюркгейм Э. О разделении общественного труда. С. 41.
- Американская социологическая мысль. М., 1996. С. 528.
- Арон Р. Этапы развития социологической мысли. М.: Прогресс, 1993. С. 595.
Человек обладает знанием об окружающей вселенной о самом себе и собственных произведениях. Это делит всю имеющуюся у него информацию на два больших раздела естественнонаучное и гуманитарное знание.
Естествознание является исторически первой областью науки, т.е. процесс зарождения и становления науки представляет собой возникновение и развитие естественнонаучного знания, прежде всего физики и астрономии в их постоянном взаимодействии с математикой. В настоящее время естествознание сохраняет свою лидирующую роль среди научных сфер.
Термин «естествознание» происходит от соединения слов «естество», то есть природа, и «знание». Таким образом, дословное толкование термина - знание о природе.
Естествознание в современном понимании - наука, представляющая собой комплекс наук о природе, взятых в их взаимосвязи. При этом под природой понимается все сущее, весь мир в многообразии его форм.
Гуманитарные науки от латинского humanus - человеческий, homo - человек - дисциплины, изучающие человека в сфере его духовной, умственной, нравственной, культурной и общественной деятельности. По объекту, предмету и методологии изучения часто отождествляются или пересекаются с общественными науками, противопоставляясь при этом естественным и точным наукам на основании критериев предмета и метода. В гуманитарных науках, если и важна точность, например описания исторического события, то ещё более важна ясность понимания.
Различие между естественным и гуманитарным знанием состоит в том, что:
1. Основано на разделении субъекта, (человека) и объекта исследования (природы), при этом преимущественно изучается объект. Центром второй сферы знания - гуманитарной является сам субъект познания. То есть, то что изучают естественные науки материально, предмет изучения гуманитарных дисциплин носит скорее идеальный характер, хотя изучается, разумеется, в своих материальных носителях. Важной особенностью гуманитарного знания в отличие от естественно научного, является нестабильность быстрая изменчивость объектов изучения.
2. В природе в большинстве случаев господствуют определенные и необходимые причинно-следственные взаимосвязи и закономерности, поэтому основная задача естественных наук выявить эти связи и на их основе объяснить природные явления, истинна здесь непреложна и может быть доказана. Явления духа даны для нас непосредственно, мы переживаем их как свои, основной принцип здесь понимание, истинность данных - данных в значительной степени субъективна, она результат не доказывания, а интерпретации.
Метод естествознания «генерализирующий» (то есть его цель отыскать общее в разнообразных явлениях, подвести их под общее правило), закон тем важнее, чем он универсальнее, чем больше случаев под него подпадает. В гуманитарных науках тоже выводятся общие закономерности, иначе они небыли бы науками, но поскольку основным объектом исследования является человек, невозможно пренебречь его индивидуальностью, поэтому метод гуманитарного знания можно назвать «индивидуализирующим».
На естественные и гуманитарные науки в разной степени оказывает влияние система человеческих ценностей. Для естественных наук нехарактерны ценностно-окрашенные суждения, составляющие существенный элемент гуманитарного знания. Гуманитарное знание может испытывать влияние той или иной идеологии, и в гораздо большей степени связана с ней, чем естественно научное знание.
Противоречия между естественной и гуманитарной науками дополняются противоречиями внутри самой науки Наука не способна дать исчерпывающих ответов, она решает частные вопросы, создавая концепции наилучшим образом объясняющие явления действительности, но создание таких теорий не представляет собой простого накопления знаний это более сложный процесс, включающий в себя как эволюционное поступательное развитие, так и «научные революции», когда пересмотру подвергаются даже наиболее фундаментальные основы научного знания. И новые теории строятся уже на совершенно иной основе.
Кроме того, противоречия содержит сам способ познания, составляющий сущность науки: природа едина и целостна, а наука разделена на самостоятельные дисциплины. Объекты действительности - это целостные сложные образования, наука абстрагирует некоторые из них принимаемые за наиболее важные изолируя их от других аспектов того же явления. В настоящее время этот метод, как и метод сведения явления к простейшим элементам, во многих дисциплинах признается ограниченно применимым, но проблема состоит в том, что вся современная наука построена на их основе.
Сама структура науки разделенной на множество самостоятельных дисциплин вытекает именно из этого, но в настоящее время многие исследователи признают, что процесс дифференциации науки зашел слишком далеко, преодолеть эту тенденцию должны комплексные дисциплины.
Наука - одна из важнейших областей человеческой деятельности на современном этапе развития мировой цивилизации. На сегодняшний день существуют сотни различных дисциплин: технические, общественные, гуманитарные, естественные науки. Что они изучают? Как развивалось естествоведение в историческом аспекте?
Естественная наука - это...
Что такое естествознание? Когда оно зародилось и из каких направлений состоит?
Естественная наука - это дисциплина, изучающая природные явления и феномены, которые выступают внешними по отношению к субъекту исследований (человеку). Термин "естествознание" в русском языке происходит от слова "естество", что есть синонимом к слову "природа".
Фундаментом естествознания можно считать математику, а также философию. Из них, по большому счету, вышли все современные естественные науки. Вначале натуралисты пытались ответить на все вопросы, касающиеся природы и её всяческих проявлений. Затем, по мере усложнения предмета исследований, естествознание начало дробиться на отдельные дисциплины, которые со временем ставали все более обособленными.
В контексте современного времени естественная наука - это комплекс научных дисциплин о природе, взятых в их тесной взаимосвязи.
История формирования естественных наук
Развитие естественных наук происходило постепенно. Однако интерес человека к явлениям природы проявился еще в древности.
Натурфилософия (по сути, наука) активно развивалась в Древней Греции. Античные мыслители, с помощью примитивных методов исследований и, порой, интуиции, смогли сделать целый ряд научных открытий и важных предположений. Уже тогда натурфилософы были уверены, что Земля вращается вокруг Солнца, могли объяснить солнечные и лунные затмения, довольно точно измерили параметры нашей планеты.
В эпоху Средневековья развитие естествознания заметно замедлилось и находилось в сильной зависимости от церкви. Многие ученые в это время были гонимы за так называемое инаковерие. Все научные исследования и изыскания, по сути, сводились к истолкованию и обоснованию священных писаний. Тем не менее в эпоху Средних веков существенно развивалась логика и теория. Стоит также отметить, что в это время центр натурфилософии (непосредственного изучения природных явлений) географически сместился в сторону арабо-мусульманского региона.
В Европе бурное развитие естествознания начинается (возобновляется) лишь в XVII-XVIII веках. Это время масштабного накопления фактических знаний и эмпирического материала (результатов "полевых" наблюдений и экспериментов). Естественные науки 18 века также основываются в своих исследованиях на результаты многочисленных географических экспедиций, плаваний, изучений вновь открытых земель. В XIX веке снова на первое место выходит логика и теоретическое мышление. В это время ученые активно обрабатывают все собранные факты, выдвигая различные теории, формулируя закономерности.
К самым выдающимся естествоиспытателям в истории мировой науки следует отнести Фалеса, Эратосфена, Пифагора, Клавдия Птолемея, Архимеда, Галилео Галилея, Рене Декарта, Блеза Паскаля, Никола Тесла, Михаила Ломоносова и многих других известных ученых.
Проблема классификации естествознания
К базовым естественным наукам относятся: математика (которую также часто именуют "королевой наук"), химия, физика, биология. Проблема классификации естествознания существует уже давно и беспокоит умы не одного десятка ученых и теоретиков.
Лучше всего с этой дилеммой справился Фридрих Энгельс - немецкий философ и ученый, который более известен в качестве близкого друга Карла Маркса и соавтора его известнейшего труда под названием "Капитал". Он смог выделить два основных принципа (подхода) типологии научных дисциплин: это объективный подход, а также принцип развития.
Максимально подробную предложил советский методолог Бонифатий Кедров. Она не потеряла свою актуальность и в наши дни.
Перечень естественных наук
Весь комплекс научных дисциплин принято делить на три большие группы:
- гуманитарные (или общественные) науки;
- технические;
- естественные.
Природу изучают последние. Полный перечень естественных наук представлен ниже:
- астрономия;
- биология;
- медицина;
- геология;
- почвоведение;
- физика;
- природоведение;
- химия;
- ботаника;
- зоология;
- психология.
Что касается математики, то у ученых нет единого мнения, к какой группе научных дисциплин её стоит относить. Одни считают её естественной наукой, другие - точной. Некоторые методологи относят математику в отдельный класс так называемых формальных (или абстрактных) наук.
Химия
Химия - это обширная область естествознания, главным объектом изучения которой является вещество, его свойства и строение. Данная наука рассматривает и объекты на атомно-молекулярном уровне. Она также изучает химические связи и реакции, возникающие при взаимодействии разных структурных частиц вещества.
Впервые теорию о том, что все природные тела состоят из более мелких (не видимых человеку) элементов, выдвинул древнегреческий философ Демокрит. Он предположил, что каждое вещество включает в себя более мелкие частицы, подобно тому, как слова состоят из различных букв.
Современная химия - это сложная наука, включающая в себя несколько десятков дисциплин. Это неорганическая и органическая химии, биохимия, геохимия, даже космохимия.
Физика
Физика - одна из древнейших наук на Земле. Открытые ею законы выступают базисом, фундаментом для всей системы дисциплин естествознания.
Впервые термин "физика" употребил еще Аристотель. В те далекие времена она была практически тождественной философии. В самостоятельную науку физика начала превращаться лишь в XVI веке.
Сегодня под физикой понимают науку, изучающую материю, её строение и движение, а также общие законы природы. В её структуре выделяют несколько основных разделов. Это классическая механика, термодинамика, теория относительности и некоторые другие.
Физическая география
Разграничение между естественными и гуманитарными науками жирной линией прошло по "телу" некогда единой географической науки, разделив отдельные её дисциплины. Так, физическая география (в отличие от экономической и социальной) оказалась в лоне естествознания.
Эта наука изучает географическую оболочку Земли в целом, а также отдельные природные компоненты и системы, входящие в её состав. Современная физическая география состоит из ряда Среди них:
- ландшафтоведение;
- геоморфология;
- климатология;
- гидрология;
- океанология;
- почвоведение и прочие.
Естественные и гуманитарные науки: единство и различия
Гуманитарные, естественные науки - так ли они далеки друг от друга, как это может показаться?
Разумеется, эти дисциплины отличаются по объекту исследований. Естественные науки изучают природу, гуманитарные - концентрируют свое внимание на человеке и обществе. Гуманитарные дисциплины не могут соперничать с естественными в точности, они не способны математически доказать свои теории и подтвердить гипотезы.
С другой стороны, эти науки тесно связаны, переплетены друг с другом. Особенно в условиях XXI века. Так, математика уже давно внедрилась в литературу и музыку, физика и химия - в искусство, психология - в социальную географию и экономику и так далее. Кроме того, уже давно стало очевидным, что многие важные открытия делаются как раз на стыке нескольких научных дисциплин, которые, на первый взгляд, не имеют абсолютно ничего общего.
В заключение...
Естественная наука - это направление науки, изучающее природные явления, процессы и феномены. Таких дисциплин существует огромное множество: и физика, математика и биология, география и астрономия.
Естественные науки, несмотря на многочисленные отличия в предмете и методах исследований, тесно связаны с общественными и гуманитарными дисциплинами. Особенно сильно эта связь проявляется в XXI веке, когда все науки сближаются и переплетаются.
Ожидаемым результатом любой целенаправленной деятельности является какой-либо продукт. Наука сегодня представляет собой разновидность интеллектуальной деятельности людей, назначением которой является получение знаний о реальном мире. Наука дает людям возможность создавать свою собственную культуру, приспосабливаться к жизни в окружающем мире. Поэтому люди изучают закономерности как окружающего пространства, так и самого Человека.
В настоящее время наука включает в себя около 15 000 дисциплин , которые взаимосвязаны и взаимодействуют.
Подобно тому, как с древнейших времен принято делить мир на физическую и духовную составляющие, научные дисциплины разделяют на естественные и гуманитарные. Это разделение известно еще с античных времен.
Отличия
Науки, которые принято называть гуманитарными, занимаются изучением среды, созданной Человеком и изучают самого Человека в аспекте его мыслительной, духовной, общественной и культурной деятельности. Таким образом, можно сделать вывод, что гуманитарные науки изучают все, что делает человека именно человеком , личностью. Все, что связано со смысловыми аспектами отношений Человека и Общества, Человека и Природы.
Естественные науки занимаются изучением окружающих Человека явлений. Предмет изучения естественных наук — это естество, природа, то есть действительная реальность , которая всегда существовала, которая есть и которая будет существовать независимо от человека.
Само существование человечества предполагает непрерывную борьбу за выживание. Человека преследуют болезни, голод, неприемлемые природные условия. Естественные науки помогают людям получить знания, которые впоследствии возможно использовать при создании новейших технологий, закреплении человечества в агрессивной окружающей среде.
Именно естественные науки создают материальную базу общества . Без минимального набора естественнонаучных знаний человечество попросту бы не выжило. Считается, что именно этот вид знаний появился у человека раньше, еще до того, как человек освоил способы передачи этих знаний.
С момента, когда было изготовлено (скорее всего — случайно) первое орудие труда, человеком были начаты эксперименты, направленные на повторение успешного опыта, изучение закономерностей материального мира. К этому людей подталкивало банальное желание продолжить жизнь. Поэтому принято считать, что бытие определяет сознание, материальная составляющая позволяет человеку развиваться и духовно.
Развитие знаний об окружающем мире позволило человеку научиться разводить огонь, стрелять из лука, приручать диких животных и, наконец, сеять злаки. Причем в разных уголках Земли знания эти были получены людьми почти одновременно. Математика, физика, химия, биология, информатика, кибернетика и многие другие столпы прогресса являются неотъемлемой частью культуры человечества — культуры естественнонаучной.
Функции
Из определений естественных и гуманитарных наук становятся понятными и их функции. Естественным наукам присуще описание, разъяснение и прогнозирование явлений объективной реальности, познание фактического положения вещей.
При этом учеными используется весь наработанный человечеством совокупный объем знаний о природе, о конкретных плоскостях бытия. Ученые исследуют связи и отношения в объективном мире. Это дает возможность человеку не только стать «своим» в окружающей реальности, но и целенаправленно подстраивать действительность под свои нужды.
Естественные науки - это прежде всего точность , доказанная многочисленными экспериментами. Гуманитарные же науки дают человеку ответы на вопросы смысла того или иного явления, раскрывают суть предназначения человека, смысл бытия, нравственные ориентиры. Гуманитарные науки, получившие мощное развитие в эпоху Ренессанса, в основе своей имеют философию.
Гуманитарная культура представляет собой совокупность знаний в области религии, права, искусства, истории, психологии . Границы и общепринятые различия между гуманитарными и естественными науками достаточно условны. На сегодняшнем витке развития научных знаний они характеризуются обоюдным обогащением предметными методологиями и критериями оценки разнообразных научных результатов. Например, законы диалектики используются и в гуманитарных, и в естественных науках.
Вывод
Основным отличием между гуманитарными и естественно-научными дисциплинами можно определить следующее: целью существования естественных наук является познание фактов, в том числе и в основном путем измерения, а исследования гуманитарных наук направлены на познание сущности явлений и места человека в окружающей реальности.
