История естесвознания от древнего мира до наших дней

Второй замечательный ученый античности, личность столь же масштабная, что и Платон, - это Аристотель. Он предлагает миру новую модель строения Вселенной, тоже геоцентрическую, но на этот раз делает предположение о замкнутости Вселенной. Эта модель мироздания будет использоваться учеными в течение очень долгого периода времени до новейшего открытия Николая Коперника и первой научно-технической революции в истории Земли. Аристотель является первым ученым античности. Который попытался в своих учениях объединить обе ветви развития философской мысли: и стихийный материализм и идеализм.

Аристотель является создателем самой обширной научной системы из существующих в античности. Она опиралась на обширный эмпирический материал, как из области естествознания, так и из области общественных наук, который систематически собирали и накапливали его ученики. Научная деятельность Аристотеля - это не только вершина античного философского мышления, она была и большим вкладом практически во все тогда известные научные области: были созданы новые научные направления, он вместе с учениками систематизировал науки, определил предмет и методы отдельных наук. Написал более 150 научных трудов и трактатов.

У обоих ученых было множество последователей, поддерживающих и развивающих их учения и идеи. В античной мысли появилось даже такое направление, как Неоплатония, состоящее из последователей Платона, многие из которых дополняли его учения и старались переосмыслить картину мира, им созданную.

Еще одним замечательным ученым античности является Архимед, бывшей представителем стихийного материализма. Именно Архимед ввел понятие практики как иллюстрации научного знания. Он является создателем огромного количества боевых машин и всевозможных механизмов, которые служили для облегчения труда человека. Он создает механическую модель Вселенной, пытается соединить геометрическую статику с механической динамикой.

4. Эпоха Средневековья

Но постепенно эпоха античности прекращает свое существование. Происходит завоевание Греции Римом, расцвет и постепенный упадок римской цивилизации. На смену многобожию древнего мира приходит новая религия христианства, и наступает новый период истории, получивший название Средневековья. Он начинается в 476 году нашей эры падением Римской цивилизации и завершается в XVII веке. Средневековье проходит три четыре стадии своего развития соответственно: Ранее, Развитое и Позднее Средневековье, Эпоха Возрождения или Ренессанс.

Новая цивилизация опять-таки зарождается все же из античного мира – то есть перенимает агрессивный путь освоения реальности. В Раннем Средневековье это еще не заметно, так как в это время происходит лишь укрепление церковной доктрины, но позднее развитие всей науки и научной мысли идет только этим, агрессивным путем.

В Раннем Средневековье из-за широкого распространения христианства, становления его господствующей религией, происходит отказ от античного наследия как от языческих заблуждений и мифов. Мир делится на две части: европейский и арабский миры. В Европе господствует теология – наука о божественном, любое знание служит лишь для того, чтобы доказать догмы Библии, другое знание, противоречащее библейским канонам, преследуется и уничтожается. Арабский мир наоборот сохраняет античное знание и ценности. Здесь развиваются такие науки как астрономия, математика, физика, география, медицина, алхимия. Огромное количество арабских ученых развивают и преумножают открытия античности, накапливают знания для будущих поколений.

Эпоха крестовых походов Развитого средневековья постепенно расширяет мировоззрение Европы, происходит постепенное возрождение античного знания в Европе. Стоит здесь упомянуть Фому Аквинского, ставшего видной фигурой Развитого Средневековья, человека, который является последователем Аристотеля и привносит его учение в мир европейской науки. В это время открываются в Европе первые университеты в Париже, Оксфорде, Кембридже и других городах. Появляются фигуры новых ученых, например Томас Брадвардин, автор обширного трактата о пропорциях. Происходит постепенное формирование студенческо-преподавательского сообщества, имеющего такие черты, как полное отсутствие государственных границ, то есть странствующий образ жизни, странствие научной мысли по Европе, преподается в университетах латинский язык и наука, складывается этика научного сообщества. Получает широкое развитие алхимия – наука, предшествующая современной химии. Пока она еще служит для поисков смысла человеческой жизни, попыток создать эликсир вечной жизни и философский камень – вещество, при добавлении которого к любому металлу получается золото. Но в результате этих первых опытов происходит накопление знаний о свойствах веществ, соединений, сплавов, кислот, щелочей, создание первых минеральных красок и приборов для опытов, способов воздействия на различные вещества. Начинаются первые географические открытия – братья Вивальди из вены огибают Африканское побережье, Марко Поло путешествует в центральную Азию и Китай, создаются первые географические карты и атласы. Развиваются такие науки как астрономия, механика, физика.

Одной из самых значимых фигур этого периода является фигура Роджера Бэкона, последователя Аристотеля и ученого. Жил он в 1214-1294 гг. Наука по Бэкону – это знание принципов и фактов, он не отделяет практику от теории. Любой опыт для него делится на две составляющих: внутренний (озарение) и внешний (чувственный), он выделяет три способа познания: авторитет, рассуждение и опыт. Именно Бэкон первым задумывается о проектном мышлении – то есть таком способе совершения открытий, при котором что-либо доказывается ради какого-то результата, а не просто ради познания, вещи создаются уже для определенного вида употребления, а не просто ради изучения явлений природы и вещей. Роджеру Бэкону принадлежат работы по строению человеческого глаза, труды по физике и другим наукам Средневековья. Он считал, что высшее знание – это умение проводить опыты, а повседневный труд – источник научного знания.

Позднее средневековье характеризуется уже более развитым научным знанием. Происходит переход к идее подтверждения любой теории практикой, к опытному знанию. Начинается первая научно техническая революция – Николай Коперник создает гелиоцентрическую модель Вселенной, используемую до наших дней. Он предполагает и доказывает, что в центре нашей Вселенной находится Солнце, вокруг которого и движутся остальные планеты по определенным орбитам, вращаясь не только вокруг Солнца, но и вокруг самих себя. Эта теория идет в разрез с теологической моделью мира, созданной Библией, поэтому ученый терпит всяческие гонения от церкви и погибает от ее рук. Но теория не исчезает и начинает развиваться другими учеными, пока еще подпольно, но вскоре начнется Эпоха Возрождения, когда знание вырвется из-под гнета церковной идеологии и будет служить всему миру. В Позднем Средневековье происходит огромное количество научных открытий во всех естественных областях наук, знание к концу позднего Средневековья полностью становится опытным.

5. Эпоха Возрождения

Происходит переход от Средневековья к Эпохе Возрождения, в которой главной ценностью всего становится человеческая жизнь. Философия этой эпохи – гуманизм. Но при этом человек перемещает свой взгляд на освоение окружающего мира. Если раньше он завоевывал знание других народов, то теперь он борется за знание с окружающим миром. Огромное количество ученых, философов, художников и писателей трудятся в это время над созданием шедевров мировой классики и науки. Человек приходит к мысли, что раз он творение Бога, созданное по Его образу и подобию, значит, он является Творцом на земле. Природа превращается в мастерскую человека, в которой он работает, изменяя и улучшая ее для собственной жизни. Пожалуй, главной фигурой этой эпохи является Леонардо да Винчи, художник, математик, естествоиспытатель, ученый, механик. Помимо прекрасных картин, восхваляющих строение и красоту человеческого тела, он занимается конструированием и созданием огромного количества механизмов, намного опередивших свое время. Так он конструирует первые модели парашютов и летательных аппаратов, которые будут созданы только к концу XIX века. Он занимается также строением и анатомией человеческого тела, ставит всевозможные опыты и эксперименты, изучает человеческие органы, их строение и функции. Бьется над созданием идеального числа, объединяющего всю природу, и находит его, доказывая пропорциональность человеческого тела и всей окружающей природы. Его перу принадлежат трактаты по физике и математике, анатомии и механике. Его прекрасные рисунки и картины до сих пор будоражат сознание людей всего мира.

Начинается вторая научно-техническая революция – переход от ручного труда к мануфактурному, создание коллективных объединений рабочих – цехов, специализация труда. В Европе создается огромное количество мануфактур, возникает явление конкуренции. Множество людей обретают работу, но при этом их труд узко специализирован, поэтому выпуск продукции идет достаточно медленным путем. Это обстоятельство дает толчок к началу третьей НТР, в результате которой происходит переход к индустриализации уже в XVIII веке. Производство становится конвейерным, строится огромное количество заводов и предприятий, Европейская научная мысль развивается огромными темпами. Теперь, когда выпуск продукции фабрик идет очень быстрыми темпами, люди задумываются о том, как улучшить качество товаров с помощью новых механизмов. Человек приходит к мысли, что он в силах максимально облегчить сове существование, и начинает совершать новые открытия во всех областях наук. Так в XIX веке открывается радиоактивность и излучение, начинается изучение молекулярного строения частиц, открытия в области химии. В период с XVIII по XIX век Ньютон совершает открытие закона всемирного тяготения, Менделеев составляет свою таблицу элементов, Дарвин публикует теорию эволюции. Научная мысль движется все более и более быстрыми темпами. Начинается постепенный переход к эпохе пост-индустриализации, эпохе информационных технологий – четвертый этан НТР, когда развитие общества и науки достигает больших высот, главной целью промышленного прогресса становится обилие информации, целью прогресса – передача этой информации. Общество переходит на новый этап, в котором управление окружающим миром осуществляется человеком силой мысли – информацией, которую он передает на огромных расстояниях во все уголки окружающего мира и ближайшего Космоса.

Современная наука, ставящая своей целью быстрое освоение и преобразование окружающего мира для удобства и комфорта жизни человека, развивается во всех направлениях, большинство из которых – естественно-научные. Но, пожалуй, самым главным пунктом научного знания современности является теория происхождения самой Земли и жизни на Земле. Прежде всего, нужно рассмотреть именно нашу планету с момента ее возникновения и до наших дней, ибо все науки, существующие ныне, проистекают исключительно из знания о нашей планете и ее частях, явлениях природы, взаимосвязи ее с Вселенной.

Сначала, на мой взгляд, стоит рассмотреть саму Вселенную, его строение и состав.

Вселенная огромна и бесконечна. Все небесные тела и системы поражают разнообразием свойств, сложностью строения. Хотя сама Вселенная в высшей степени однообразна и проста. Ее главное свойство – однородность. У Вселенной есть и еще одно важнейшее свойство, но о нем до конца 20-х годов 20-го века никто не догадывался: Вселенная находится в движении – она расширяется. Расстояние между скоплениями и сверхскоплениями постоянно возрастает. Они как бы разбегаются друг от друга. Настоящий переворот в науке о Вселенной произвели в 1922–24гг. работы петербургского математика А.А. Фридмана. Опираясь на только что созданную тогда Эйнштейном общую теорию относительности, он математически доказал, что мир – это не нечто застывшее и неизменное. Как единое целое он живет своей динамической жизнью, изменяется во времени, расширяясь или сжимаясь по строго определенным законам. Окончательно решить, расширяется Вселенная или сжимается, помогли наблюдения в 1928-29гг. Хабблу. Он обнаружил, что далекие Галактики и целые их коллективы разбегаются от Земли во все стороны. В соответствии с предсказаниями Фридмана именно так и должно выглядеть общее расширение Вселенной. Если Вселенная расширяется, значит, в далеком прошлом скопления и сверхскопления были ближе друг к другу. Более того, из теории Фридмана следует, что 15-20 миллиардов лет назад ни звезд, ни Галактик еще не существовало, и все вещество было перемешано и сжато до колоссальной плотности. Это вещество имело тогда и чудовищно высокую температуру.

Солнце - одна из миллиардов звезд. Есть звезды гораздо больше Солнца (гиганты), есть и меньше него (карлики), Солнце ближе по своим свойствам к карликовым звездам, чем к гигантам. Есть звезды горячие (они имеют бело-голубоватый цвет и температуру свыше 10000 градусов на поверхности, а некоторые до ста тысяч градусов), есть холодные звезды (они красные, температура поверхности около 3 тысяч градусов). Звезды находятся очень далеко от Земли, до ближайшей звезды лететь со скоростью света (300000 км/с) целых 4 года, тогда как до Солнца можно долететь с такой скоростью за 8 минут. Некоторые звезды образуют пары, тройки (двойные, тройные звезды) и группы (рассеянные звездные скопления). Существуют и шаровые звездные скопления, они содержат десятки и сотни звезд и имеют форму шара, с концентрацией звезд к центру. В рассеянных скоплениях собраны молодые звезды, а шаровые скопления очень древние, в них звезды старые. Возле некоторых звезд существуют планеты. Есть ли на них жизнь, а тем более цивилизации, пока не установлено. Но они вполне могут существовать.

Галактика имеет центр (ядро), плоские спиральные рукава, в которых сосредоточено большинство звезд, и периферию, объемное облако из редких звезд. Звезды движутся в пространстве, они рождаются, живут и умирают. Такие звезды, как Солнце, живут примерно 10-15 миллиардов лет, и Солнце - звезда среднего возраста. Так что ему светить еще очень долго. Массивные и горячие звезды сгорают быстрее, и могут взрываться как сверхновые звезды, оставляя после себя очень маленькие и сверхплотные образования - белые карлики, нейтронные звезды или черные дыры, в которых плотность материи столь высока, что никакие частицы не могут преодолеть силы тяготения и вырваться оттуда. Кроме звезд, в Галактике содержатся облака космической пыли и газа, образующие туманности. Плоскость Галактики, где максимальное число звезд, газа и пыли, видна на небе как Млечный Путь.

Величайшим достижением современной космологии стала модель расширяющейся Вселенной, названная теорией Большого взрыва. Согласно этой теории, всё наблюдаемое пространство расширяется. Но что же было в самом начале? Всё вещество в Космосе в какой-то начальный момент было сдавлено буквально в ничто - спрессовано в одну-единственную точку. Оно имело фантастически огромную плотность - её практически невозможно себе представить, она выражается числом, в котором после единицы стоят 96 нулей, - и столь же невообразимо высокую температуру. Астрономы назвали такое состояние сингулярностью. В силу каких-то причин это удивительное равновесие было внезапно разрушено действием гравитационных. Этому моменту учёные дали название "Большой взрыв".

После Большого взрыва начинается развитие Космоса. Вселенная начала расширяться и остывать. Земля образовалась из рассеянного газопылевого вещества в протосолнечной системе. Сначала образуется Солнце и уплощенная вращающаяся туманность под влиянием взрыва сверхновой звезды, происходит эволюция Солнца и этой туманности. Пыльная плазма конденсируется вокруг Солнца в кольца, образуются планетозимали, а из них образуются планеты. В результате радиоактивного нагрева дифференцировалась оболочка или геосфера Земли. Более тяжелый материал формировал ядро (из никеля и серы), а в мантии содержались более легкие элементы. Планета разогревалась вследствие соударения частиц и вследствие действия радиоактивных элементов (уже вымерших). В результате происходило плотное (в ядре) и частичное (в мантии) плавление вещества. Вследствие этой метеоритной энергии выделились летательные вещества, и образовалась поверхность Земли. Начинается геологическое развитие Земли. Возраст нашей планеты исчисляется миллиардами лет, и на каждом временном промежутке происходят какие-то изменения в строении земной коры, поэтому была создана определенная градация развития Земли по времени. Самое крупное деление – эоны, которые в свою очередь подразделяются на эры, а те на периоды. Эонов в истории Земли было всего два, последний длиться и в наши дни. Итак, это эон Криптозой и эон Фанерозой, в котором мы сейчас и живем. Эон Криптозой разделяется на три эры: катархей, архей и протерозой. До сих пор еще неизвестно, что происходило с Земной корой во время катархея, но ученые выяснили, что в архее постепенно формируется земная кора. В это время она еще очень тонкая, подвержена постоянным растяжениям и разрывам, к поверхности устремляется базальтовая магма, заполняя собой прогибы поверхности, которые позже получают название зеленокаменных поясов. Образуется первичный гористый рельеф, происходит массовое образование нормальных гранитов, и им заканчивается архейская эра. Именно в архее зарождается жизнь, пока еще на уровне бактерий и водорослей, к концу этой эры начинают образовываться строматолиты – водорослевые постройки, начинается постепенное изменение атмосферы, в которой возникает кислород.