Естественнонаучная картина мира

Естественнонаучная картина мира - это система важнейших принципов и законов, лежащих в основе функционирования и развития Природы, проверенные и доказанные представления об устройстве мира. В описании такой картины мира, как правило, используются понятные современникам аналогии и символика. Естественнонаучная картина мира  Модуль I. История развития естествознания. Основные представления и открытия. Лекция 1 Часть 1. Формы познания от Древнего мира до Эпохи Античности. Часть 2. От достижений эллинского периода Античности до вершин биологической медицины и гелиоцентризма Коперника. 1-1.1. Накопление донаучных рациональных знаний о природе началось еще в первобытную эпоху. Сознание человека того времени характеризуется как двухуровневое: 1 - обыденное, повседневное, стихийно накапливающееся знание; 2 – мифология - «дотеоретическая» форма систематизации повседневного знания. Первое - стихийно-эмпирическое или, включающее конкретные знания об окружающем мире. Первобытный человек знал местность вокруг. Мореплаватели разбирались в течениях, ветрах, расположении островов и архипелагов, по звездному небу ориентировались в океане. Жители тайги были приспособлены к жизни в ней. На поздних этапах развития первобытного общества появились простейшие географические схемы, часто просто на земле или в виде песен, где перечислялись горы, реки, тропы и т.п. Охота, приручение животных, съедобные растения, бытовые сцены и др. реалии отображались в наскальной живописи. Копились и дифференцировались знания об окружающей флоре и фауне. Так, ботанический словарь племени хануну (Филиппины) имел 2000 названий, а тысячи видов насекомых были объединены в 108 отдельных групп. Первобытные племена Австралии имели сложные системы классификации родства. Знали анатомию человека, занимались лечением и самолечением, включая примитивную хирургию - перевязка, лечение ран и переломов, вывихов, вплоть до операций на черепе. Накапливался опыт гончарного ремесла и выплавки металлов. Появилось умение давать количественные характеристики объектам и процессам. Совершенствуется абстрактное мышление. Например, аборигены Австралии меняли определенное число рыб на определенное число съедобных кореньев. Возникает система «предметов-посредников», когда количество узелков, зарубок и т.п. соответствует числу объектов, предметов и д.р. Т.е., представлений о числах и понимания, что большие – это результат сложения меньших, например 1+2 это 3. По мере развития хозяйственной жизни, потребность считать и обозначать привела к созданию систем счисления. При групповом счете один человек считал единицы, другой - десятки, третий - сотни (наблюдения Николая Николаевича Миклухо-Маклая). Для сохранения результатов счета (часто - больших чисел) применялись бирки, шнуры, нарезки или узлы, обозначавших единицы или группы единиц (по 4, 5, 10, 20 единиц). Формировался прообраз различных систем счисления. Еще около 100—40 тыс. лет назад возникла традиция наблюдения за небесными явлениями. Неандертальцы около 100 тыс. лет назад зафиксировали суточное вращение Земли, Полюс мира, выделили направления пространства (север, юг, восток и запад). Уже в верхнем палеолите (40—10 тыс. лет до н.э.), рисунки отражали закономерности поведения Луны, Солнца и др. Около 20 тыс. лет назад существовали приемы счета времени по Луне и Солнцу. В верхнепалеолитических стоянках в разных частях Европы и Азии найдены наскальные изображения, браслеты, пряжки, изделия из бивня мамонта и т.п. с ритмически повторяющимися нарезками и ямками. Анализ этих изображений показал, что их структура и подразделения соответствуют лунным циклам (10 лунных месяцев — около 280 суток). В мезолите (15—10 тыс. лет назад) происходит осознание связи небесных явлений и сезонов года. Образные (как правило, зооморфные) обозначения многих созвездий сложились еще в верхнем палеолите порядка 25 тыс. лет назад. Об этом говорят одинаковые имена ряда созвездий у народов Австралии, индейцев Америки, коренного населения Сибири и в античном Средиземноморье. 1-1.2. Мифологическая картина мира представлена в виде наглядных образов. Природа в мифе очеловечивается (антропоморфизм) - мир мыслился как живое существо, живущее по законам родовой общины. Человек не выделяет себя из окружающей среды. В мифе не отличается реальное и сверхъестественное, между природой и человеком поддерживается гармония, равновесное отношение. Мыслительная деятельность в мифологии отлична от понятийно-мыслительной деятельности следующих эпох. Этнографические исследования показали, что в системе мифологического мышления предметы классифицировались не на основе логических операций, а через наглядные представления об участии предметов в практической ситуации. Т.о., оно еще не может обеспечить логико-понятийное освоение объективных связей мира. В мифе существуют особое время и пространство. Мифологическое время — это некое далекое прошлое, время Творения Мира богами, «Время великих сновидений», качественно отличное от настоящего. Вместе с тем, - это некая модель, образец современных событий. Мифологическое время легко переходит в мифологическое пространство, и наоборот. Ранние мифы краткие, очень простые по содержанию. В них мир, Земля, Вселенная часто изображались как животное (зооморфное видение мира). Это могли быть мамонт, бык, лошадь, черепаха, кит, птицы и т.п. Животных рассматривали как демиургов (творцов) мира. Каждое из них являлось тотемом, олицетворявшим данный род. Широко распространен в первобытных мифах образ мирового дерева. В нем выделяются три части или три мира: верхушка (там живут духи и боги), столб (скрепляющий Космос) и корень (уходящий в землю, на которой живут люди). По этому дереву можно попасть в иные миры. По дереву боги могут спускаться на землю и возвращаться на верхушку дерева. Мифы со временем усложнялись. Появляются мифы о гигантском космическом первочеловеке, из частей которого был создан видимый мир. Еще позднее появляется противопоставление Хаоса и Космоса, т.е. беспорядочного, случайного, неоформленного - закономерному, организованному, стройному, целостному. Основные позиции, например, теокосмогонических мифов: 1. - Вначале существовал вечный, безграничный, темный Хаос – источник жизни мира. 2.- Хаос может упорядочиваться, превращаясь в нечто ритмически организованное, целое. 3.- Это превращение и упорядочение не количественное, а только качественное. 4. - Космос снова превращается в Хаос. Такие превращения повторяются много раз. 1-1.3. Важной составной части духовной культуры первобытного общества стала магия – или попытка воздействия на мир (природу, человека, богов-духов) с помощью обряда, ритуальных действий. Человек думал, что все зависит, прежде всего, от отношений с божественными силами, духами. Первобытный миф (включая космогонический) рассказывался и воспроизводился ритуальными плясками, жертвоприношениями и т.п., магическими обрядами. В магии первобытный человек видел средство решения своих проблем. В процессе развития человечества магия не исчезла и стала почвой для колдовства, гадания (хиромантия, астрология, каббала и др.), заговоров и проч. Компоненты магии есть в любой религии. Они стали одним из источников средневековой алхимии. В эпоху Возрождения магия воздействовала на классическое естествознание. С развитием науки пути магии и науки расходятся окончательно. Научное познание мира и становление цивилизации – это сложный, многообразный, противоречивый процесс, растянувшийся на многие тысячелетия. В X-IX тыс. до н.э. произошел переход к качественно новому этапу каменного века - неолиту - новому каменному веку. Совершенствуется техника обработки камня, создаются новые специализированные, высокопроизводительные виды каменных орудий, а также орудий из дерева и кости. Была изобретена технология производства тканей и глиняной посуды. Появились и совершенствовались первобытные транспортные средства (сани, лыжи, лодки). Значительно повысилась производительность труда. При этом, возросло антропогенное давление на природу. Были истреблены многие виды животных (пещерный медведь, пещерный лев, мамонт, шерстистый носорог и т.п.), сократилась численность других (зубр, дикая лошадь и т.д.). Охота и собирательство постепенно исчерпали свои возможности (неолитическая революция). В результате начался переход от присваивающей экономики к производящей- от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству. Экологический (экономический) кризис были преодолены. Снижалась зависимость людей от природной среды, росло общественное благосостояние. Неолитическая революция была первым звеном цепи преобразований системы общественной жизни, возникла цивилизация, а с ней и наука. Первичными очагами земледелия и скотоводства стали: Передняя Азия, Северо-Восточная Африка, Юго-Восточная Азия, Центральная Америка (Мезоамерика) и андийский регион Южной Америки. За 4000 лет земледелие распространилось по всей западной части Старого Света. Скотоводство сложилось на 2000 лет позже. Земледелие и скотоводство сочетались с охотой и собирательством. Далее земледелие интенсифицировалось, переходя от палочно-мотыжного к пашенному (V-IV тыс. до н.э.). Это вело к расширению участия в нем мужской части общины и детей. Уход за скотом сводился к минимуму, он находился, в основном, на вольном выпасе. Позднее появилось стойловое содержание скота, и затем кочевое скотоводство. Накапливались, широко и плодотворно использовались знания об анатомии, физиологии, экологии животных и растений. Возникает отбор лучших животных на племя, отбор лучших растений для посева и др.). Домашних животных (лошадь была одомашнена в IV тыс. до н.э., а верблюд – в V тыс. до н.э.) начинают использовать для развития транспортных средств. В III тыс. до н.э. появляются колесные повозки. Скорость перемещения людей возросла почти в 10 раз (с 3,7 до 35-38 км/ч). В мифах кочевников появились образы колесниц с лошадьми и др. Появляется избыточный продукт, т.к. скотоводство в то время было продуктивнее охоты в 20 раз, а земледелие продуктивнее собирательства в 400—600 раз. Избыточный продукт, возросший обмен, а вместе с этим расширение экзогамии (приоритет неродственных браков) вызвали рост населения (первую демографическую революцию). Существуют данные о том, что в период с VIII по IV тыс. до н.э. численность населения нашей планеты увеличилась с 5 млн. до 90 млн. человек. В земледельческих районах средняя плотность населения возросла с 5—7 человек до 1000 человек на 100 км². Росли масштабы экологических кризисов, вызванных увеличением численности домашних животных, за счет уничтожения травяного и почвенного покрова. Прирост посевных площадей шел за счет сжигания лесов, что снижало уровень грунтовых вод и рек, вызывая опустынивание обширных территорий. Человечество вышло из этого кризиса, продвигаясь на север и осваивая новые территории. Первый металл, освоенный человеком – это самородная медь. Еще VII тыс. лет до н.э. ее стали обрабатывать способом холодной ковки, позднее - горячей ковки и отжига. Далее научились получать медь из руды и литья. А еще позднее - получение сплавов меди, прежде всего бронзы. Начался медный и бронзовый век. На первых порах из меди и бронзы производилось оружие и мелкие предметы - бусины, иглы и т.п. Для производства с/х орудий металла не хватало. Первые зафиксированные археологами железные вещи, изготовленные методом ковки из метеоритного железа, восходят к первой половине V тыс. до н.э. (Иран) и IV тыс. до н.э. (Египет). Освоение рудного железа относят ко второй половине IV — первой половине III тыс. до н.э. Этот период обозначен уже как «железный век». Изначально железо было дорогим, редким и использовалось для изготовления предметов роскоши. К концу II тыс. до н.э., после освоения железных руд Восточного Средиземноморья, начался переход к массовому производству железа, а из него с/х орудий. Производительность труда повысилась в несколько раз. Ускорилась вырубка лесов, освоение новых природных ресурсов. Был создан настоящий плуг. Первобытные традиции, консерватизм и мифология вытеснялись новыми типами деятельности и формами общения. Создается всеобщий эквивалент товарам, (объектам, предметам) которым мог служить скот, слитки металла, редкие камни и др. Растущий товарообмен способствовал дальнейшему разделению труда и развитию духовной культуры. Отделение ремесла от земледелия, отделило и умственный труд от физического, а также город от деревни. Одновременно, вызвав рост городов. Ремесло давало возможность удовлетворять не только биологические (еда, одежда и др.) потребности человека, но и социально-культурные. Возникают классы, государства, города, меняется общественное сознание. Доминантой развития духовной жизни становится рационализм – поиск естественных, а не божественных причин природных и социальных явлений. История письменности пока не везде ясна. В разных странах она развивалась неодинаково. Предметное письмо применялось уже в эпоху верхнего палеолита. В Месопотамии к 2400 г. до н.э. иероглифическое письмо превратилось в упорядоченное словесно-слоговое письмо клинописного типа. Оно было сложной системой, из нескольких сотен и тысяч специальных знаков. В течение III тыс. до н.э. складывается египетская иероглифика. Первые цивилизации Древнего Востока возникли в Двуречье и долине р. Нил в IV тыс. до н.э. Их экономика базировалась на ирригационном земледелии, которое давало несколько богатых урожаев в год. Там сложилась социально-классовая структура: Высший класс - люди, которые ничего не производили, но или сами владели средствами производства, либо распоряжались государственной и храмовой собственностью от имени царя или касты жрецов. В этой группе далее появляется протонаучная деятельность. Средний класс - свободные крестьяне-общинники и городские (или сельские) ремесленники, владевшие средствами производства и занятые производительным трудом. Низший класс — зависимые, не обладавшие собственностью бедные крестьяне и рабы. В эпоху классообразования и раннеклассовых обществ духовная культура переходит от мифологического мышления к новому, более рациональному типу культуры (т.е., к поискам научного, а не божественного объяснения законов природы). Его предпосылки сформировались из-за противоречий: + между мифологическим видением мира, накапливающимся рациональным знанием, абстрактным мышлением; + в самой системе мифологии – из-за различий и противоречий между некоторыми мифами; + между рациональными знаниями и потребностями в их расширении. К этому времени от системы биологических знаний постепенно отпочковывается медицина, становясь относительно самостоятельной отраслью знаний и навыков. Приоритет получает медицинская практика - растет престиж тех, кто лечит успешно. Древнеиндийские медики открыли вакцинацию (вариоляцию – втирание в ранку (царапину) порошка из сухих корочек или гноя пузырьков оспы от больного), как способ борьбы с оспой. Еще в VIII в. до н.э. индийские хирурги владели техникой кесарева сечения, ампутации, извлечения почечных и желчных камней, заложили основания пластической хирургии. Во взаимодействии с древнеиндийской медициной возникла древнетибетская медицина, распространившаяся в странах буддийской культуры. Накапливался опыт использования биологически активных веществ. Этот опыт изучается современной фармакологией. Накопление химических знаний шло как ремесленная прикладная химия. Это высокотемпературные процессы (металлургия, стеклоделие, керамика), получение красителей (минеральных и органических), косметических средств, лекарств, ядов, освоение бальзамирования. А также использование брожения для переработки органических веществ и др. Развитие астрономических знаний определялось потребностями счета времени. Более раннее присваивающее хозяйство вполне обходилось лунным календарем. Новое - производящее - стало нуждаться в более точных знаниях о времени с/х. работ (особенно посева и сбора урожая). А они могли базироваться лишь на солнечном календаре, на солнечных циклах (годовом, суточном, сезонном). В эпоху Среднего Царства (2052—1786 гг. до н.э.) были разработаны диагональные календари (деканы) — звездные часы, служившие для определения времени по звездам. Такие календари обнаружены в пирамидах: уходивший в иной мир для своего путешествия должен был иметь все необходимое, в том числе и звездные часы. Со временем деканы перекочевали в астрологическую литературу, где они играли роли богов, определявших судьбу людей. Вавилонянам (халдеям) уже было известно, что 8 солнечных лет – это около 90 лунных месяцев или 19 солнечных лет (6940 суток), равных 235 лунным месяцам. В середине V в. до н.э., погрешность лунного месяца составляла только 2 мин. Cредняя продолжительность года лишь на 30 мин. отличалась от реальной длительности тропического (солнечного) года. В Древнем Вавилоне (≈540-470 г. д. н.э.) были созданы простые, не требовавшие тригонометрических расчетов, теории движения Луны и планет. Астрономы там уже предсказывали как лунные, так некоторые типы солнечных затмений. На Древнем Востоке развитие астрономии переплеталось с задачами астрологии, которая строилась на убеждении, что небесные тела – это божества, влияющие на судьбы людей и народов. Астрология пытается угадать будущие события в жизни человека. Развитие земледелия требовало умения измерять расстояния, площади земельных участков (отсюда и происхождение слова «геометрия» — от древнегреческого «землемерие»). Развитие строительного дела, гончарного производства, распределение урожая зерновых и т.п. требовали умения определять объемы тел. В строительстве было необходимо уметь проводить прямые горизонтальные и вертикальные линии, строить прямые углы и т.д. 1-1.5. Первая естественнонаучная картина мира Античности - Древняя Греция (от VIII в. до н.э. до падения Западной Римской империи в V в. н.э.). Географически и исторически Греция представляла собой мост между древними культурами Востока и новыми цивилизациями Европы. Древние греки впитали в себя достижения азиатских (ассиро-вавилонской, египетской, хеттской, финикийской и др.) и эгейских (крито-минойской и микенской) цивилизаций, творчески переработали их и подняли на качественно новый уровень. Корни древнегреческой культуры уходят в духовный мир индоевропейской культурно-исторической общности. Греки не являлись автохтонным населением нынешней Греции. Древнегреческие племена несколькими волнами пришли и осели на территории нынешней Греции в результате длительного и активно-наступательного переселенческого движения, «великого переселения» индоевропейских племен. В истории Древней Греции период XI—IX вв. до н.э. называют гомеровским, поскольку поэмы Гомера «Илиада» и «Одиссея» - это главный источник информации об этом времени. Кроме развитых производительных сил и экономических отношений, высокий уровень рационализации древнегреческой культуры определялся: + территориальной экспансией, приводившей к культурным контактам с разнообразными странами и народами; + множественность полисов (городов-государств), каждый из которых имел свои традиции; + относительное политическое равенство свободных граждан, наличие политических прав и личных свобод; + развитое чувство гражданской ответственности и критического мышления, когда каждый грек считал себя ответственным не только за свою судьбу, но и за судьбу всего полиса; + наличие совершенной системы письменности (фонетическое, буквенное письмо), т.е. самой совершенной по тем временам системы средств фиксации, хранения и передачи информации; + распространение публичных дискуссий, что требовало умения убедительно, логично, обоснованно защищать свою точку зрения. Разрабатываются приемы логического доказательства, система обучения и образования приобретает характер социального института; + индивидуализация духовного мира личности, формирование самосознания и самооценки; + формирование общественного мнения, поощрявшего творческие личные достижения (дух «агона» - соревновательности во всех сферах деятельности). Все это обусловило окончательное разложение основ мифологического сознания, деантропоморфизацию природы, рационализацию форм культуры, категоризацию мыслительной деятельности, возможность теоретического противопоставления в сознании человека субъекта и объекта (мира и человека, предмета и его образа, вещи и ее имени…). Представление о Космосе или упорядоченной Вселенной, образовавшейся из Хаоса и снова превращающейся в Хаос, идея, о том, что не боги создавали Космос, а Космос создал из себя богов - завершило мифологическое сознание. И открыло дорогу науке. Возникновение европейской науки связывают с милетской школой, потому, что первые ученые Древней Греции были жителями г. Милет на территории полуострова Малая Азия. Они впервые сформулировали фундаментальную проблему — проблему первоначала, из которого возникают все вещи и в которое со временем они превращаются. Представители милетской школы (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) были одновременно и первыми учеными-естествоиспытателями, и первыми философами. Фалес – оставил большой след в развитии математики, Анаксимандр считал субстанцией всех вещей нечто вечное, беспредельное, безграничное и бесконечное - апейрон (т.е. «беспредельное»). В нем, находящемся в непрерывном движении, возникает как бы зародыш будущего мира. Мир периодически возвращается в это первовещество. Он был первым греком, начертившим географическую карту Земли, и распространял среди греков заимствованные на Востоке солнечные часы (гномон). Анаксимен считал началом, основой мира воздух, т.к. все возникает из него через его разряжение и сгущение. Разряжаясь, воздух становится, сначала огнем, затем эфиром – космической субстанцией. А, сгущаясь - ветром, облаками, водой, землей и камнем. Анаксимен - один из наиболее ярких представителей «метеорологической» традиции, обосновывавший, в том числе, круговорот воды. Эту традицию продолжил Гераклит из Эфеса - один из самих глубоких мыслителей Греции, оказавший большое влияние на развитие науки и философии. Он учил, что все в мире изменчиво, «все течет». Нельзя понять субстанцию мира, природу Космоса, не учитывая его постоянную текучесть, изменчивость. Гераклит видел такую первооснову в огне, который считал самым подвижным и изменчивым веществом. (Мы теперь знаем, что огонь - это не вещество, как вода, воздух, земля, а реакция окисления с выделением теплоты и света.) От представления о том, что субстанция может быть изменчивой, легко перейти к идее о том, что мир – это порождение мысленной абстракции. Этот важный шаг сделали пифагорейцы. В городе Кротоне сложилась первая (одна из?) научно-философско-религиозно-политическая школа — Пифагорейский союз. Он просуществовал с конца VI в. до середины IV в. до н.э. Его основное положение принадлежит Пифагору - «все есть число». Число считалось божественным началом, сущностью мира. А исследования числовых отношений – это средство спасения души, ритуал, очищающий человека и сближающий его с богами. Пифагор высказал идею шарообразности Земли, пифагорейцы первыми в Древней Греции научились распознавать на небесном своде планеты. Пифагореец Филолай создал одну из первых моделей Вселенной. Согласно ей в центре Вселенной находится огонь — Гестия, вокруг которой вращается сферическая Земля. Между Землей и Гестией находится Антиземля (Антихтон) — темное тело, подобное Земле. Солнце – прозрачный шар, отражает свет и тепло от Гестии и оно попадает на Землю. Все планеты вращаются вокруг Гестии. Аристарх Самосский – математик, философ, астроном – предложил идею гелиоцентризма, но она не получила широкого распространения. Представители элейской школы (г. Элея, юг Италии, основоположник - Ксенофан, но основной вклад сделали Парменид и Зенон), считали, что в сознании человека есть две картины мира. Одна дана органами чувств, через наблюдение, другая - получена с помощью разума, логики, рационального мышления. Элеаты считали, что из двух картин мира верна та, которая постигается разумом. На этой основе они ввели качественно новое представление о первооснове мира. Если у философов-ученых милетской школы – это физический процесс и стихии (вода, воздух и др.), у пифагорейцев - число или нечто абстрактно-математическое, то у элеатов первоосновой мира является бытие, т.е., абстрактно-философская категория. По Пармениду, есть два пути познаниямира — путь истины и путь мнения. Путь истины — это познание разумом единого бытия и отделения бытия от небытия. Путь мнения — это познание на уровне чувств, образов, которое не дает знания бытия. В середине V в. до н.э., в условиях рабовладельческой демократии появляются первые платные учителя риторики, логики, философии - или софисты. Из них Демокрит и Платон делают разные выводы из учения элеатов и являются основателями двух исторически первых естественно-научных программ познания природы. Учение Демокрита об атомах – легло в основу античного материализма и стало одной из вершин античной культуры. Он ввел понятие атомов и их движения как оснований бытия. Бытие - это атомы, которые движутся в пустоте (небытии). Атом — неделимая, плотная, очень малая частица вещества. Атом неделим, вечен, неизменен. Атомы никогда не возникают и никогда не погибают. Они невидимы, их можно только мыслить. В процессе движения в пустоте атомы сталкиваются друг с другом и сцепляются. Сцепление большого количества атомов составляет вещи. Возникновение и уничтожение вещей объясняются сложением и разделением атомов; изменение вещей — изменением порядка и положения (поворота) атомов. Если атомы вечны и неизменны, то вещи преходящи и изменчивы. Так возникли земля и небо. Небо образует огонь, воздух, светила. Земля — центр нашего мира, на краю которого находятся звезды. Каждый мир замкнут. Число миров бесконечно. Многие из них могут быть населенными. Демокрит впервые описал Млечный Путь как огромное скопление звезд. Миры преходящи: одни из них только возникают, другие находятся в расцвете, а третьи уже гибнут. И сейчас, через 2500 лет после возникновения, программа атомизма (применяемая уже не к атомам, а к элементарным частицам, из которых они состоят) является одним из краеугольных оснований естествознания, современной физической картины мира. Платон разделял Космос на две качественно различные области: божественную (вечное, неизменное бытие, небо) и земную (преходящие, изменчивые вещи). Мир идей (или идеальный мир) — это реальность, существующая, хотя и далеко от земного мира, но не на бесконечном расстоянии от него. На Земле находится мир вещей и каждая имеет свою «идею» - то, что понятно разумом. Единственной формой научного, достоверного познания мира идей является математика. Чувственное познание вещей – субъективно и недолговременно. Исходя из божественности Космоса, Платон делает вывод, что небесные светила двигаются только равномерно, по идеальным окружностям и в одном и том же направлении. Первым великим натуралистом – ученым и философом был Аристотель (384-322 г. до н.э.) - учитель и наставник Александра Македонского. Он один из первых разработал первую естественно-научную картину мира, соединив выводы философии, математики, астрономии (космологии); учения о движении (механика). Аристотель родился в Стагире, жил в Афинах, в течение 20 лет учился в Академии Платона, был его лучшим учеником. Но часто не соглашался со своим учителем («Платон мне друг, но истина дороже»), в том числе, с выводом о том, что миров 2. «Мир един, он не распадается на два мира — чувственный и идеальный». Идея существует не где-то в космических далях, а в вещах (их конструктивное начало). Отсюда и иная оценка природы и возможностей ее познания. В отличие от Платона, Аристотель считает, что мир изменчивых природных вещей, как и мир идей, может быть предметом науки. Все достойно быть предметом познания: и движение светил, и строение тела всех живых и растительных существ (от червя до человека), и устройство полиса, и свойства высшего перводвигателя и др. Впоследствии открыл в Афинах философскую школу - Ликей. Основу естественно-научных воззрений Аристотеля составляет его учение о материи и форме. Он считал, что каждая вещь, это материя, которой придали форму. Вещи преходящи, материя и форма – вечны. Переходя вглубь вещи (объекта), например, от здания к кирпичам, к глине и элементам из которых она состоит, можно дойти до «первоматерии» не имеющей определенности. Как и размолотая в пыль книга, табуретка, тарелка и др. уже не отличаются. Первичными формами Аристотель считал холодное, теплое, сухое, влажное. Соединяясь с первоматерией, они образуют четыре первоэлемента: огонь, воздух, воду и землю, из которых состоит Мироздание. В центре мира находится элемент земли, образуя нашу планету. Земля – центр Вселенной, неподвижна и имеет сферическую форму. Вокруг Земли распределена вода, затем воздух, далее огонь. Огонь простирается до орбиты Луны - первого небесного тела. Выше Луны - надлунный, божественный мир, где все тела состоят из эфира и где действую иные законы, чем на Земле. Эфир неизменен, он не превращается в остальные элементы. Принцип центрального и неподвижного положения Земли во Вселенной у Аристотеля стал краеугольным и на много столетий определил господство геоцентрической системы. Лекция 1-2. От достижений эллинского периода Античности до вершин биологической медицины и гелиоцентризма Коперника. 1-2.1. Естествознание эллинского и римского периода. За двенадцать с половиной лет царствования и походов Александр Македонский - царь Македонии, выдающийся полководец создал огромную монархию, протянувшуюся от Македонии до Индии и от Амударьи до нубийских пустынь. Особенностью Александра Македонского как правителя было его уважительное отношение к традициям и верованиям захваченных территорий. Он не пытался силой насаждать свою культуру и даже иногда оставлял наместниками прежних царей и правителей. Ученик Аристотеля, он с большим уважением относился к наукам, искусству, всячески поощряя и развивая их на всей, завоеванной территории. Он поощрял строительство новых и укрупнение старых городов, библиотек, театров, развитие ремесел, торговли. В отличие от многих современников, Александр Македонский имел передовые взгляды на многие вопросы, включая отношения с женщинами, которых он уважал и считал равными мужчинам, хотя даже Аристотель настаивал на их второстепенной роли. Он умер от ран и болезней 10.06. 323 г. до н.э., не дожив одного месяца до 33 лет. Эту дату считают началом эпохи эллинизма - нового, почти тысячелетнего периода в истории культуры - широкого распространения на территории Передней Азии и далее на восток самых передовых научных и культурных достижений Древней Греции. Город Александрия, основанный Александром Македонским в дельте Нила, к концу I в. до н.э. насчитывал около миллиона жителей — греков, египтян, сирийцев, италийцев и др. Основанная там в середине III в. до н.э. библиотека насчитывала более 700 тыс. папирусных свитков, в которых были собраны все основные сочинения античности. В этом городе интенсивно развивались науки, искусства, ремесла. Александрийская математическая школа (Архит, Евдокс, Евклид и другие) уже в то время достигла высокого уровня. Мы до сих пор пользуемся определением трехмерного пространства Евклида. В своем труде «Начала» из 13 книг он изложил достижения древнегреческой математики, которая уже в то время решала задачи, связанные с запросами мореплавания (устойчивость плавающих тел), геодезии, картографии, астрономии, уточнением календаря, военной и строительной техники и др. Известны работы Эратосфена (математика, астронома, географа, историка, философа и филолога), определившего размеры земного шара. А также Архимеда, обосновавшего определение площадей и объемов методом «исчерпывания», центров тяжести, развитием методов приближенного измерения величин и др. Им была разработана статика и гидростатика. Аполлоний Пергский подошел к основам аналитической и проективной геометрии, создав метод описания неравномерных периодических движений. Этот метод стал предпосылкой создания геоцентрической системы Клавдием Птолемеем. Наряду с теоретической, развивалась прикладная механика — создание механизмов и машин для строительного и военного дела, а также театра. Герон Александрийский построил прообраз реактивного двигателя, но в то время он остался только как игрушка. 1-2.2. Развитие астрономии в Древней Греции шло по пути накопления эмпирических данных, а также разработки теоретических моделей структуры Космоса. Наблюдательная астрономия в V в. до н.э. стала развиваться очень интенсивно. Было обнаружено неравенство четырех времен года, измерен наклон эклиптики (круг, вдоль которого движутся Солнце, Луна и планеты) к небесному экватору (около 24°), создан лунно-солнечный календарь. А также установлено, что планеты движутся по небу по необычайно сложным траекториям, которые включают в себя нерегулярные колебательные, попятные и петлеобразные движения и др. Для объяснения такого несоответствия выводам Платона о равномерном движении планет по идеальным окружностям, в недрах математики и философии возникали попытки создания математических моделей Вселенной. Первый подход в этом направлении (Евдокс Книдский, Аристотель) – «теория гомоцентрических сфер» предполагал сложные движения планет. У Солнца, Луны и пяти планет существовали отдельные независимые системы сфер. Каждая сфера вращается вокруг своей оси, направление этих осей и скорость вращения у разных сфер различны. Ось внутренней сферы жестко связана с двумя точками внешней. Поэтому, каждая сфера увлекает внешнюю, за счет чего движется вся система сфер. Для Луны и Солнца Евдокс предлагал системы из трех сфер, а для каждой планеты — из четырех. В модели астронома Калиппа было 34 сферы, у Аристотеля – 55, а позднее – 80. Но они не смогли объяснить неравномерный, не идеальный характер движения планет, отсутствие целостности, единства мироздания. Возник второй подход «теория эпициклов и деферентов). Он представлял собой математические методы описания движения планет по большим окружностям – эпициклам, центр которых, равномерно вращается вокруг Земли по круговой орбите – деференту (рис. 1). Центр деферента совпадает (или нет) с центром Земли. А также теорию эксцентриков (небесные тела равномерно движутся по окружности, центр которой не совпадает с центром Земли). Астроном Гиппарх, пользуясь этим подходом, впервые в истории составил таблицы предвычисления солнечных и лунных затмений с точностью до 1-2 ч. Появившаяся в 134 г. до н.э. новая звезда в созвездии Скорпиона навела его на мысль, что изменения происходят и в мире звезд. Он составил каталог положений на небесной сфере 850-ти звезд, разбив все звезды на шесть классов и назвав самые яркие звездами первой величины. Сравнивая свои результаты с измерениями, выполненными полтора века назад, он обнаружил, что все звезды, отмеченные им, сместились по долготе. Благодаря Гиппарху, астрономия становилась точной математической наукой, и это позволило приступить к созданию математической теории астрономических явлений. Рисунок 1. Теория эпициклов и деферентов. Ее разработал астроном Клавдий Птолемей из Александрии, который опирался на аналог теории эпициклов и деферентов – теорию эксцентриков, где центр деферента не совпадает с центром Земли. В своем труде «Большое математическое построение астрономии в XIII книгах» («Альмагест») дополнил и уточнил теорию движения Луны, усовершенствовал теорию затмений, создал математическую теорию видимого движения планет. Ее постулаты: шарообразность Земли; колоссальная удаленность от сферы звезд; равномерность и круговой характер движений небесных тел; неподвижность Земли; центральное положение Земли во Вселенной. Несмотря на то, что некоторые позиции его теории указывали на необходимость пересмотра роли Солнца, Птолемей все-таки считал Землю центром мира. 1-2.3. Античные воззрения на органический мир представляли два противоположных подхода к вопросу о происхождении жизни. Первый, религиозно-идеалистический, согласно которому, жизнь - это божественное творение (креационизм) и живым существам свойственна «жизненная сила» (vis vitalis). Второй – материалистический, в основе которого лежало представление о том, что под влиянием естественных факторов, живое может возникнуть из неживого. Ее сторонников было немного. Так, еще Анаксимандр полагал, что живые существа образуются из апейрона по тем же законам, что и вещи неорганической природы. Он считал, что животные родились в земле от влаги и тепла и были покрыты чешуей. Далее чешуя лопалась и они становились обычными. Все виды животных возникли независимо друг от друга. Анаксимандр допускал возможность происхождения человека от организмов другого вида. Эмпедокл считал, что из четырех элементов («стихий») мира (огонь, воздух, вода и земля), под воздействием «сил» Любви и Вражды возникают части тел. Далее, они соединяются или (Любовь) или разъединяются (Вражда). Гармонично соединенные существа продолжают жить на Земле. Эти две силы — двигатели всех процессов во Вселенной. При всей примитивности этой картины, в ней есть и рациональные представления - аналоги идей Дарвина. Несмотря на свою примитивность, первые исторические формы концепции самозарождения сыграли свою прогрессивную роль в борьбе с креационизмом. Аристотель, сторонник креационизма, был пытливым исследователем животных и растений. Он считал, что именно целесообразность органической природы делает ее прекрасной и достойной изучения. Он вскрывал трупы животных, делая при этом выводы и об анатомическом строении человека. Изучил около 500 видов животных, описал их внешний вид и, где мог, строение, рассказал об их образе жизни, нравах и инстинктах, сделал множество других открытий. Одним из первых он систематизировал виды животных, группируя их по сходству и по родству. Всех животных он разделял на кровяных и бескровных (примерно современному делению на позвоночных и беспозвоночных.) К кровяным он относил: + живородящих - человек (вершина), киты и четвероногие, т.е., по сути, млекопитающие; + яйцеродных - птицы, яйцекладущие четвероногие (рептилии, амфибии), змеи и рыбы. К бескровным он относил: + мягкотелых (головоногих); + панцирных (ракообразных); + моллюсков (кроме головоногих); + насекомых, пауков и червей. Аристотель описал промежуточные между животными и растениями существа («зоофиты»): губки, медузы, асцидии. Растения он разделил на высшие и низшие. Ученик Аристотеля, Теофраст описал 400 видов растений, исследовал их органы, собрал много данных по физиологии растений. Он допускал возможность превращения одного вида растений в другой (трансформизм). Алкмеон Кротонский (пифагорейская школа), стал основоположником античной анатомии и физиологии, начав анатомировать трупы животных. Он считал мозг органом ощущений и мышления, понял роль нервов, идущих от глаз и ушей к мозгу. Одной из древних медико-биологических школ была Книдская школа, сложившаяся еще в VI в. до н.э. под влиянием восточной медицины. Сочинения ее представителей вошли в состав трактатов Свода Гиппократа (современника Демокрита). С его именем связан уход биологии и медицины от религии, магии и мистицизма. Гиппократ учил, что лечить надо не болезнь, а больного, и назначения должны быть индивидуальны. Он выделил четыре типа темпераментов людей - сангвиники, флегматики, холерики и меланхолики. Герофил (Александрия), проводил опыты по вивисекции над преступниками, которые поставлялись ему царем. Он изучал строение и функционирование нервной системы, провел четкое различение между артериями и венами и пришел к выводу, что артерии получают кровь от сердца. Оценил значение пульса, хотя связывал его с механизмом дыхания. Дал подробное описание анатомии глаза, печени и других органов, сопоставил устройство человека и животных, внес существенный вклад в разработку анатомической терминологии. В сфере практической медицины он уделял большое внимание фармакологии, действию лекарственных препаратов, особенно тех, которые изготовлялись из трав, разрабатывал правила диеты, лечебной физкультуры. Клавдий Гален (с 162 г. живший в Риме) был талантливым анатомом. Он понял механизм работы сердца, функции центральной и периферической нервной системы. Написал более 125 сочинений, из которых дошло до наших дней около 80-ти. Несмотря на сходство человека и животных, античные философы не признавали их общего происхождения, полагая, что в далеком прошлом люди произошли от богов. И, что история человечества — это история ухудшения и усложнения их жизни. Прошедший Золотой век воспевали поэты Гомер («Одиссея», «Илиада») и Гесиод («Теогония», «Труды и дни»). Демокрит считал, что происхождение человека во многом сходно с происхождением животных, а Аристотель трактовал человека как «политическое животное», которое имеет нравственность и стремится жить обществом. Древнеримский философ и поэт Лукреций Кар в поэме «О природе вещей» представил картину развития древних людей от дикого состояния до изобретения огня, одежды, жилищ и т.д. Он, высмеял легенды о сотворении людей богами, о «золотом веке», считая, что прогресс движим нуждами людей. В зависимости от материала, из которого изготавливались орудия труда, он разделил историю человечества на периоды - каменный, медный (бронзовый) и железный века, опередив на тысячелетие будущие открытия археологов В VI в. в истории европейской культуры начался период «темных веков». 1-2.3. Пришедшая на смену Античности, эпоха Средневековья характеризовалась распространением монотеизма и почти тысячелетним господством религии во всех сферах жизни людей. Особенно жестко оно было выражено в V-VIII в. н.э. Человек эпохи Средневековья уже выделил себя из природы, но считал, что Бог дал ее только для обеспечения жизни людей. Но не самостоятельной сущностью, доступной для изучения. Природа рассматривалась как проводник божьей воли, поэтому нужно было искать в природных явлениях божественные символы (в том числе, в отношении воздействия на людей, их судьбу, социальный статус, жизнь и смерть). И через такие символы искал способы показать свое послушание воле и требованиям Бога. В период с IX по XI в. н.э. в странах Западной Европы отмечался материальный и духовный подъем. Экономический прогресс вызвал рост населения, которое с 27 млн человек в 700 г. выросло до 42 млн. в 1000 г. и до 73 млн. в 1300 г. Города становятся центрами торговли и ремесел. Но в XIV в. непрерывные войны и эпидемии чумы, которые следовали одна за другой (1347, 1360, 1369, 1374...), почти в два раза сократили население Европы. И только в конце XVI в. был достигнут демографический уровень 1300 г. Познавательная деятельность Средневековья строилась по принципам: - 1 - авторитет, предание (схоластико-умозрительная традиция). Считалось, что Бог дал знания, предшествующим поколениям избранных ученых, а современникам достаточно овладевать ими и, при необходимости, систематизировать. Богослов Фома Аквинский стал основоположником схоластики – подкрепления и детализации положений Библии, сведениями из естественных наук. Он считал, что сами эти науки (астрономия, физика, математика и др.) не способны постигать основные начала мира. - 2 - ритуал — предметно-преобразовательное, рецептурно-манипуляционное начало (герметическая традиция). Все формы человеческой деятельности и общения были пронизаны ритуалами, действия людей и их коллективов регламентировались. Гермес Трисмегист (трижды величайший) в своих речах утверждал, что отдельным (избранным) людям Бог дал особые знания быть проводниками воли Бога и способность влиять на природные и божественные стихии с помощью обрядов и ритуалов. - 3 - личный опыт — как базис эмпирической традиции. Одним из самых значительных представителей опытно-эмпирической традиции был Роберт Гроссетест - автор трактатов по оптике, математике, астрономии. В них естественнонаучное содержание стало преобладающим. В его работах содержатся зачаточные формы будущей методологии классического естествознания. Р. Гроссетест считал, что изучение явлений должно начинаться с опыта, затем посредством анализа выделяется общее или гипотеза. Далее, следует ее проверка. В естественнонаучном знании многие ученые начинают видеть средство для расширения практического могущества, улучшения жизни. Так, Роджер Бэкон высказывал идеи и мечты о создании судов без гребцов, управляемых одним человеком, о быстрейших колесницах. Есть сведения о том, что он первый в Европе создал порох. Р. Бэкон был уверен, что познание мира человеком и возможности роста его практического могущества бесконечно. На период с ХШ по XV вв. пришелся расцвет алхимии, которая начла складываться еще в эпоху эллинизма. Задачей алхимии являлось получение благородных металлов в лабораторных условиях. Алхимики считали, что ртуть и сера разной чистоты, соединяясь в различных пропорциях, дают начало металлам, в том числе и благородным – золоту и серебру. Использовался практический метод - получение сплавов, кислот, щелочей, создание химической посуды и др. А также мистический - привлечение «потусторонних» сил путем заклинаний. Задачей арабских алхимиков был поиск «философского камня» - вещества, ускоряющего «созревание» золота в земле, а также создание эликсира жизни, исцеляющего болезни и дающего бессмертие. Несмотря на большой интерес к алхимии, она испытывала и гонения. Римский император Диоклетиан в 296 г., опасаясь, что получение алхимиками золота ослабит его казну и экономику, приказал уничтожить все их рукописи. По этой же причине, в 1317 г. римский папа, Иоанн XXII предал алхимию анафеме. И, все-таки, до середины XVIII в., она оставалась важным элементом духовной культуры. 1-2.4. Эпоха Возрождения (Ренессанс - XIV — начало XVII в.н.э.) - эпоха становления капитализма, накопления капитала, первых буржуазных революций, социальных конфликтов, религиозных войн, возрождения античной культуры, возникновения книгопечатания, эпоха титанов мысли и духа. Начинается формирование исторического мышления, духа новаторства, нового понимания исторического процесса. Приходит осознание того, что время — это собственность не Бога, а самого человека. Городские часы становятся обязательным атрибутом центральной площади городов. Живопись становится невозможной без законов проекции, перспективы, иллюзии. Новый импульс получает математика - обсуждаются представления о бесконечности. Зарождаются условия для появления геометрических абстракций, предпосылки аналитической геометрии, теории пределов, понятий дифференциалов и интегралов и др. В общем виде, основные направления познавательной деятельности можно разделить на три направления: 1. Человек-Природа в составе которого бурно развиваются уже существовавшие науки о природе, возникают новые, формируются межнаучные связи, новые направления и методологии; 2. Человек-Человек – комплекс наук о человеческом обществе; 3. Человек-Бог – подняло человека на новую высоту, сделав религии объектом научного изучения, а не только философского осмысления (теология, теософия и др., более узкие направления). Возрождаются и появляются новые приоритеты и ценности человеческого общества: гуманизм - антропоцентризм, историзм, исторический оптимизм, рационализм или поиск естественных, а не божественных причин природных явлений. А определяющей ценностью отдельной личности становится познавательная составляющая сознания. В эпоху Ренессанса происходит мировоззренческая переориентация субъекта, и на первый план постепенно выдвигаются связи человека с природой, а его связи с Богом выступают как производные. Главными ценностями становятся природа и сам человек. Человек есть, прежде всего, не божественное, а природное существо, он — «дитя природы», а природа — «колыбель человека». Природа становится главным объектом художественно-эстетического и познавательного интереса. Для гуманистов человек — это «земной Бог», «священное живое существо», которое острым умом схватывает сущность всего созданного природой и Богом, находит скрытые причины вещей, познает «Величайшего творца Времени» и, подобно Богу, способен (конечно, не в божественных масштабах) творить новое в мире. Жажда и сила человеческого познания рано или поздно позволит напрямую продемонстрировать присущую человеку божественность. Нисколько не сомневаясь, Франсуа Рабле пишет о том, что люди, «доберутся до источников града, до дождевых водоспусков и до кузниц молний, вторгнутся в область Луны, вступят на территорию небесных светил и там обоснуются и таким путем сами станут как боги». Сближаются понятия «природа» и «Бог». Но моделирование бесконечностей приносит с собой неожиданности. Так, Николай Кузанский доказывает, что математические образы, свойства, идеализированные в бесконечность, превращаются в свою противоположность : окружность — в прямую, круг — в плоскость, треугольник — в одну прямую, максимум — в минимум, и наоборот. Следовательно, в мире все связано со всем, все способно превращаться во все. Изменяется и отношение к истории: формируется представление об истории как о процессе, открытом в будущее и богатом новыми возможностями для человека. Право на существование имеют все точки зрения, а значит, и те из них, которые содержат новации. Именно содержащая новизну позиция наиболее предпочтительна. Но новых воззрений может быть не одно. Какое же новое предпочтительнее? То, которое несет в себе истину, т.е. бескорыстное объективное отражение мира. В художественном изображении и научном познании природы субъект должен уметь занять позицию абсолютно бескорыстного созерцателя. Леонардо да Винчи гениально и своеобразно выразил эту мировоззренческую установку в своих рекомендациях молодым художникам: обобщая накопленный опыт искусства и намечая пути его дальнейшего развития, он рекомендовал художнику наблюдать жизнь так, «чтобы его не видели». Это не отрицание активности субъекта, а, наоборот, требование многофункциональности личности, умения выполнять разные роли, занимать различные позиции («системы отсчета») по отношению к объекту наблюдения, видеть преимущества и недостатки каждой из них. А не навязывать свое мнение. Ренессанс выдвигает на первый план познавательную, логико-рациональную активность сознания, разум выходит «из изгнания», куда был заточен средневековой установкой на главенство веры над чувствами, а чувств над разумом. Так, уже у Н. Кузанского познание мира бесконечно, а ведущим средством познания является разум. Для него мир, Вселенная, Универсум бесконечны. Бесконечность мира постижима разумом, а главное средство разума — метод «совпадения противоположностей». К концу эпохи Возрождения Н. Коперник, создавая гелиоцентрическую систему мира, демонстрирует творческие возможности разума и в конкретно-научном познании: показывает, как можно через выделение и исследование противоречий в явлении (в данном случае с помощью принципа относительности) проникнуть в сущность вещей. Вплоть до наступления Ренессанса знания о биологических явлениях не выделялись из совокупности знаний о природе. Они излагались в составе химических, физических, географических, климатических, метеорологических дисциплин. Поскольку, все объекты и явления Природы выступали в нерасчлененное целое. В XVI в. в биологии начался глубокий перелом в способах познания живого. В человеке видели венец, светоч природы, полагая, что в силу этого он достоин самого тщательного изучения, внимания и заботы. Ориентация на человека, его потребностей и, особенно, на решение медицинских проблем привела к развитию биологического познания. Известный историк естествознания Поль Таннери писал: «...История науки в первой половине XVI столетия была, в сущности, только историей медицины». В сторону человека развернулась даже алхимия: результатом ее слияния с медициной стала ятрохимия. Основоположник ятрохимии Парацельс утверждал, что «настоящие цели алхимии заключаются не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств». Особенности развития биологии в XVI-XVII вв. во многом определялись потребностями аграрного сектора развивавшегося капиталистического хозяйства. На смену средневековой упрощенной культурно-бытовой сфере, приходит буржуазный образ жизни, важнейшими атрибутами которой были цветоводство и садоводство. В XV— XVI вв. потребности медицины обусловили появление «травников», а затем создание «аптекарских садов», которые впоследствии превратились в ботанические сады. Широко развивалась практика сбора гербариев. Мир животных тоже становится объектом интереса. В XVI в. возникают первые зоологические музеи и кунсткамеры. Совершенствуется организация коневодства и конных заводов. А при дворах многих европейских правителей создаются даже настоящие зоопарки. На таком фоне повышается интерес к растению и животному как таковому. Вырабатываются стандарты, критерии и нормы исследования органического мира. На смену стихийности, фантазиям и суевериям постепенно приходит установка на объективное, доказательное знание. Благодаря коллективным усилиям ученых многих европейских стран такая установка обеспечила постепенное накопление колоссального фактического материала. Важную роль в этом процессе сыграли Великие географические открытия, которые значительно раздвинули мировоззренческий горизонт европейцев. В Европе узнали множество новых биологических, геологических, географических и других явлений, познакомились с поразительным разнообразием жизни в тропиках. Множество видов новых культурных растений Нового Света (Америки) внедрятся в Старом Свете (Европе) -фасоль, картофель, кукуруза, кабачки, табак, томат, какао, ананас, подсолнечник и др.