Концепції сучасного природознавства (КСЕ)
1. Структура природно наукових знань
Природничих та гуманітарних наук. Наука займається вивченням об'єктивно існуючих (т. Е. Існують незалежно від чийогось свідомості) об'єктів і явищ природи. Питання про те, чи існує оточуючий нас світ сам по собі або він є продуктом діяльності розуму (що належить нікому вищої суті або кожному конкретному індивіду) складає суть т. Н. основного питання філософії, класично формулируемом у вигляді дилеми про первинність матерії чи свідомості. Залежно від відповіді на основне питання філософи підрозділяються на матеріалістів (визнають об'єктивне існування оточуючого нас світу, що виник в результаті саморозвитку матерії), об'єктивних ідеалістів (визнають об'єктивне існування світу, що виник як результат діяльності вищого розуму) та суб'єктивних ідеалістів (вважають, що оточуючий нас світ не існує реально, а є плід уяви окремого індивіда). Мабуть неможливо дати експериментально обгрунтованої відповіді на основне питання філософії, хоча більшість натуралістів є прихильниками матеріалістичних концепцій.
Всі існуючі наукові дисципліни умовно (будь-яка класифікація носить наближений характер і неповно відображає справжню суть речей!) Розділені на дві основні групи: природничі (займаються вивченням об'єктів природи та явищ, які не є продуктом діяльності людини або людства) і гуманітарні (вивчають явища об'єкти, що виникли як результат діяльності людини).
Справжній курс присвячений огляду найважливіших концепцій сучасного природознавства.
Рівні організації матерії та ієрархія природно наукових знань. Навколишні нас об'єкти природи мають внутрішню структуру, т. Е. В свою чергу самі складаються з інших об'єктів (яблуко складається з клітин рослинної тканини, яка складена з молекул, які є об'єднаннями атомів і т.д.). При цьому природним чином виникають різні за складністю рівні організації матерії: космічний, планетарний, геологічний, біологічний, хімічний, фізичний. Представники природничих наук, що займаються вивченням об'єктів будь-якого рівня можуть досягти їх повного опису лише грунтуючись на знаннях більш «низького» (елементарного) рівня (неможливо зрозуміти закони життєдіяльності клітини, не вивчивши хімізм що протікають в ній реакцій). Однак реальні можливості кожного окремого дослідника досить обмежені (людського життя недостатньо не тільки для того, щоб плідно займатися вивченням відразу декількох рівнів, але навіть свідомо не вистачає на скільки-небудь повне освоєння вже накопичених знань про якомусь одному). Через це виникло поділ природно наукових знань на окремі дисципліни, приблизно відповідні вищепереліченим рівням організації матерії: астрономію, екологію, геологію, біологію, хімію і фізику. Фахівці, що працюють на своєму рівні, спираються на знання суміжних наук, що знаходяться нижче по ієрархічній драбині. Виняток становить фізика, що знаходиться на «найнижчому поверсі» людських знань ( «складова їх фундамент»): історично склалося так, що в ході розвитку цієї науки виявлялися все більш «елементарні» рівні організації матерії (молекулярний, атомний, елементарних частинок.), вивченням яких як і раніше займалися фізики.
Природничі науки різних рівнів не відокремлені один від одного. При вивченні високоорганізованих систем виникає природна потреба в інформації про складові їх елементах, що надається дисциплінами «нижчих» рівнів. При вивченні ж «елементарних» об'єктів досить корисні знання про їх поведінку в складних системах, де при взаємодіях з іншими елементами проявляються властивості досліджуваних. Прикладом взаємодії наук різних рівнів може служити розробка Ньютоном класичної теорії тяжіння (фізичний рівень), що виникла на основі законів руху планет Кеплера (астрономічний рівень), і сучасні концепції еволюції Всесвіту, немислимі без урахування законів гравітації.
Природничі науки, що знаходяться на нижніх поверхах ієрархії, безсумнівно простіше вищестоящих, оскільки займаються більш простими об'єктами (будова електронної хмари атома вуглецю, безсумнівно «простіше простого», що містить безліч атомів з такими хмарами!). Однак, саме через простоту досліджуваних об'єктів науки нижніх рівнів зуміли накопичити набагато більше фактичної інформації та створити більш закінчені теорії.
Місце математики серед природничих наук. Обговорювалася вище структура природознавства не містить математики, без якої неможлива жодна з сучасних точних наук. Це пов'язано з тим, що сама математика не є природною наукою в повному розумінні цього поняття, оскільки не займається вивченням будь-яких об'єктів або явищ реального світу. В основі математики лежать аксіоми, придумані людиною. Для математика не має вирішального значення питання, чи виконуються ці аксіоми в реальності чи ні (напр. В даний час благополучно співіснує кілька геометрій, заснованих на несумісних один з одним системах аксіом).
Якщо математика турбує лише логічна строгість його висновків, зроблених на основі аксіом і попередніх теорем, натуралістові важливо, чи відповідає його теоретична побудова реальності. При цьому в якості критерію істинності природничо-наукових знань виступає експеримент, в ході якого здійснюється перевірка теоретичних висновків.
В ході вивчення властивостей реальних об'єктів часто виявляється так, що вони наближено відповідають аксіоматиці того чи іншого розділу математики (напр. Положення невеликого тіла можна приблизно описати, задавши три його координати, сукупність яких можна розглядати як вектор в тривимірному просторі). При цьому раніше доведені в математиці затвердження (теореми) виявляються застосовними до таких об'єктів.
Крім сказаного, математика грає роль дуже лаконічного, економного і ємного мови, терміни якого застосовні до зовні абсолютно різнорідним об'єктів навколишнього світу (вектором можна назвати і сукупність координат точки, і характеристику силового поля, і компонентний склад хімічної змести, і характеристику економіко-географічного положення місцевості).
Очевидно, що більш прості об'єкти нашого світу задовольняють більш простим системам аксіом, наслідки з яких математиками вивчені більш повно. Тому природні науки «нижчих» рівнів виявляються більш математизувати.
Досвід розвитку сучасного природознавства показує, що на певному етапі розвитку природно наукових дисциплін неминуче відбувається їх математизація, результатом якої є створення логічно струнких формалізованих теорій і подальше прискорений розвиток дисципліни.
Наближений характер природничо-наукових знань. Незважаючи на те, що природні науки часто називають точними, практично будь-яке конкретне твердження в них носить наближений характер. Причиною цього є не тільки недосконалість вимірювальних приладів, але і ряд принципових обмежень на точність вимірювань, встановлених сучасною фізикою. Крім того, практично всі реально спостережувані явища настільки складні і містять таку силу-силенну процесів між взаємодіючими об'єктами, що їх вичерпний опис виявляється не тільки технічно неможливим, але і практично безглуздим (людська свідомість здатна сприйняти лише досить обмежений обсяг інформації). На практиці досліджувана система свідомо спрощується шляхом її заміни моделлю, яка враховує тільки найважливіші елементи і процеси. У міру розвитку теорії моделі ускладнюються, поступово наближаючись до реальності.
Природознавство стародавнього світу. Завершеного ділення на дисципліни не існувало, створювані концепції в своїй більшості носили світоглядний характер. Експериментальний метод пізнання в принципі допускався, але роль вирішального критерію істинності експерименту не відводилась. Вірні спостереження і геніальні узагальнюючі здогадки співіснували з умоглядними і часто помилковими побудовами.
Класичний період розвитку природознавства бере свій початок з експериментальних робіт Галілея (18 століття) і триває до початку нашого століття. Характеризується чітким поділом наук на традиційні області і навіть кілька гіпертрофованої роллю експерименту в їх розвитку ( «зрозуміти-значить виміряти»). Експеримент розглядається не тільки як критерій істинності, але і як основний інструмент пізнання. Віра в істинність експериментально добутих результатів настільки велика, що їх починають розповсюджувати на нові області і проблеми, де відповідної перевірки не проводилося. При виявленні розбіжностей так створюваних концепцій з реально спостерігаються явищами неминуче виникало здивування, що межує зі спробами заперечення самої можливості пізнання навколишнього світу.
Сучасне природознавство характеризується лавиноподібним накопиченням нового фактичного матеріалу і виникненням безлічі нових дисциплін на стиках традиційних. Різке подорожчання науки, особливо експериментальної. Як наслідок - зростання ролі теоретичних досліджень, що спрямовують роботу експериментаторів в області, де виявлення нових явищ більш імовірно. формулювання нових евристичних вимог до створюваних теоріям: краси, простоти, внутрішньої несуперечності, експериментальної можливості перевірки, відповідності (спадкоємності). Роль експерименту, як критерію істинності знання, зберігається, але зізнається, що саме поняття істинності не має абсолютного характеру: твердження, істинні за певних умов, при виході за межі, в рамках яких проводилася експериментальна перевірка, можуть виявитися наближеними і навіть помилковими. Сучасне природознавство втратило притаманну класичним знань простоту і наочність. Це відбулося головним чином через те, що інтереси сучасних дослідників з традиційних для класичної науки областей перемістилися туди, де звичайний «життєвий» досвід і знання про об'єкти і що відбуваються з ними явища в більшості випадків відсутні.
Справжній курс присвячений сучасним концепціям природознавства, невіддільним від знань, накопичених в класичний період розвитку наук. Його структура не відображає традиційного поділу знань на окремі дисципліни, а скоріше варто історичного ходу розвитку основних світоглядних ідей, що беруть свій початок в найбільш фундаментальної з природничих наук - фізики.
Опис предмета: «Концепції сучасного природознавства (КСЕ)»
Поняття «концепція» означає єдиний, який визначає задум, провідну думку будь-якого твору.
Відповідно під концепціями природознавства слід розуміти такі фундаментальні природничі ідеї, моделі і положення, які проявляють себе у всіх природних науках.
Курс Концепції сучасного природознавства введений в цикл загальних природничо-наукових дисциплін базової вищої освіти з метою ознайомлення студентів гуманітарних напрямів з досягненнями сучасного природознавства і формування у них уявлень про сучасну наукову картину світу.
До Концепціям сучасного природознавства відносяться найбільш фундаментальні, загальні закономірності в природі, які єдиною ниткою проходять не тільки через природничо знання, а й через гуманітарну культуру.
Мета вивчення КСЕ - показати і обгрунтувати цілісність всього сучасного знання про природу недиференційованого на природничо-науковий і гуманітарний сегменти.
Прийшло розуміння того, що природу, людське суспільство, наукову думку слід розглядати в їх нерозривному цілісності. Виникає необхідність узагальнення знань про еволюцію нашої планети як єдиного космічного, геологічного, біогенного і антропогенного процесу. Виявляється роль науки як найважливішої сили перетворення і еволюції в сьогоденні і майбутньому планети.
Необхідно сформувати єдине уявлення про навколишній Світі, про нерозривність і взаємної додатковості знань про Природу (природничо сторона) і знань про Людину (гуманітарна сторона). [Гавриков Д.Є.