Восстановить историю науки с самого начала – задача, разумеется, непосильная. Но, вероятно, можно утверждать, что предпосылкой развития науки была способность наших предков внимательно наблюдать за окружающим миром и интересоваться его особенностями. А то, что такая способность у наших предков была развита уже давно, хорошо заметно хотя бы из того, как давно они научились отмечать движения Солнца и звезд. Можно вспомнить хотя бы гигантское сооружение из обтесанных камней Стоунхендж в Англии во 2-ом тысячелетии до нашей эры, т.е. около 4000 лет назад, или обсерваторию Улугбека в Таджикистане, созданную 600 лет назад.
Можно связывать возникновение науки как способа осмысления наблюдаемых природных фактов с культурами Вавилона и Египта. Тогда существовал уже достаточно высокий уровень технической деятельности, а техническая деятельность невозможна без предшествующего ей научного осмысления. Следующей ступенью развития науки следует, вероятно, считать развитие науки в античное время, когда знание становится более рациональным, в отличие от рецептурных знаний догреческих цивилизаций.
Дело в том, что те из наших предков, живших в государствах древнего мира (Египет, Вавилон, Персия, Китай, Индия), которые хоть как-то пытались познать окружающий мир, воспринимали его целиком, без деления на отдельные дисциплины. Понятия объективной истины (т.е. того, как всё обстоит «на самом деле») тогда еще не было, человек еще не обладал логическим мышлением, и главной задачей мыслителей тех времен было выяснить, как человек должен вести себя в общине и в природе. Для объяснения того, как же именно этот мир устроен, привлекались, в первую очередь, предположения о неких высших силах, которые управляют как судьбами людей, так и событиями окружающего мира. Поскольку человек формировался как вид в очень жестоком обществе, обществе себе подобных, которые с раннего детства учились бороться за выживание, то и высшие силы, которые представлял себе этот древний человек, были в основном силами очень жестокими. Это они насылали грозу с громом и молнией, засуху, холод, голод, нашествие соседнего вражеского племени и пр. Разумеется, с нашей точки зрения, накопленные сведения были очень далеки от того, что мы называем научным сбором информации. Но это именно такие сведения закладывали фундамент нынешней науки.
Оптимальными для человеческого существования в то время были медленное течение жизни, ее повторяемость, цикличность, при которых человеческие реакции, во многом еще инстинктивные, не были попытками разумно анализировать ситуации, а ориентировались на традиции – делать так, как делали раньше.
Поэтому в таких культурах знание имело ритуально-мифологическую форму, хотя по существу и содержало в себе накопленный человеком опыт. Носителями знания были, в основном, как мы теперь сказали бы, служители культов, и знание носило характер не описания объективных связей между явлениями, а наставлением, рецептом того, что и как надо сделать для достижения желаемого блага. Если же желаемое благо тем не менее не достигалось, что чаще всего и случалось, то это относилось на счет злых сил, которые мешают человеку.
Все это не дает нам оснований относиться к культуре того времени снисходительно – вот, мол, не понимали они, как устроен мир. Именно с тех цивилизаций началось сознательное отношение к окружающему миру, начались попытки улучшить свою жизнь в нем. Вместе с тем, конечно, не следует забывать, что по вполне объективным причинам познавательная деятельность в древних цивилизациях не делала попыток создавать некие концепции мироздания, попыток дифференцировать формы духовной деятельности, что и не привело еще, естественно, к созданию науки как специфического компонента культуры.
В связи с этим мне хочется сделать небольшое отступление. Когда мы учились, нам очень часто цитировали известное утверждение Энгельса, что наука родилась из практических потребностей людей. Мне кажется, что либо это выражение неправильно истолковывается, либо не вполне точно понимается, ибо нельзя использовать то, чего нет. Чтобы использовать знания, пусть и небольшие, для той или иной практической деятельности, эти знания необходимо сначала иметь. Вряд ли человек древности, глядя на звезды, интересовался их движением по небу потому, что думал, что когда-нибудь они помогут ему в сложном деле мореплавания. Скорей всего, ему было просто интересно. А уж значительно позже, один из тех, кто позаимствовал у первого наблюдателя знание движения звезд, столкнувшись с мореплаванием, подумал, а не поможет ли ему это его знание. Этот принцип остается верным и сегодня: если бы в начале века Эйнштейн не ввел бы предположение о существовании вынужденного излучения, наряду со спонтанным, а затем, в 1940 году, В.А. Фабрикант не попытался бы обнаружить его экспериментально, то в 1960 году не были бы изобретены лазеры. Хочу подчеркнуть, что Эйнштейн в начале века даже не задумывался над возможными сферами применения вводимого им нового типа излучения, а В.А. Фабрикант писал в своей статье по этому поводу, что эффект этот, хоть и наблюдается, но столь мал, что вряд ли когда-нибудь будет иметь какое-либо применение.
Следующее существенное изменение взглядов на мир произошло в античной Греции. Произошло это там потому, что в европейском очаге культуры, а особенно в античной Греции, характер общественной жизни к началу 1-го тысячелетия до н.э. резко изменился. Значительную роль стали играть торговля и мореплавание. А это привело к возникновению большого количества ситуаций, которые раньше были немыслимы: попадание в новые страны, знакомство с совершенно новыми образами жизни новых людей в новых землях и пр. Поэтому в таких ситуациях сводить все поведение к повторению раз навсегда известных стереотипов было уже немыслимо, стали развиваться новые способы поведения, в том числе и общественного. В результате греки совершили важнейший шаг в развитии общественных отношений – переход от регулирования общественной жизни обычаями, запретами, религиозными предписаниями к регулированию по совершенно новому принципу: по принципу создания правовых и гражданских норм, т.е. по нашему говоря - законов, обязательных для всех членов общества. Такой подход привел к более рациональным построениям религиозной мифологии и постепенно, как следствие, к более рациональному мышлению. При этом ключом к пониманию истинного, как оно представлялось грекам, положения вещей становится не миф или ритуал, а система взглядов, которая уже может быть названа теоретическим знанием. Т.е. утверждается, например, что Вселенная в целом состоит из тех или иных первооснов (такой вопрос – из чего состоит вселенная в целом - в древних цивилизациях даже не ставился), у разных философов - разных.
Греки представляли себе Вселенную как упорядоченную, статичную (все совершенное должно быть статичным, т.е. не меняться, существовать вечно – раз оно совершенно, ему нет причин меняться!), законосообразную, т.е. подчиняющуюся некоему высшему порядку, систему. Этот порядок носил название ЛОГОС. В древней Греции появился даже такой род занятий – ученый-философ, который размышлял о первопричинах этого порядка и пытался размышлениями (т.е. аналитически) выявить общие принципы, лежащие в основе всего сущего. Это и было главной целью их занятий.
Многие из философов искали эту первопричину в окружающем мире. Так, например, Фалес считал, что первопричина всего – вода, Гераклит называл такой универсальной причиной огонь, Анаксимен видел эту первопричину в воздухе, а Эмпедокл привлекал в качестве первичных четыре стихии – воду, воздух, землю и огонь.
Кстати говоря, из этих воззрений Эмпедокла, правда заметно позже, уже в средние века, произошел известный термин «квинтэссенция». В буквальном переводе это означает «пятая сущность». Алхимики, в своих поисках философского камня, т.е. материала, который все мог бы превращать в золото, искали эту самую пятую сущность, откуда термин и вошел в наш язык для обозначения самой важной составной части.
Возвращаясь к греческим философам, нужно добавить, что некоторые из них постулировали существование невидимых, недоступных чувственному восприятию объектов (апейрон у Анаксимандра, эфир у Пифагора). Большое значение для развития естествознания имело атомистическое учение, возникновение которого связывают с именами Левкиппа и Демокрита. Считая все в природе состоящим из атомов и пустоты, философы–атомисты пытались таким образом преодолеть логические противоречия, связанные с бесконечной делимостью материи и с пониманием феномена движения.
Эти вопросы для мыслителей того времени были очень сложными, и атомизм, например, был принят далеко не всеми. В частности, один из величайших мыслителей древности Аристотель отрицал существование пустоты («природа не терпит пустоты!»), считая, что материя целиком заполняет пространство.
Несмотря на несколько наивный с нашей точки зрения характер естественнонаучной картины мира, древнегреческими философами были сделаны многие важнейшие интеллектуальные открытия, такие, например, как создание формальной логики Аристотелем, как мысль о доказуемости отношений между формальными структурами, очень существенная для математики, принцип дедуктивного умозаключения и другие. Непревзойденным образцом логически выведенного знания стала для последующих поколений аксиоматически построенная геометрия Эвклида.
В то же время греки еще не пришли к осознанию роли эксперимента в науках о природе. Их естествознание развертывалось как чисто умозрительное, спекулятивное. Любое истолкование первопричины и первоначала было пронизано эстетическими оценками. Например, первое по времени, как правило, означало лучшее, самое совершенное: первенец – лучший сын и пр. Свойственный им созерцательно-логический стиль мышления полностью игнорировал эмпирическую сторону жизни. Если говорить о форме их мышления то они мыслили не фактами, а теориями, отдавая предпочтение более красивой и логичной, безотносительно к фактическому подтверждению.
Были у них, конечно, и исключения. Едва ли не первый известный человеку чисто экспериментальный закон – закон Архимеда – был выведен в античной Греции.
Космологические идеи древних греков, естественно, сводились к божественному фундаменту бытия, а учение Аристотеля утверждало, что перводвигателем Вселенной является Бог. Это утверждение было канонизировано христианской церковью в 1277 году.
Процесс становления науки, начавшийся в Древней Греции, оказался весьма длительным и продолжался вплоть до 16 – 17 веков, когда наука окончательно сформировалась как специфический вид деятельности и как социальный институт. Заметный вклад внесла в этот процесс эпоха средневековья, в значительной степени – благодаря укреплению христианства.
Христианство способствовало развитию науки в большой степени благодаря своей монотеистичности. Все трансцендентное, недоступное объективному анализу, концентрирует в себе Бог, поэтому природа, существующая независимо от Бога, такому анализу становится доступной. Кроме того, в тех религиях, которые включают в себя много богов, объективный анализ явлений природы становится невозможным из-за того, что объяснения таких явлений включают в себя конфликты враждующих друг с другом богов, и всегда можно приписать разным богам ответственность за те частные события, которые требуется в данный момент объяснить. Наконец, христианство очень определенно ставит человека в центр мироздания, что допускает со стороны человека познание этого мироздания.
Однако, тот взгляд на природу, который сложился к началу 17 века, во многом объясняет те неприятности экологического плана, которые мы наблюдаем в наше время. Наличие души, т.е вместилища божественного духа, признавалось только за человеком, все животные считались «бездушными тварями», что привело к преодолению этических сомнений по поводу проведения опытов над животными: если животное есть машина, то вскрытие живого организма ничем не отличается от разборки часов. Соответственно, и изымание животных из природы не считалось действием, наносящим природе особый ущерб. Т.е. иерархия была такой: Бог наверху, он выше всего. Пониже него существует человек, а остальная природа существенно ниже человека и как бы создана для его, человека, существования.
Вообще в то время контакты с природой в нашем понимании были редкостью. Наедине с природой время от времени оставались только торговцы-путешественники, которые, преодолевая долгие пути, испытывали трудности и с навигацией, и со сменой климатических зон в разных местах Земли, и с враждебным отношением местных племен, поэтому с того времени взаимодействие с природой обычно называлось борьбой, а сама природа объявлялась противником человека в его стремлении к достижению своих целей. Разумеется, природу было бы правильнее рассматривать как союзника и использовать то, что она может дать человеку для достижения своих целей. Фактически так оно и происходило. Но природа при этом рассматривалась не как поле действия, на котором только и можно совершить задуманное, а именно как противник. Поэтому про человека, удачно завершившего какое-нибудь трудное путешествие, говорили, что он «победил природу», хотя реально речь шла о том, что упомянутому человеку после выполнения задуманного удалось унести ноги. Подобная терминология остается кое-где и сейчас, когда речь идет об экстремальных путешествиях – альпинистских восхождениях, одиночных плаваниях через океан и пр. Про вернувшегося из таких путешествий человека говорят, что он «покорил вершину (океан)» и пр., хотя реально речь идет о том, что ему с трудом удалось выжить и вернуться.
Возвращаясь к истории установления научного естествознания, следует сказать что в средневековье держалось утвердившееся еще со времен Античной Греции знание, основанное на чисто умозрительных теориях, а совсем не на эксперименте. Это знание иногда носило характер афористичных высказываний, развивалось путем умозрительных обсуждений исходной посылки и проверки опытным путем не предполагало. Известно, например, что один из законов природы того времени звучал примерно как «подобное вызывается подобным». Поэтому, например, считалось, что кувшин с горячей водой, выставленный на мороз, замерзнет быстрее, чем кувшин с холодной водой, потому что, мол, нагревание и охлаждение – процессы подобные, и предварительное нагревание воды будет способствовать ее интенсивному охлаждению. Первым известным нам философом, применившим экспериментальную проверку ходивших тогда законов, был Роджер Бекон (1214 – 1292) (не путать с Френсисом Беконом (1561 – 1626), жившим значительно позже, тоже подчеркивавшим важность эксперимента в естествознании и считавшимся одно время подлинным автором пьес Шекспира). Роджер Бекон простыми опытами доказывал несостоятельность ходивших тогда законов природы, но установить их истинный вид ему было еще не под силу – накопленных знаний к тому времени еще явно не хватало.
Закрепление самостоятельного статуса науки произошло в 16 – 17 веках и было связано с деятельностью целой плеяды великих ученых. Именно к этому времени математика становится универсальным языком точных наук, базисом аналитических исследований по Декарту, а центральное место начинают занимать методологии, основанные на эксперименте, т.е. на опытном установлении отношений между фактами и дальнейшем их обобщении индуктивными методами.
Хочу напомнить вам, что в формальной логике индуктивным методом называется обобщение частного вывода на более общую ситуацию с последующей проверкой правильности этого вывода, а дедукцией, наоборот, распространение некоторого общего вывода на частную ситуацию. Например, типичным примером индуктивного метода можно считать гениальную догадку Максвелла о том, что свет является электромагнитными волнами, сделанную им на том основании, что скорость света и скорость распространения электромагнитных волн оказались равными. Примером же дедуктивного вывода следует считать, например, такой: я знаю, что зима – холодное время года, стало быть, я готов к холодной погоде в феврале.
Исходным пунктом формирующейся новой науки можно считать гелиоцентрическую систему мира, предложенную Николаем Коперником. Значительную роль сыграл Галилей, который фундаментально переосмыслил проблемы движения и способы его описания. Это позволило ему ввести в рассмотрение создающейся науки механики идеализированных понятий – равномерного прямолинейного движения, материальной точки и пр., которые в природе непосредственно не встречаются. На основании этих идеализированных понятий Галилей создал аксиомы движения. Принцип относительности Галилея, сформулированный им в 1632 году, преобразования Галилея и другие введенные им понятия непосредственно вошли в механику Ньютона, возникновение которой и считается началом классического естествознания. Следует при этом помнить, ко времени Ньютона был накоплен гигантский объем экспериментальной информации, особенно в области астрономии, которая всегда интересовала человека. Предварительное осмысление этой информации предшественниками Ньютона – Тихо Браге и Кеплером – тоже добавило материала к переходу естествознания к его классическому периоду.
Особенно много внес в этот материал Иоганн Кеплер (1571-1630), открывший три закона движения планет. Законы эти следующие:
1. Орбита планеты есть эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.
2. Радиус-вектор планеты в равные промежутки времени описывает равные площади.
3. Квадраты периодов обращения любых двух планет вокруг Солнца относятся как кубы полуосей их эллиптических орбит.
Открытие этих законов наглядно показало наличие порядка в движении планет Солнечной системы.
Специальное внимание человека к движению небесных тел объясняется тем,
Поможем написать любую работу на аналогичную тему