Структура естествознания
Любая наука имеет сложную разветвленную систему знания. Естествознание, как самостоятельная наука, является тоже системой, имеет собственную структуру. Все части системы естествознания находятся в иерархической подчиненности, в которой каждая ступень является основой для следующей науки и в то же время опирается на данные предшествующей.
Физика
Фундаментом всех естественных наук считается физика. Предметом изучения физики являются тела, их формы проявления на разных уровнях, их движения и превращения. Ни одной естественной наукой не представляется возможным заниматься, не изучив прежде физику. Физика внутри себя также имеет свою структуру, разделяется на большое количество разделов, каждый из которых отличается специфическим предметом изучения и методами исследования. Механика является важнейшим из них. Она является первой в истории физической наукой и продолжительное время считалась образцом для всех естественных наук.
Механика – это наука о равновесии и движении тел во времени и в пространстве. Механическая форма движения материи является простейшей и при этом наиболее распространенной.
В механике выделяются следующие разделы:
- статика – раздел, который изучает условия равновесия тел
- кинематика. Этот раздел занимается изучением движения тел с геометрической точки зрения
- динамика. Данный раздел рассматривает движение тел под воздействием приложенных сил.
- гидростатика – раздел, который рассматривает равновесие жидкостей в поле тяжести
- пневмодинамика (пневмостатика) – раздел физика, занимающийся изучением равновесия и движения воздуха
- гидродинамика – раздел физики, занимающийся изучением движения жидкостей и их воздействие на твердые или обтекаемые тела.
Механика относится к физике макромира. Физика микромира появилась в Новое время. В основе физики микромира находится статистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, которая занимается изучением движения молекул газа и жидкости. Также есть атомная физика и физика элементарных частиц, они появились позже.
Термодинамика, изучающая тепловые процессы, является еще одним разделом физики. Еще одним разделом физики является физика колебаний (волн), она тесно связана с акустикой, оптикой, электричеством.
Однако, выше перечислены не все разделы физики, так как развитие науки не стоит на месте и постоянно появляются новые физические дисциплины.
Химия
Следующая ступень в структуре естествознания – химия.
Химия – это наука, которая изучает химические элементы, а также их свойства, соединения и превращения. В основе химии лежит физика, это подтверждается на примере строения химических элементов и их электронных оболочек – это является примером физического знания в химии.
Химия подразделяется на органическую химию, неорганическую, химию материалов и другие разделы.
Органическая химия занимается изучением соединений углерода, их структуру, свойства и методы синтеза.
Неорганическая химия – раздел химии, который связан с изучением строения, реакционной способности и свойств всех химических элементов и неорганических соединений.
Химия находится в основе биологии.
Биология
Биология – это наука о живом.
Биология изучает клетку и все производное от нее. Основой биологический знаний являются знания о веществе и химических элементах. Среди биологических наук выделяются:
- ботаника, предметом изучения которой является царство растений,
- зоология – раздел, который занимается изучением мира животных;
- анатомия, физиология, эмбриология – разделы биологии, занимающиеся изучением строения, функций и развития организма.
Отдельно выделяется такой раздел биологии, как цитология – рассматривает живую клетку, и гистология – раздел биологии, изучающий свойства тканей. Палеонтология исследует ископаемые останки жизни. Генетика – раздел биологии, изучающий проблемы наследственности и изменчивости.
Науки о Земле, космология
Следующей ступенью в иерархической лестнице естествознания являются науки о Земле. В данную структуру входят такие науки, как география, экология, геология и т.д. Все эти науки исследуют строение и развитие планеты Земля, которая представляет собой очень сложное сочетание физических, химических, биологических процессов.
На вершине структурной пирамиды естествознания стоит космология, задачей которой является изучение Вселенной как единого целого. К наукам космологии относятся астрономия и космогония, которые рассматривают строение и происхождение планет, галактик, звезд и других космических тел. На данном структурном уровне естествознания осуществляется вновь возвращение к основе – физике. То есть, структура естествознания носит не только иерархический порядок, она является циклической, замкнутой, и в этом проявляется одно из самых главных свойств Природы.
Перечисленные выше науки не являются исчерпывающими, естествознание не ограничивается только ими. В науке постоянно происходят процессы дифференциации и интеграции научного знания. Под дифференциацией науки следует понимать выделение внутри какой-либо науки узких областей изучения и превращение их в самостоятельные науки. К примеру, в процессе дифференциации внутри физики выделилась физика плазмы.
Под интеграцией науки следует понимать процесс появления новых наук на пересечении старых, процесс объединения научного знания. Примерами интеграции науки являются геохимия, биохимия, биогеохимия, астробиология, физическая химия, химическая физика и т.д.
В результате этих процессов выстроенная структурная пирамида естествознания усложняется, в нее включаются дополнительные элементы.
Важно понимать, что система естествознания не является постоянной, непоколебимой. В ней не только появляются науки, но иногда происходит и смена лидера. Если с момента становления естествознания как науки и вплоть до середины 20 века таким лидером являлась физика, то на современном этапе развития науки основная часть ученых – физиков занимается исследованиями, имеющими прикладной характер. Лидером же на данный момент являются биологические науки, в особенности те, которые прошли процесс интеграции – биофизика, биохимия, молекулярная биология и т. д. вполне возможно, что 21 век будет веком биологии.
