Статья: Этапы развития и парадигмы естествознания
5) Наконец, в этот список необходимо включить техносферу, которая помогает объяснить происхождение и характер глобальных проблем современного периода. К техносфере, которая включает в себя все созданные человеком феномены и совокупность процессов его деятельности, относятся города, дороги, корабли, искусственные спутники Земли, шахты, оросительные системы и каналы, искусственные озера, электрические сети, бытовые и промышленные инструменты, произведения искусства, коммуникации счетные машины и т.д. Уже из этого неполного списка становится ясным то, что техносфера вместе со всеми своими пунктами пересекается с гео-, био- и космосферой и в этом перекрещивании содержатся истинный секрет и причина многих глобальных проблем, присущих современному периоду.
Взаимосвязь человека и природы находит свое выражение в понятии «окружающая среда». В окружающей среде необходимо различать природные и искусственные формы. Понятие «природное окружение» отражало окружающую среду общества во все периоды. Однако, в ходе развития человечества менялось окружение и содержание этого понятия. Понятие «природной среды», окружающей общество, в современный период охватывает гео- и биосферу, иными словами все материальные системы «стоящие в стороне от человека» и существующие независимо от него. В связи с развитием космической техники и космических полетов определенная часть Солнечной системы также входит в ряд подобных объектов. С этой точки зрения понятие «природная среда» необходимо отличать от понятия «географическая среда», имеющего более узкое значение. К последнему относится только поверхность Земли, земная кора, атмосфера, климат, вода, земной покров, животный и растительный мир, одним словом все наземные и подземные богатства. Географическая среда является существенной составляющей природной среды, в то же время это не единственная полусистема. В современный период понятие природной среды близко к географической среде, а также охватывает космос, который начинает приобретать все большие масштабы.
Другим компонентом окружающей среды является «искусственная среда» или как ее называл К.Маркс «вторая природа». В процессе обмена веществ с природой люди меняют окружающий мир, меняют природную среду согласно своим потребностям, другими словами своей деятельностью они как бы создают вторую природную среду.
В сущности, это говорит о том, что люди в процессе общественного производства создают не существовавшие ранее в природе предметы и тем самым, искусственным путем привносят в природу изменения. Степень прочности этой искусственной среды определяется уровнем социальных отношений общества и культурного развития. В связи с развитием общества безостановочно возрастает роль искусственной среды для этого развития. Созданная человеческим трудом масса всех неживых предметов и живых организмов называется техномасса, вся масса живущих в природных условиях живых организмов называется биомассой. Расчеты показывают, что за год в современный период человечество производит 1013 – 1014 тонн техномассы, за тот же период количество производимой биомассы 1012 тонны. Сравнение этих цифр показывает, что созданная в настоящее время искусственная среда в 10, даже в 100 раз продуктивнее природной среды. Это в свою очередь показывает постепенное превосходства искусственной среды над природной средой в области развития науки и производства.
Окружающая человека природа, по своей качественной характеристике делится живую и неживую. Для изучения внешнего мира, для того чтобы найти правильную ориентацию в нем и для определения оптимальной взаимосвязи с ним, с одной стороны имеет значение живая и неживая природа, с другой стороны наука и практика определения различий между живыми и неживыми. В разные периоды человеческой культуры, даже с начала ее зарождения люди самыми примитивными способами старались отличить живое и неживое. Например, согласно системе мыслей, присущих анимизму, которая характеризовала первобытных людей, не только у людей, но и у неживых предметов существует душа, и они существуют до тех пор, пока душа их не покинет.
Другая система взглядов, известная в истории мысли человечества - гилозоизм. Сторонники этого взгляда, определяя все существующее как живое, в общем, отождествляли жизнь всем существующим. С первого взгляда кажется, что для гилозоизма полностью теряется значение различия между живым и неживым. Однако это далеко не так, это различие сохраняется в системе существующих взглядов. Таким образом, здесь не только жизнь, но и смерть, которая понимается как необычное существование, считается реальным. С течением времени главной причиной различия живого и неживого в различном раскладе и в различном масштабе. Человек питается живым, живое становится для него объектом охоты, рыбалки, собирания и т.д. Также из живых существ он изготавливает одежду, защищающую его от холода, дождя, снега, мороза.
Первобытный человек с течением времени стал предполагать, что некоторые животные находятся в родственной связи с ним. Нашедшая свое первоначальное выражение в тотемизме (характерном только для общинного строя) эта тенденция показывает, что первобытные люди приравнивали предков своего рода с конкретными животными (тотемон). Например, таким тотемном для тюркских племен являлся волк, для славян – голубь, для индийцев – корова и змея. Зародившиеся у людей от определенных чувств и отношений подобная раздвоенность, амбивалентность с течением времени нашли свое первоначальное выражение в религиозных и мифологических взглядах общества, в нравственных и эстетических нормах. Например, одна из норм, находящихся у истоков культуры человечества, наложила табу (запрет) на убийство животных и поедание их мяса. Сторонники этого запрета живут сейчас и в наши дни (поклонение корове в Индии).
Вышесказанное еще раз показывает, что зависящее от уровня развития научного познания соотношение живого и неживого, а также их противопоставление друг другу воплощалось в жизнь в разные периоды по-разному.
Представления и данные о живом, полученные на основе практической деятельности, присущи биологическому познанию. Охватывающая широкую и очень существенную область научного познания современная биология исследование живого осуществляет специальными, познавательными средствами и методами научного познания. Современные биологические и научные данные, полученные в ходе изучения непосредственного практического взаимовлияния человека и живого, дополняются данными других наук (сельское хозяйство, биотехническая и медицина), которые так же направлены на изучение этого взаимовлияния. Например, биотехнология, искусственным путем удовлетворяющая разные потребности человека, предоставляет возможность получить многие вещества и продукты. В современный период все возможные данные о живом предоставлены биологией. В связи с этим возникает такой вопрос: в чем заключается роль философии в познании жизни, живого? Смогут ли биологи обойтись без философских знаний в изучении жизни. В бывшей стране советов обсуждение этих вопросов носило резкий характер.
В биологии живое изучается как объект познания. Однако отношение человека к живому разносторонне и пестро, это отношение наряду с познавательной и практической обладает также эстетической и этической сторонами. Безусловно, результаты и достижения биологического познания сами по себе имеют определенную ценность. Оказывая влияние на мировоззрение человека, биологическое познание его развивает и, в свою очередь, это развивает мировоззрение биологического познания, т.е., изучение с философской точки зрения приобретает важное значение. В сущности, эту проблему, носящую философский характер, можно решить лишь совместными усилиями философии и биологии. Выясняя роль философии в познании сущности жизни нельзя умолчать о том, что жизнь для биологии является объектом познания и в этом значении является противоположностью изучающему его объекту. Однако с точки зрения существования человека, жизнь не может быть только объектом познания; так, впитывая в себя зерна жизни, это существование становится ее продолжением и проявлением. Биология рассматривает живое как бы со стороны и поэтому она в состоянии дать адекватные знания о живом. В отношении к живому философия преследует совсем иную цель.
Принимая во внимание с одной стороны достижения биологии, с другой стороны формы проявления жизни – существование человека, его деятельность и познание, философию, прежде всего, интересует взаимное влияние человека и взятой в целом всей системы живого. Рассматривая отношение философии и биологии в этом ракурсе, можно заметить их взаимосвязь: с одной стороны мировоззрение биологического познания, создающее в своем развитии все более полные, содержательные, конкретные изображения живого и жизни, с помощью философии существенным образом теоретически обобщает важные достижения, с другой стороны диалектическое развитие самого биологического познания помогает решить ряд проблем содержательного – этического характера. В этой связи философия, обосновывая позицию мировоззрения человека с теоретической стороны, дает возможность рационально и систематически решить целый ряд фундаментальных проблем, занимающих биологическое познание. Философию результатов биологического познания – важность мировоззрения можно заметить из такого факта: в XIX веке из трех великих природных научных открытий – открытие клетки, закон сохранения энергии, теория эволюции, которые оказали влияние на развитие философского мышления, два были сделаны на основе биологии. Обсуждая значимость биологии для философского мировоззрения, необходимо также отметить, что из различных явлений природы только живая природа наиболее выпукло отражает богатство, закономерность и характеристику диалектического развития. Являясь способом существования жизни, диалектическое развитие непрерывно сопровождает живое на всех уровнях его развития – в клетке, в организме, биологическом виде, биоценозе, на уровне биосферы. Вместе с проявляющимся на этих уровнях общими особенностями живого, существует также целый ряд специфических, отличительных показателей. Например, реализующийся на уровне организма важный тип живого и циклическое развитие на уровне вида и биосферы наблюдать невозможно.
Жизнь – главный показатель живого. Человек пока знаком лишь с жизнью на нашей планете Земля, на которой мы живем. Уже окончательно установлено, что, за исключением Земли, ни на одной планете Солнечной системы нет жизни. Не смотря на то, что последние 40 лет продолжаются поиски жизни и цивилизации за пределами Земли, до сих пор не было обнаружено других источников жизни в космосе. Поэтому, человек должен внимательно относиться к сохранению и защите жизни на Земле!
Одной из важных проблем, с которой сталкивается человек, определяя границу между живым и неживым, является проблема источника происхождения жизни. Решение этой проблемы, которая имеет важное природно-научное содержание, волновало человечество еще с древних времен. В истории человечества эту проблему в течение длительного времени пытались решить посредством религии, мифов и натурфилософии и самым хорошим доказательством того, что зарождение жизни на Земле связано божественным существованием, является религиозное мировоззрение. Однако, в отличие от религии естествознание считало зарождение жизни на Земле закономерным результатом эволюции того, что существовала на планете до появления жизни. Согласно современным научным представлениям первые признаки жизни на Земле появились примерно 3,8 миллиардов лет назад.
Первые клетки, которые вступали в химическую реакцию с продуктами распада кислорода на основе энергии солнечного света, появились несколько позже, приблизительно 2 миллиарда лет назад. Этот процесс, который породил важные изменения в характере земной атмосферы и в химическом составе, обеспечил распространение жизни на поверхности планеты и вместе с тем появление новой системы – биосферы. Жизнь как уровень эволюции не только планеты Земля, но и всего космоса и Вселенной помогла целому ряду видных мыслителей русского космизма ХХ века (В.Федоров, А.Л.Чижевский, К.Е.Циолковский) сформулировать представления об открытии формирования. Идеи русского космизма, которые рассматривали жизнь как обстоятельство не только масштабов планеты Земля, но и масштабов планет и космоса, оказали значительное влияние на взгляды А.Л.Вернадского.
Живые организмы, как важные показатели жизни на земле, являются концентрацией материи, энергии и информации. Живой организм все эти запасы получает от беспорядочной и разнородной окружающей среды. Организм, заново используя эти запасы, превращает их по качеству в более организованные и упорядоченные. Взаимное влияние живых организмов и окружающая среда организма на самом деле являются не чем иным как жизнью, охватывающей всю поверхность планеты. Рассматривая организм с точки зрения внутренней организации, мы обнаружили в его существовании следующие противоречия: с одной стороны в структуре, функционировании и развитии организма существует единство, общие закономерности; с другой стороны рассматривая каждый организм с токи зрения присущего только ему набора генов, можно сказать, что каждый организм - уникальное явление. Каждая конкретная жизнь, вливаясь в общее русло земной жизни, зарождается только один раз, она является неповторимой, по определенным признакам отличается от других конкретных жизней. Каждая индивидуальная жизнь согласно времени и пространству имеет конец. У этого акта есть глубокое философское значение: каждая индивидуальная жизнь дает начало другим индивидуальным жизням, своим концом она прокладывает дорогу к существованию других жизней. Чем больше способность к жизни у отдельного организма, тем больше становится способность к воспроизведению потомства.
Одной из характерных особенностей живой материи является также ее разнообразие, проявление в различных формах. Создавая свое «дитя» живой мир, неживая природа не позабыла использовать все существующие краски, контрасты, оттенки, переходы. Здесь человека поражает разнообразие геометрических фигур и размеров, звуков и запахов, мыслимых и немыслимых вещей. Одним словом, охватывающая более двух миллионов живых существ органическая природа во многих отношениях является учителем человека и человечества.
Область биологии, которая называется экологией, предоставляет возможность изучить взаимодействие живых организмов со средой, в том числе биосферу (вся жизнь на планете) и биоценоз (жизнь на определенной части поверхности Земли). В биосфере каждая индивидуальная жизнь занимает свойственное ей, отведенное специально для нее место; она потребляет продукты, произведенные другими видами, и в свою очередь производит продукты, необходимые для зарождения других видов. Здесь легко заметить влияние научного познания жизни на восприятие и воображение человека. Развитие современной экологии дает возможность разграничить биологические виды на вредные и полезные для человека, понять относительность и ограниченность этого деления. Так, если какой либо один вил в определенном конкретном отношении является вредным для человека, в другом отношении он обязательно будет полезным. Поэтому, уничтожение какого-либо вида живого в массовом порядке может привести к непредсказуемым результатам превращений в цепной реакции, даже может стать причиной неминуемой деградации. Таким образом, экология дает возможность не только ощутить цену жизни, но и изменить стратегию использования природы.
Одной из важных проблем современных представлений о природе является исчезновение жизни на Земле. Системы сложного формирования, в том числе биосферы и ее нижние системы, способны противостоять внешним воздействиям, способным их разрушить, и даже восстанавливаться. Однако эта особенность живых существ, проявляется не во всех условиях, а в ограниченных ареолах. За пределами этого пространства живая система попадает в такой поток изменений, что в результате происходят не только глубокие качественные изменения, но и может произойти процесс полного уничтожения. Источник направленных на живое и в общем на всю биосферу подобных внешний влияний может быть разным: резкий скачок уровня радиации по сравнению с природным фоном; увеличение отходов химически активных веществ в атмосфере, водных бассейнах, земле; в значительной степени изменение температурного режима планет и т.д. Современные люди обладают настолько мощными средствами воздействия на биосферу, что это может привести к необратимым изменениям даже, к ее уничтожению. Безусловно, правильное понимание этого положения может привести к существенным деформациям в мировоззрении людей.
Выше мы отметили, что зарождение жизни на земле связано с определенным временем, поэтому срок существования отдельного организма имеет свой конец. Теперь попытаемся решить такую проблему: жизнь на нашей планете бесконечна или имеет предел? Связанные с проблемой «конца света» подобного рода вопросы, которые имеют не только религиозное, но и мировозренческо- методологическое значение, выдвигались и ранее. В 60-х годах XIX века эта проблема в связи с выдвинутой в физике «тепловой смерти вселенной» с точки зрения «жизни – смерти» человечества приобрела особую важность. Людей очень волновала мысль о том, что в результате столкновения какой-либо огромной территории Земли с космическим телом может исчезнуть жизнь.
Проблема конца земной жизни в наше время приобрела более конкретное содержание и значение. ХХ век создал огромное количество средств, способных уничтожить жизнь на Земле, и в результате будущее жизни на Земле зависит не столько от деструктивных сил Вселенной, сколько от многих людей, от их законов и желания. В настоящее время человечество находится в такой ситуации, когда жизнь на Земле зависит от выбора его мышления. Сегодня впервые в истории человечества проблема сохранения жизни превратилась в цель, стоящую перед людьми. Поэтому люди должны сохранять не только отношение с природой, но и между собой, должны произвести изменения в направлении и способах своей деятельности. Первое, неотложное минимальное условие сохранения жизни не Земле – прекращение ядерных взрывов. Существуют также другие источники, грозящие опасностью существованию жизни на Земле. Они не настолько серьезны как ядерные войны, но в любом случае связанны с деятельностью человека и их можно ликвидировать лишь в том случае, когда люди поймут их опасность и смогут защитить себя на основе приобретенных в этой области деятельности научных знаний.
Цель и предмет естествознания.
Также как и у других областей знания у развития естествознания есть присущие ей соответствующие история и логика.
Согласно современному понимаю, естествознание – система естественных наук (физика, химия, биология, геология, астрономия), которые основываются на математическом описании объектов исследования. Естествознание также является одной из трех важных областей знаний о природе, обществе и мышлении; теоретической основой промышленности, сельского хозяйства и медицины; природно-научным фундаментом мировой панорамы. Являясь фундаментом и общей гармонией формирования научной панорамы мира, естествознание для познания явлений и процессов природы разрабатывает систему определенных взглядов и эта система при единой определяющей оценке, как правило, называется концепцией (от лат. consepto). На основе новых открытых эмпирических фактов о природной и социальной системах производятся теоретические обобщения, в результате этого система взглядов о понимании процессов и явлений подвергается соответствующим изменениям и заменяется на новые концепции и парадигмы.
Парадигма – это такой конкретный тип постановки проблемы, при котором он может использоваться в определенный отрезок времени как решение исследуемой проблемы. При знакомстве с областью предмета естествознания в широком масштабе становится ясным, что он содержит в себе материальные субстраты, которые порождают всевозможные в природе формы материи, структурные уровни и их «ступени» материального образования; взаимосвязи этих материальных субстратов, их структуру и генезис.
Картина естествознания постоянно менялась с течением времени. Так, образование всех объективных реальностей, существовавших во Вселенной в VI-IV века до нашей эры, генезис их формирования напрямую относили к «физике». Аристотель людей, занимавшихся проблемами естествознания, называл «физиками» или физиологами. Такое название было неслучайным, это было связано с тем, что оттенки значения самого термина «физика», происходившего от древнегреческого слова, были близки к понятию «природа».
Современное естествознание рассматривает природу не как стоящее в стороне от абстрактной, сознательной деятельности человека, а как объективную реальность, которая реализуется не только посредством конкретных, находящихся под постоянным наблюдением человека познавательных, чисто теоретических умственных комбинаций, но и посредством практической производственной деятельности людей, природа как Вселенная, как универсальность, как необходимое условие для существования и развития человека и общества. Основываясь на том, что природа является отражением сознания человека, естествознание в процессе изменений, которые предпринимаются с целью усовершенствования общества, само совершенствуется. Понимание естествознания в этом контексте помогает выделить его задачи и требования. Цель естествознания – это прежде всего сущность природных явлений, это обнаружение законов и закономерностей, которые регулируют формирование и развитие этих явлений, и, предвидя новые события, которые могут произойти на этой основе, достичь их умственной комбинации.
Во-вторых, это создание реальных возможностей для использования в интересах человека и общества постигнутых законов, силы и вещества природы.
Цели естествознания могут быть близкими и далекими. Так открытие природных законов, реализация их интенсивного и экстенсивного исследования – ближайшая цель естествознания, а практическое использование законов, входящих в систему научного мышления – конечная цель естествознания. Из глубокого и системного изучения целей естествознания, которые полностью совпадают с целями человеческой деятельности, можно сделать вывод о том, что если общество заинтересовано в подготовке высоко профессиональных, достойных специалистов в связи с запросами общества оно рационально использует знания, которыми оно овладело в процессе познания, то в этом случае целью вытекающей из изучения концепций современного естествознания является не просто изучение физики, химии, биологии и др. наук, а в общем открытие скрытых связей явлений физики, химии и биологии. Достичь этой цели можно лишь одним путем – на основе анализа природно-научной информации массового масштаба, которая служит высоким целям образования.
Этапы развития естествознания.
Естествознание в своем развитии прошло 3 этапа:
1) Классический этап естествознания. Этот этап развития естествознания начался приблизительно с XVI – XVII веков и закончился на рубеже XIX – XX веков.