Природознавство – комплекс наук про природу

Природознавство, як вказувалося раніше, – це сукупність наук про природу, взятих у їх взаємозв’язку. Однак дане визначення не відображає повною мірою суті природознавства, оскільки природа виступає як єдине ціле. Ця єдність не розкривається жодної приватної наукою, ні всій їх сукупністю. Безліч спеціальних природничих дисциплін своїм змістом не вичерпує всього, що ми розуміємо під природою: природа глибше і багатше всіх наявних теорій.
Поняття природи трактується по-різному. У самому широкому сенсі подпріродой розуміється все суще, весь світ в різноманітті його форм. Природа в цьому значенні стоїть в одному ряду з поняттями матерії, Всесвіту. Найбільш споживані тлумачення поняття «природа» як сукупності природних умов існування людського суспільства. У даному трактуванні характеризуються місце і роль природи в системі історично мінливого ставлення до неї людини і суспільства. У більш вузькому сенсі під природою розуміють об’єкт науки, а точніше – сукупний об’єкт природознавства.
Сучасне природознавство розвиває нові підходи до розуміння природи як єдиного цілого. Це виражається в уявленнях про розвиток природи, про різні форми руху матерії і різних структурних рівнях організації природи, в розширенні поданні про типи причинних зв’язків. Наприклад, зі створенням теорії відносності істотно видозмінилися погляди на просторово-часову організацію об’єктів природи; розвиток сучасної космології збагачує уявлення про напрям природних процесів; розвиток екології призвело до розуміння глибоких принципів цілісності природи як єдиної системи.
► В даний час під природознавством розуміється точне природознавство, тобто таке знання про природу, яке базується на науковому експерименті, характеризується розвиненою теоретичної формою і математичним оформленням.
Для розвитку спеціальних наук необхідне загальне знання природи, комплексне осмислення її об’єктів і явищ. Для отримання таких загальних уявлень кожна історична епоха виробляє відповідну естественнонаучную картину світу.
Історичні етапи пізнання природи
Процес пізнання людиною природи почався ще в глибоку давнину, але інтенсивно став розвиватися в античний період. Важливу роль у подальшому становленні природознавства як науки зіграли засновані на спостереженнях великі здогади древніх філософів.
Так, родоначальник античної натурфілософії Фалес зумів передбачити сонячне затемнення, що спостерігалося в Греції в 585 р. До н.е. е. Емпедокл, який жив у VI ст. до н. е., пояснив причину сонячного затемнення проходженням Місяця між Сонцем і Землею. Емпедокл також висловив дивовижну здогад про те, що світло поширюється з величезною швидкістю і ми просто не помічаємо тривалості його поширення. Крім робіт в області астрономії Фалес відомий також своїми працями з географії та фізіології, а Емпедокл прославився не лише як філософ, але і як лікар, фізик і фізіолог. Широко відомі досягнення античності в математиці (Евклід, III в. До н. Е., Піфагор, VI ст. До н. Е.), Механіці (Архімед, III в. До н. Е.), Астрономії (Птолемей, II в . до н. е.).
У середньовіччі процес пізнання природи перебував у повній залежності від богослов’я. У цей період розвивалися астрологія, алхімія, магія та інші види окультного знання. Проте поступово накопичувалися нові факти і відточувалася логіка теоретичного мислення. Наприклад, виникненню і розвитку наукової хімії, безсумнівно, сприяли роботи середньовічних алхіміків.
Історію алхімії зазвичай починають з IV ст. н. е. Протягом приблизно тисячоліття алхіміки намагалися за допомогою хімічних реакцій, що протікають в супроводі специфічних заклинань, отримати філософський камінь, який сприяє перетворенню будь-якої речовини в золото, приготувати еліксир довголіття, створити універсальний розчинник. В якості побічних продуктів їх діяльності з’явилися багато відкриттів, вирішення практично важливих завдань. Були створені технології отримання фарб, стекол, ліків, сплавів. Алхімічні дослідження, що не відбулися теоретично, надалі стали основою для розвитку експериментального природознавства.
Особливу роль у розвитку процесу пізнання природи в X-XII ст. зіграли мислителі арабсько-мусульманського світу, що зберегли зв’язок з античною натурфілософією: ірано-таджицький філософ і лікар Ібн-Сіна (Авіценна), ірано-таджицький математик, астроном, поет і мислитель Омар Хайям, арабський філософ і лікар Ібн Рошд (Аверроес). Таким чином, в античний і середньовічний періоди були створені передумови для розвитку наукового природознавства.
Становлення природознавства в сучасному його розумінні, на думку істориків науки, пройшло три стадії і в кінці ХХ ст. вступило в четверту стадію.
Перша стадія наукового природознавства – натурфілософія, що зародилася в пізньому середньовіччі, відноситься до епохи Відродження (XV-XVI ст.). Цей період характеризується отриманням знань шляхом спостереження, а не експерименту, переважанням здогадок, а не дослідно відтворюваних висновків. При цьому натурфілософія несе в собі глибоку конструктивну ідею необхідності союзу природознавства і філософії, що простежується у всій подальшій історії природознавства. Так, картина світобудови Дж. Бруно становить відтворення філософської моделі античних атомістів на основі даних астрономічних спостережень. Італійський філософ доводив, що у Всесвіті немає центру, вона безмежна і складається з нескінченної кількості зоряних систем. Теоретичні положення і висновки, зроблені Дж. Бруно, базуються не стільки на досвідчених даних, скільки на філософському положенні про цілісності і несуперечності картини світу.
Таким чином, незважаючи на нерозвиненість природознавства, стадію натурфілософії відрізняє важлива методологічна основа – синтез філософських і природничонаукових ідей. Саме завдяки філософському підходу до осмислення природничонаукових знань створюються наукові картини світу, які виробляються наукою кожної історичної епохи.
Друга стадія розвитку природознавства – аналітичне природознавство (XVII – кінець XIX ст.) – Пов’язана з формуванням і систематичним розвитком експериментально-теоретичних досліджень. Натурфілософські пізнання природи перетворилося на сучасне природознавство, в систематичне наукове пізнання на базі експериментів і математичного викладу отриманих результатів. На стадії аналітичного природознавства була отримана основна маса досягнень у вивченні природи. Серед них – відкриття законів класичної механіки, закону всесвітнього тяжіння, періодичного закону, розробка теорії хімічної будови органічних сполук, теорії еволюції живих організмів.
Виникли і почали інтенсивний розвиток природничі науки: фізика, хімія, біологія, географія, геологія. Накопичення знань вимагало більш детального вивчення об’єктів, що вело до диференціації відповідних наук. Так, хімія розділилася на органічну і неорганічну, потім з’явилися фізична та аналітична хімія. У біології були виділені ботаніка, зоологія, анатомія, фізіологія. При цьому увагу вчених було звернуто головним чином на дослідження об’єктів природи в порівнянні з дослідженнями процесів. Так, в хімії вивчали головним чином елементний склад і будова молекул речовин, і лише до кінця XIX в. провідне місце стало займати вчення про хімічних реакціях. У цей період переважав підхід до розгляду природи як незмінною в часі, тобто поза еволюції, а її різних сфер – поза зв’язку один з одним. Незважаючи на те що природознавство поступово переймалося ідеями еволюційного розвитку, даний підхід проіснував в науці аж до середини XIX ст.

Таким чином, стадію аналітичного природознавства характеризують такі особливості:

  • ♦ тенденція до зростаючої диференціації природничих наук;
  • ♦ переважання емпіричних (тобто отриманих за допомогою експерименту) знань над теоретичними;
  • ♦ переважне дослідження об’єктів природи в порівнянні з дослідженнями процесів;
  • ♦ підхід до розгляду природи як незмінною в часі, а її різних сфер – поза зв’язку один з одним.

Третя стадія – синтетичне природознавство (кінець XIX – кінець XX ст.).
На стадії синтетичного природознавства зростає роль теоретичних знань, інтенсивно досліджуються як природні об’єкти, так і процеси. Еволюційний підхід до пізнання природи стає методологічною основою синтетичного природознавства. Цей періодразвітія науки характеризується ясним розумінням цілісності природи і нерозривному взаємозв’язку окремих її частин. Наприклад, будь-який живий організм можна розглядати як механічну систему і як систему термодинамічну. Одночасно життя розглядається як безліч безперервно протікають хімічних реакцій. При цьому важливо розуміти, що дані підходи мають відносний характер. Живий організм – єдине ціле, і тому підхід до його вивчення повинен бути комплексним. Одним з результатів комплексного підходу до вивчення природи як єдиного цілого стало виникнення екології – науки про взаємовідносини організмів між собою і з навколишнім середовищем.
Необхідність комплексного вивчення природних об’єктів і явищ, з одного боку, і одночасно зростаюча диференціація наук-з іншого, привели до необхідності створення синтетичних дисциплін. Так на стику суміжних наук – біології, хімії, фізики – з’явилися фізична хімія, біохімія, фізико-хімічна біологія. Таким чином, головною відмітною особливістю синтетичного природознавства є орієнтація на створення синтетичних наукових дисциплін.
Наприкінці ХХ століття природознавство вступило в четверту стадію свого розвитку, яку називають інтегральним природознавством. Інтегральне природознавство характеризується не стільки триваючими процесами синтезу двох-трьох суміжних наук, скільки масштабним об’єднанням різних дисциплін і напрямів наукових досліджень. Прикладом таких нових інтегральних наукових напрямів є кібернетика.
Кібернетика – це наука про загальні принципи управління в машинах, живих організмах і суспільстві. Це інтегральна наука, що виникла на стику ряду спеціальних дисциплін – теорії автоматів, техніки зв’язку, математичної логіки, теорії інформації та ін.
Іншим прикладом масштабної наукової інтеграції є синергетика, що претендує на роль загальної теорії розвитку. Синергетика – новий напрямок міждисциплінарних наукових досліджень процесів виникнення порядку з безладдя (самоорганізації) у відкритих системах фізичної, хімічної, біологічної та іншої природи. Істотну роль в процесі наукової інтеграції виконують такі загальнонаукові методи дослідження, як математизація природознавства, розробка принципів системних досліджень, використання новітніх інформаційних технологій.
Таким чином, сучасний етап у розвитку природознавства відрізняють ясне розуміння цілісності природи, еволюційний підхід до її вивчення і до осмислення результатів досліджень, інтенсивно йдуть процеси інтеграції різних наукових напрямів. Посилюється тенденція до інтеграції природничих наук дозволяє припустити, що надалі на якийсь більш глибокій основі будуть об’єднані всі науки про неживій і живій природі. Природознавство, ймовірно, буде виступати як єдина і багатогранна наука про природу.
Структура сучасного природознавства
Сучасне природознавство являє собою розділ науки, заснований на відтворюється емпіричної перевірки гіпотез і створенні теорій або емпіричних узагальнень, що описують природні явища. Сукупний об’єкт природознавства – природа. Предмет природознавства – факти і явища природи, які сприймаються нашими органами чуття безпосередньо або опосередковано, за допомогою приладів.
Завдання вченого полягає в тому, щоб виявити ці факти, узагальнити їх і створити теоретичну модель, що включає закони, що керують явищами природи. Наприклад, явище тяжіння – конкретний факт, встановлений за допомогою досвіду; закон всесвітнього тяжіння – варіант пояснення цього явища. При цьому емпіричні факти та узагальнення, будучи встановленими, зберігають своє первинне значення. Закони можуть бути змінені в ході розвитку науки. Так, закон всесвітнього тяжіння був скоректований після створення теорії відносності.
Основний принцип природознавства говорить: знання про природу повинні допускати емпіричну перевірку.
Це означає, що істиною в науці визнається те положення, яке підтверджується відтвореним досвідом. Таким чином, досвід є вирішальним аргументом прийняття тієї чи іншої теорії.
Сучасне природознавство являє собою складний комплекс наук про природу. Воно включає в себе такі науки, як біологія, фізика, хімія, астрономія, географія, екологія тощо. Природничі науки розрізняються предметом свого вивчення. Наприклад, предметом вивчення біології є живі організми, хімії – речовини і їх перетворення. Астрономія вивчає небесні тіла, географія – особливу (географічну) оболонку Землі, екологія – взаємини організмів між собою і з навколишнім середовищем. Кожна природна наука сама є комплексом наук, що виникли на різних етапах розвитку природознавства. Так, до складу біології входять ботаніка, зоологія, мікробіологія, генетика, цитологія та інші науки. При цьому предметом вивчення ботаніки є рослини, зоології – тварини, мікробіології – мікроорганізми. Генетика вивчає закономірності спадковості і мінливості організмів, цитологія – живу клітину. Хімія також підрозділяється на ряд більш вузьких наук: органічна хімія, неорганічна хімія, аналітична хімія. До географічних наук відносять геологію, землезнавство, геоморфологию, кліматологію, фізичну географію. Диференціація наук призвела до виділення ще дрібніших областей наукового знання. Наприклад, біологічна наука зоологія включає в себе орнітологію, ентомологію, герпетологію, етологію, іхтіологію і т. Д. Орнітологія – наука, що вивчає птахів; ентомологія – комах; герпетологія – плазунів; етологія – наука про поведінку тварин; іхтіологія вивчає риб.
Сучасна тенденція розвитку природознавства така, що одночасно з диференціацією наукового знання йдуть протилежні процеси – з’єднання окремих областей знання, створення синтетичних наукових дисциплін. При цьому важливо, що об’єднання наукових дисциплін відбувається як усередині різних областей природознавства, так і між ними. Так, в хімічній науці на стику органічної хімії з неорганічної та біохімією виникли хімія металоорганічних сполук та біоорганічна хімія відповідно. Прикладами міжнаукових синтетичних дисциплін у природознавстві можуть служити такі дисципліни, як фізична хімія, хімічна фізика, біохімія, біофізика, фізико-хімічна біологія.
Проте сучасний етап розвитку природознавства – інтегральне природознавство – характеризується не стільки триваючими процесами синтезу суміжних наук, скільки масштабним об’єднанням різних дисциплін і напрямів наукових досліджень, причому тенденція до масштабної інтеграції наукового знання неухильно зростає.
У природознавстві розрізняють науки фундаментальні та прикладні. Фундаментальні науки – фізика, хімія, астрономія – вивчають базисні структури світу, а прикладні займаються застосуванням результатів фундаментальних досліджень для вирішення як пізнавальних, так і соціально-практичних завдань. Наприклад, фізика металів і фізика напівпровідників є теоретичними прикладними дисциплінами, а металознавство, напівпровідникова технологія – практичними прикладними науками. Таким чином, пізнання законів природи і побудова на цій основі картини світу – безпосередня, найближча мета природознавства. Сприяння практичному використанню цих законів – кінцева його завдання.
Від громадських і технічних наук природознавство відрізняється по предмету, цілям і методології дослідження. При цьому природознавство розглядається як еталон наукової об’єктивності, оскільки ця область знання розкриває загальнозначущі істини, прийняті всіма людьми. Приміром, інший великий комплекс наук – суспільствознавство – завжди був пов’язаний з груповими цінностями та інтересами, наявними як у самого вченого, так і у предметі дослідження. Тому в методології суспільствознавства поряд з об’єктивними методами дослідження набуває великого значення переживання досліджуваного події, суб’єктивне ставлення до нього. Природознавство має суттєві методологічні відмінності і від технічних наук, зумовлені тим, що метою природознавства є пізнання природи, а метою технічних наук – вирішення практичних питань, пов’язаних з перетворенням світу.

Таким чином,

Посилання на основну публікацію