Наука ділиться на природні та гуманітарні. Чим відрізняються гуманітарні науки від природних

Що таке природничі та гуманітарні науки? Якщо відповісти на запитання у загальноприйнятому сенсі, то гуманітарні науки – це ті, які вивчають людину та її діяльність, а природничі науки вивчають живу, мертву та відсталу природу, тобто ту, яка ніколи не була живою. Однак цей поділ не є конструктивним і в ньому багато суперечностей.

Так медицина, фізіологія, антропологія вивчають людину, але не входять до переліку гуманітарних наук. Стародавні руїни міст, що перетворилися на пагорби – антропогенний метаморфізований рельєф, перебувають у веденні геоморфології – природничої науки. І навпаки; географія до XVI століття, заснована на легендах та фантастичних оповіданнях мандрівників, переданих через десяті руки, була наукою гуманітарною.

Те саме можна сказати і про геологію, що базується на розповідях про Всесвітній потоп і Атлантиду. Навіть астрономія до Коперника належала до розряду гуманітарних наук, оскільки грунтувалася вивчення текстів Аристотеля, Птолемея, Козьми Індикоплова. Люди воліли жити на плоскій Землі, оточеній Океаном, а не на кульці, що ширяє в нескінченному просторі.

Звідси можна зробити висновок, що різницю між природничими і гуманітарними науками не принципово, а швидше, стадіально. Ще в 1902 році В. І. Вернадський зазначив: «У XVIII столітті роботи натураліста у фізичній географії та геології нагадували прийоми та методи, що панували ще зовсім недавно в етнографії та фольклорі. Це неминуче за цієї фази розвитку науки».

Зі сказаного можна зробити висновок, що розподіл образів мислення, а тим самим і наук, по предмету вивчення неправомірно. Набагато зручніший поділ за способом отримання первинної інформації. Тут можливі два підходи: читання книг або вислуховування повідомлень (легенд, міфів тощо) та спостереження, що перемежуються з експериментами.

Перший спосіб відповідає гуманітарним наукам, царицею яких є філологія. Другий спосіб відноситься до природничих наук, що поділяються на математизовані та описові. Перші мають справу із символами, а другі з географією та біологією. Причина такого розмежування описана В. І. Вернадським, який назвав її «несвідомим науковим дуалізмом».

Свою тезу він роз'яснив так: «Під ім'ям дуалістичного наукового світогляду я маю на увазі той своєрідний дуалізм ... коли вчений-дослідник протиставляє себе - свідомо або несвідомо - досліджуваному світу ... Виходить фантазія строгого наукового спостереження вчиться.

Тут можна додати, що гуманітарій розглядає все ззовні, а дослідник природи намагається розглянути зсередини, так як сам знаходиться в потоці постійних змін. У цьому потоці він бачить більше, ніж гуманітарій, для якого відкрито тільки бриж на поверхні.

Але незважаючи на те, що природничі та гуманітарні науки розмежовані, вони мають абсолютно однакові права та значущість. Тут не треба забувати, що саме гуманітарні науки збагатили людство інформацією про інші культури, як сучасні епохи європейської освіти, так уже й мертвих. Саме за це XV та XVI століття, переповнені злочинами та жорстокостями, називають епохою Відродження.

Внаслідок цього така наука як історія стала володаркою величезної кількості фактів. Лихо полягало лише в тому, що в ній був відсутній принцип класифікації. У будь-якій узагальненій роботі факти викладалися лише у хронологічній послідовності, внаслідок чого погано піддавалися запам'ятовуванню.

Фізика, хімія, астрономія, космографія мали аналогічні труднощі, але з використанням математики подолали їх. Однак не можна думати, що всі явища, що піддаються науковому поясненню, можна підвести під математичні формули, хоча останні є найбільшим витвором людського розуму.

Палеонтологія та історична геологія вивчають минуле, керуючись принципом актуалізму, за яким закони природи, що спостерігаються нині, так само діяли і в минулому. Однак цей принцип відноситься до масових явищ, але не до одиничних фактів.

Усі природні закономірності імовірнісні і підпорядковані законам високих чисел. Звідси випливає, що чим вищий порядок, тим неухильніше вплив закономірності на об'єкт, а чим нижчий порядок, тим більше зростає роль випадковості та ступінь свободи. Тож у природничих науках одиничне спостереження сприймається критично. Вона може бути випадковою, спотвореною обставинами і навіть залежати від самопочуття та настрою спостерігача.

Але великі числа компенсують всі недоліки, а будь-яка помилка лежить у межах допуску. Інакше кажучи, вона така мала, що нею не тільки можна, а й треба нехтувати. Позначити це можна як емпіричне узагальнення - несуперечливий комплекс відомостей, рівний за достовірністю факту, що спостерігається.

І якщо історик чи палеоетнограф стане на цей шлях, то отримає ті ж перспективи, які вже мають біологи, геологи, географи. Якщо взяти за основу історичного дослідження ексцес, можна набрати багато таких ексцесів. А якщо багато, то їх можна класифікувати, а потім систематизувати. Тим самим буде отримано верифікований матеріал для емпіричних узагальнень.

Цим шляхом у ХІХ столітті пішла соціально-економічна історія. Зібрані нею дані лягли основою історичного матеріалізму, предмет якого – не уривчасті відомості літописців, а об'єктивна реальність із властивою їй закономірністю.

В історичній географії та етнографії XIX століття такої постановки питання не було, тому що не існувало способів її вирішення. З'явилися вони лише у середині ХХ століття. Це були системний підхід Л. фон Берталанфі та вчення В. І. Вернадського про біохімічну енергію живої речовини біосфери.

Саме ці два відкриття дозволили зробити емпіричне узагальнення всіх раніше встановлених фактів і дати цим описове визначення етнічної спільності, встановивши характер руху матерії в етногенезах. Тим самим було гуманітарна історична географія і палеоетнографія перетворилися на нову природничу науку – етнологію.

Не завжди природні і гуманітарні науки возз'єднуються друг з одним. Тут можна назвати історію, яка залишилася гуманітарною в тій галузі, яка охоплює вивчення стародавніх книг, фольклору, феодальних інститутів, грецьких полісів, архітектури, картин та інших джерел, які за своєю суттю статичні та інші бути не можуть.

У той самий час сама людина, її громадські інститути постійно змінюються. Вони вмирають і знову відроджуються, як усе живе на планеті. З часом відбуваються події, і в цьому аспекті історію слід розглядати як природну науку, яка перебуває в компетенції діалектичного, а не історичного матеріалізму.

Визначаючи місце природознавства у сучасній культурі, слід зазначити, що сучасна наука має складну організацію. Усі численні дисципліни об'єднуються як комплекси наук – природничих, гуманітарних, технічних та ін.

Природознавством називають систему наукових знань про природу. До природничих наук відносять такі предмети як: хімію, фізику, біологію, фізіологію, геологію, механіку, електротехніку та ін.

Фізика (грец. ta physika – від physis – природа) – це наука про природу, яка вивчає найпростіші і водночас найбільш загальні властивості матеріального світу. По об'єктах, що вивчаються, фізика поділяється на: фізику елементарних частинок, атомних ядер, атомів, молекул, твердого тіла, плазми і т.д.

До основних розділів теоретичної фізики належать: механіка, електродинаміка, термодинаміка, оптика, статистична фізика, теорія відносності, квантова механіка, квантова теорія поля.

Фізика почала розвиватися ще до зв. е. У XVII столітті створюється класична механіка, в яку зробив свій внесок І. Ньютон. Наприкінці ХІХ століття було переважно завершено формування класичної фізики.

На початку XX століття у фізиці відбувається революція, вона стає квантовою і свої перетворення в неї внесли такі вчені як М.Планк, Е.Резерфорд, Н.Бор.

У 20-ті роки. була розроблена квантова механіка – послідовна теорія руху мікрочастинок. Одночасно з'явилося нове вчення про простір і час - теорія відносності А. Ейнштейна, фізика стає релятивістською.

У другій половині XX століття відбувається подальше суттєве перетворення фізики, пов'язане із пізнанням структури атомного ядра, властивостей елементарних частинок, конденсованих середовищ. Фізика стала джерелом нових ідей, що перетворили сучасну техніку: ядерна енергетика (Н. В. Курчатов), квантова електроніка (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров та Ч. Таунс), мікроелектроніка, радіолокація та інші виникли та розвинулися в результаті досягнень фізики.

Фізика - одна з найбільш розвинених та давніх наук, яка визначає розвиток природознавства. Фізика знайомить нас із найбільш загальними законами природи, які керують перебігом процесів у навколишньому світі та у Всесвіті в цілому. Потім розширення кола досліджуваних явищ спричинило її поділу; поступово почали з'являтися нові науки про природу, наприклад електротехніка, механіка, статистична фізика, термодинаміка і т.д. Фізики зовсім не вивчають природу безпосередньо, де вони займаються явищами природи. Фізик-експериментатор, ставлячи експеримент, дивиться на рух якихось стрілок, вивчає фотографії треків якихось частинок тощо. Фізик-теоретик щось пише на папері, робить якісь обчислення, дійшов якихось висновків про результати тих чи інших експериментів. Ось чим займаються фізики.

Перш ніж ставити експеримент або робити якісь обчислення, людина створює у своєму розумі якусь модель тих явищ, які хоче вивчити, досліджувати. Аналізуючи модель, фізик робить висновок, яким має бути результат експерименту. Він очікує, що якщо зібрати такий прилад, то стрілки будуть показувати те й те. Він збирає такий прилад, ставить експеримент і переконується, що стрілки поводяться належним чином. Він із задоволенням каже, що його модель досить точно відбиває досліджуване явище. Аналогічно, теоретик, маючи запас деяких законів природи, - чи вигадуючи новий закон, - робить із нього висновки і дивиться, чи узгоджуються ці висновки про те, що отримує експериментатор. Саме так працюють фізики. Таким чином, основне в діяльності дослідників природи - це дослідження навколишнього світу, через його моделювання.

Хімія - наука, що вивчає перетворення речовин, що супроводжуються зміною їх складу та будови. Сучасна хімія - це настільки велика область природознавства, що її розділи є самостійні, хоча тісно взаємопов'язані наукові дисципліни.

Біологія - це сукупність наук про живу природу, про різноманіття вимерлих і зараз населяючих Землю живих істот, їх будову і функції, походження, поширення та розвиток, зв'язки один з одним і з неживою природою.

Геологія – це наука, яка вивчає специфіку планетної речовини Землі. Таким чином, можна сказати про те, що до XIX століття склалася сукупність наук про природу, яка стала називатися такою наукою як сучасне природознавство.

Найбільш тісно до природничих наук завжди примикали гуманітарні науки, які займалися дослідженням явищ духовного життя суспільства. Гуманітарні науки - це системи знань, предметом яких є духовні цінності суспільства. До них можуть належати такі суспільні науки як: історія, філософія, право, політекономія, філологія тощо. Науки, які відносяться до природних та гуманітарних груп, рівноправні між собою, оскільки кожна вирішує свої завдання. Ці дві групи наук мають як вихідні риси, і відмінності у використовуваних методах, об'єктах. Відмінності в об'єктах досліджень природничих та гуманітарних наук тривалий час призводили до заперечення значення тих чи інших методів природознавства для гуманітарних культур. Але в останні роки вчені-гуманітарії почали застосовувати у своїх дослідженнях методи природознавства. Таким чином, протистояння змінюється взаєморозумінням та взаємовикористанням методів культур.

Специфіка природничо культури полягає в тому, що знання про природу постійно вдосконалюються, відрізняються високим ступенем об'єктивності. Є найбільш достовірним шаром масиву людського знання, яке має велике значення для існування людини і суспільства. І, крім цього, це глибоко спеціалізовані знання. Значення гуманітарної культури у тому, що знання системі ціннісних залежностей у суспільстві активізується з належності індивіда до певної соціальної групі. Проблема істинності вирішується з урахуванням знань про об'єкт та оцінку корисності цього знання суб'єктом, що пізнає або споживає. Взаємозв'язок природничо-гуманітарної культур полягає в тому що, по-перше, вони мають єдине коріння, яке виражене в потребах інтересів людини і людства у створенні оптимальних умов для саморозвитку та вдосконалення, по-друге, відбувається інформаційний обмін сучасними технологіями: використання математичного апарату, комп'ютерних технологій у мистецтві, потім гуманітарна культура впливає визначення пріоритетів у розвитку природничо знань, формує теорію пізнання. Також цей взаємозв'язок виявляється у тому, що ці дві науки взаємообумовлюють одна одну у своєму розвитку, вони також є різними частинами розгалуженого наукового знання і виражають єдність пізнання людиною природи та суспільства.

Технічні науки - комплекс наук, що досліджують явища, важливі для розвитку техніки, або її саму (вивчає техносферу). Величезний внесок у розвиток технічних наук зробили великі інженери давнини: Архімед, Герон, Папп Леонардо да Вінчі, Вітрувій. Одними з перших технічних наук стали механіка, яка тривалий час існувала в тіні фізики та архітектура. З початку індустріальної революції виникла потреба академічного вивчення техніки та технологій. Однією з перших освітніх установ у галузі технічних наук стала Політехнічна школа Гаспара Монжа, заснована 1794. Почалася сциентизація інженерного знання. У ХІХ столітті з'явилася електротехніка, а ХХ столітті — радіотехніка, космонавтика, робототехніка тощо.

Технічні науки займають проміжне положення, оскільки техніка є продуктом людського духу і не зустрічається в природі, проте вона підпорядковується тим же об'єктивним закономірностям, що і природні об'єкти. До неї належать такі предмети як:

Механіка - це наука про рух та сили, які викликають рух. У вузькому значенні - це технічна наука, що виділилася із прикладної фізики. Граничними випадками механіки є небесна механіка (механіка руху небесних тіл та гравітації) та квантова механіка (механіка елементарних частинок та інших малих тіл).

Електротехніка - це технічна наука, яка вивчає одержання, розподіл, перетворення та використання електричної енергії.

Ядерна енергія - це енергія, одержувана при розподілі ядер і використовувана для здійснення корисної роботи.

Розвиток як технічної науки, а й решти призвело до науково-технічної революції, у результаті сама наука загалом стала продуктивної силою і великими успіхами стала підкорювати природу і саму людину як частину природи.

Вона вивела людину в космос, дала їй нове джерело енергії (атомна), нові речовини та технічні засоби (лазер), нові засоби масової комунікації та інформації тощо.

Виходячи з усього вище сказаного, можна зробити висновок про те, що в даний момент наука в цілому стала являти собою не тільки засіб вирішення проблем людського існування, але і частина культури, яка містить певну сукупність знань про навколишній світ.

Наука - одна з найважливіших галузей людської діяльності на етапі розвитку світової цивілізації. Сьогодні існують сотні різних дисциплін: технічні, суспільні, гуманітарні, природничі науки. Що вони вивчають? Як розвивалося природознавство в історичному аспекті?

Природна наука - це...

Що таке природознавство? Коли воно зародилося та з яких напрямків складається?

Природна наука - це дисципліна, що вивчає природні явища та феномени, які виступають зовнішніми по відношенню до суб'єкта досліджень (людини). Термін "природознавство" у російській походить від слова "природа", що є синонімом до слова "природа".

Фундаментом природознавства вважатимуться математику, і навіть філософію. З них, за великим рахунком, вийшли всі сучасні природничі науки. Спочатку натуралісти намагалися відповісти на всі питання, що стосуються природи та її усіляких проявів. Потім, у міру ускладнення предмета досліджень, природознавство почало дробитися на окремі дисципліни, які згодом ставали все більш відокремленими.

У контексті сучасного часу природнича наука - це комплекс наукових дисциплін про природу, взятих у тому тісному взаємозв'язку.

Історія формування природничих наук

Розвиток природничих наук відбувався поступово. Однак інтерес людини до явищ природи виявився ще в давнину.

Натурфілософія (по суті, наука) активно розвивалася у Стародавній Греції. Античні мислителі, за допомогою примітивних методів досліджень і часом інтуїції, змогли зробити цілу низку наукових відкриттів і важливих припущень. Вже тоді натурфілософи були впевнені, що Земля обертається навколо Сонця, могли пояснити сонячні та місячні затемнення, досить точно виміряли параметри нашої планети.

В епоху Середньовіччя розвиток природознавства помітно сповільнився і був сильною залежністю від церкви. Багато вчених у цей час були гнані за так зване інаковір'я. Всі наукові дослідження та дослідження, по суті, зводилися до тлумачення та обґрунтування священних писань. Проте в епоху Середніх віків суттєво розвивалася логіка та теорія. Слід зазначити, що у цей час центр натурфілософії (безпосереднього вивчення природних явищ) географічно змістився убік арабо-мусульманського регіону.

У Європі бурхливий розвиток природознавства починається (відновлюється) лише XVII-XVIII століттях. Це час масштабного накопичення фактичних знань та емпіричного матеріалу (результатів "польових" спостережень та експериментів). Природні науки 18 століття також ґрунтуються у своїх дослідженнях на результатах численних географічних експедицій, плавань, вивчень знову відкритих земель. У ХІХ столітті знову перше місце виходить логіка і теоретичне мислення. У цей час вчені активно обробляють усі зібрані факти, висуваючи різні теорії, формулюючи закономірності.

До найвидатніших дослідників природи в історії світової науки слід віднести Фалеса, Ератосфена, Піфагора, Клавдія Птолемея, Архімеда, Галілео Галілея, Рене Декарта, Блеза Паскаля, Нікола Тесла, Михайла Ломоносова і багатьох інших відомих учених.

Проблема класифікації природознавства

До основним природничим наук відносяться: математика (яку також часто називають "королевої наук"), хімія, фізика, біологія. Проблема класифікації природознавства існує вже давно і непокоїть уми не одного десятка вчених та теоретиків.

Найкраще з цією дилемою впорався Фрідріх Енгельс - німецький філософ і вчений, який більш відомий як близький друг Карла Маркса і співавтора його найвідомішої праці під назвою "Капітал". Він зміг виділити два основні принципи (підходи) типології наукових дисциплін: це об'єктивний підхід, а також принцип розвитку.

Найбільш детальну запропонував радянський методолог Боніфатій Кедров. Вона не втратила своєї актуальності і в наші дні.

Список природничих наук

Весь комплекс наукових дисциплін прийнято ділити на великі групи:

• гуманітарні (чи суспільні) науки;
• технічні;
• природні.

Природу вивчають останні. Повний перелік природничих наук представлений нижче:

• астрономія;
• біологія;
• медицина;
• геологія;
• ґрунтознавство;
• фізика;
• природознавство;
• хімія;
• ботаніка;
• зоологія;
• психологія.

Що стосується математики, то вчені не мають єдиної думки, до якої групи наукових дисциплін її варто відносити. Одні вважають її природною наукою, інші – точною. Деякі методологи відносять математику до окремого класу про формальних (або абстрактних) наук.

Хімія

Хімія - це велика область природознавства, основним об'єктом вивчення якої є речовина, її якості та будова. Ця наука розглядає і об'єкти на атомно-молекулярному рівні. Вона також вивчає хімічні зв'язки та реакції, що виникають при взаємодії різних структурних частинок речовини.

Вперше теорію у тому, що це природні тіла складаються з дрібніших (не видимих ​​людині) елементів, висунув давньогрецький філософ Демокріт. Він припустив, що кожна речовина включає більш дрібні частинки, подібно до того, як слова складаються з різних літер.

Сучасна хімія - це складна наука, що включає кілька десятків дисциплін. Це неорганічна та органічна хімії, біохімія, геохімія, навіть космохімія.

Фізика

Фізика - одне з найдавніших наук Землі. Відкриті нею закони виступають базисом, фундаментом всієї системи дисциплін природознавства.

Вперше термін "фізика" вжив ще Аристотель. У ті далекі часи вона була практично тотожною філософією. На самостійну науку фізика почала перетворюватися лише у XVI столітті.

Сьогодні під фізикою розуміють науку, що вивчає матерію, її будову та рух, а також загальні закони природи. У її структурі виділяють кілька основних розділів. Це класична механіка, термодинаміка, теорія відносності та деякі інші.

Фізична географія

Розмежування між природничими та гуманітарними науками жирною лінією пройшло по "тілу" колись єдиної географічної науки, розділивши окремі її дисципліни. Так, фізична географія (на відміну економічної та соціальної) опинилася у лоні природознавства.

Ця наука вивчає географічну оболонку Землі в цілому, а також окремі природні компоненти та системи, що входять до її складу. Сучасна фізична географія складається з ряду Серед них:

• ландшафтознавство;
• геоморфологія;
• кліматологія;
• гідрологія;
• океанологія;
• ґрунтознавство та інші.

Природні та гуманітарні науки: єдність та відмінності

Гуманітарні, природничі науки - чи такі вони далекі один від одного, як це може здатися?

Зрозуміло, ці дисципліни відрізняються за об'єктом досліджень. Природні науки вивчають природу, гуманітарні - концентрують свою увагу людині та суспільстві. Гуманітарні дисципліни не можуть змагатися з природними в точності, вони не здатні математично довести свої теорії та підтвердити гіпотези.

З іншого боку, ці науки тісно пов'язані, переплетені одна з одною. Особливо за умов ХХІ століття. Так, математика вже давно впровадилася в літературу та музику, фізика та хімія – у мистецтво, психологія – у соціальну географію та економіку тощо. Крім того, вже давно стало очевидним, що багато важливих відкриттів робляться якраз на стику кількох наукових дисциплін, які, на перший погляд, не мають абсолютно нічого спільного.

На закінчення...

Природна наука - це напрямок науки, що вивчає природні явища, процеси і феномени. Таких дисциплін існує безліч: і фізика, математика та біологія, географія та астрономія.

Природні науки, незважаючи на численні відмінності у предметі та методах досліджень, тісно пов'язані з суспільними та гуманітарними дисциплінами. Особливо сильно цей зв'язок проявляється у XXI столітті, коли всі науки зближуються та переплітаються.

Людина має знання про навколишній всесвіт про себе і власні твори. Це ділить всю наявну в нього інформацію на два великі розділи природничо і гуманітарне знання.

Природознавство є історично першою галуззю науки, тобто. процес зародження та становлення науки являє собою виникнення та розвиток природничо знання, насамперед фізики та астрономії в їх постійній взаємодії з математикою. В даний час природознавство зберігає свою провідну роль серед наукових сфер.

Термін «природознавство» походить від поєднання слів «природа», тобто природа, та «знання». Таким чином, дослівне тлумачення терміна – знання про природу.

Природознавство в сучасному розумінні - наука, що є комплексом наук про природу, взятих у їх взаємозв'язку. При цьому під природою розуміється все, що існує, весь світ у різноманітті його форм.

Гуманітарні науки від латинського humanus - людський, homo - людина - дисципліни, що вивчають людину у сфері її духовної, розумової, моральної, культурної та суспільної діяльності. За об'єктом, предметом і методологією вивчення часто ототожнюються або перетинаються з суспільними науками, протиставляючись при цьому природним і точним наукам на підставі критеріїв предмета та методу. У гуманітарних науках, якщо важлива точність, наприклад описи історичної події, ще важливіша ясність розуміння.

Відмінність між природним та гуманітарним знанням полягає в тому, що:

1. Засновано на розподілі суб'єкта, (людини) та об'єкта дослідження (природи), при цьому переважно вивчається об'єкт. Центром другої сфери знання – гуманітарною є сам суб'єкт пізнання. Тобто те, що вивчають природничі науки матеріально, предмет вивчення гуманітарних дисциплін носить швидше ідеальний характер, хоча вивчається, зрозуміло, у своїх матеріальних носіях. Важливою особливістю гуманітарного знання на відміну від природно-наукового, є нестабільність швидка мінливість об'єктів вивчення.

2. У природі в більшості випадків панують певні та необхідні причинно-наслідкові взаємозв'язки та закономірності, тому основне завдання природничих наук виявити ці зв'язки та на їх основі пояснити природні явища, істинна тут незаперечна і може бути доведена. Явлення духу дано нам безпосередньо, ми переживаємо їх як свої, основний принцип тут розуміння, істинність даних - даних значною мірою суб'єктивна, вона результат не доведення, а інтерпретації.

Метод природознавства «генералізуючий» (тобто його мету знайти загальне у різноманітних явищах, підвести їх під загальне правило), закон тим важливіше, що він універсальніше, що більше випадків під нього підпадає. У гуманітарних науках теж виводяться загальні закономірності, інакше вони не були б науками, але оскільки основним об'єктом дослідження є людина, неможливо знехтувати її індивідуальністю, тому метод гуманітарного знання можна назвати «індивідуалізуючим».

На природничі та гуманітарні науки різною мірою впливає система людських цінностей. Для природничих наук нехарактерні ціннісно-забарвлені судження, що становлять суттєвий елемент гуманітарного знання. Гуманітарне знання може відчувати вплив тієї чи іншої ідеології, і значно більшою мірою пов'язана з нею, ніж природно наукове знання.

Суперечності між природною та гуманітарною науками доповнюються протиріччями всередині самої науки еволюційний поступальний розвиток, і «наукові революції», коли перегляду піддаються навіть найбільш фундаментальні основи наукового знання. І нові теорії будуються вже на зовсім іншій основі.

Крім того, протиріччя містить сам спосіб пізнання, що становить сутність науки: природа єдина та цілісна, а наука поділена на самостійні дисципліни. Об'єкти дійсності - це цілісні складні освіти, наука абстрагує деякі з них прийняті за найважливіші ізолюючи їх від інших аспектів того ж явища. В даний час цей метод, як і метод зведення явища до найпростіших елементів, у багатьох дисциплінах визнається обмежено застосовним, але проблема полягає в тому, що вся сучасна наука побудована на їх основі.

Сама структура науки розділеної на безліч самостійних дисциплін випливає саме з цього, але в даний час багато дослідників визнають, що процес диференціації науки зайшов надто далеко, подолати цю тенденцію мають комплексні дисципліни.

В основі світоглядної платформи будь-якої людини лежать її уявлення про картину світу. Як улаштований Всесвіт, які закони лежать в основі його динаміки, чи існував він вічно, чи мав початок, як і коли у Всесвіті зароджується життя, в чому сенс життя, яке місце у Всесвіті займає людина? Залежно від відповіді на подібні питання людина будує свою поведінку та ставлення до світу.

Метою освіти серед іншого є формування в людині такого світорозуміння, яке відповідає науковим уявленням. Однак сучасна наука давно вийшла за межі повсякденного мислення людини. Деякі наукові теорії здаються зовсім далекими від поняття здорового глузду. Сучасна картина світу сповнена парадоксів. Наука займається вивченням об'єктивно існуючих (тобто існуючих незалежно від чийогось свідомості) явищ природи.Усі наукові дисципліни умовно поділені на дві основні групи: природничо-наукові (займаються вивченням об'єктів та явищ, що не є продуктом діяльності людини чи людства) та гуманітарні (вивчають явища та об'єкти, що виникли як результат діяльності людини).

«Наука - найважливіше, найпрекрасніше і необхідне життя людини» -Так виразно і коротко оцінив практичну значимість науки великий російський письменник А.П. Чехов (1860-1904). Однак таке однозначне уявлення про науку не завжди знаходить розуміння у повсякденному житті. Ставлення суспільства до науки і особливо до природознавства визначається в основному розумінням цінності науки в даний час. Цінність науки часто розглядається з двох точок зору, Що наука дає людям для покращення їхнього життя? Що вона дає невеликій групі людей, які вивчають природу і бажають знати, як влаштований навколишній світ? Цінною в першому сенсі вважається прикладна наука, а в другому-фундаментальна.

Будь-яка наука ставить собі за мету розкриття механізмів явищ, законів, за якими будується реальність.Це дозволяє прогнозувати результати перебігу процесів, використовувати їх у своїх цілях. Об'єктами вивчення гуманітарних наук(Історія, соціологія, лінгвістика, економіка, правознавство тощо) є людина і відносини між людьми. Тому закони, що ними вивчаються, несуть на собі відбиток суб'єктивності, що часто викликає масу суперечок про їх справедливість. Предметом вивчення природничих наук (фізика, астрономія, космологія, космогонія, хімія, біологія, географія тощо) є природа. Формулювання законів природи не допускають суб'єктивності, хоча, як з'ясовується, повністю уникнути цього не вдається.

Природознавство - сукупність наук про явища і закони природи, що включає багато природничо-наукових галузей.

Гуманітаристика – сукупність наук про людину та відносини між людьми, вивчають явища об'єкти, що виникли як результат діяльності людини.

Основний критерій науковості у природознавстві цепричинність, істина, відносність.

Основний критерій науковості у гуманітастиціце розуміння процесів, на науковість впливає людина.

Природознавство-наука про явища та закони природи. Сучасне природознавство включає безліч природничо-наукових галузей: фізику, хімію, біологію, фізичну хімію, біофізику, біохімію, геохімію та ін. Вона охоплює широкий спектр питань про різноманітні властивості об'єктів природи, яку можна розглядати як єдине ціле.

Розподіл природничо-наукових проблем на прикладні та фундаментальні часто виробляють за суто формальною ознакою: проблеми, що ставляться перед вченими ззовні, тобто. замовником відносять до прикладних, а проблеми, що виникли всередині самої науки, - до фундаментальних.

Слово «фундаментальний» годі вважати рівноцінним словам «важливий», «великий» тощо. Прикладне дослідження може мати дуже велике значення і для самої науки, тоді як фундаментальне дослідження: може бути незначним. Існує думка, що достатньо пред'явити високі вимоги до рівня фундаментальних досліджень для досягнення бажаної мети та виконані на високому рівні дослідження рано чи пізно знайдуть застосування.

Результати багатьох фундаментальних досліджень, на жаль, ніколи не знайдуть застосування, що обумовлюється різними причинами.

На даний час, на жаль, немає точного критерію визначення фундаментальних і прикладних проблем, немає ясних правил відокремлення корисних досліджень від марних, і тому суспільство змушене йти на витрати.

Цінність фундаментальних досліджень полягає не лише у можливій вигоді від них завтра, а й у тому, що вони дозволяють підтримати високий науковий рівень прикладних досліджень. Порівняно невисокий рівень досліджень у галузевих інститутах часто пояснюється відсутністю у них робіт, присвячених фундаментальним проблемам.

Нині природничо-наукові знання перетворилися на сферу активних процесів і є базовий ресурс економіки, за своєю значимістю переважає матеріальні ресурси: капітал, землю, робочої сили й т.п. Природно-наукові знання та засновані на них сучасні технології формують новий спосіб життя, і високоосвічена людина не може дистанціюватися від фундаментальних знань про навколишній світ, не ризикуючи виявитися безпорадною у професійній діяльності.

Серед численних галузей знань природничо-наукові знання-знання про природу - відрізняє низку найважливіших особливостей; передусім їхня практична значимість і корисність (на їх основі створюються різні виробничі технології), природничо-наукові знання дають цілісне уявлення про природу, невід'ємною частиною якої є сама людина. Вони розширюють кругозір і служать основною базою для вивчення та засвоєння всього нового, необхідного кожній людині для управління не лише своєю діяльністю, а й виробництвом, групою людей, суспільством, державою. Довгий час природничо-наукові знання співвідносилися переважно зі сферою буття, сферою існування. З часом вони перетворилися на сферу дій. Якщо за старих часів знання розглядалися як переважно приватний товар, тепер вони є товар громадський.

Природно-наукові знання, як та інші види знань, суттєво відрізняються від грошових, природних/трудових та інших ресурсів» Все частіше їх називають інтелектуальним капіталом, суспільним благом. Знання не зменшуються в міру їх використання, і вони невідчужувані: придбання однією людиною деяких знань ніяк не заважає набуттю тих же знань іншим людям, чого не скажеш, наприклад, про куплену пару взуття. Знання, втілені в книзі, стоять однаково, незалежно від того, скільки людей її прочитає. Звичайно, той самий екземпляр книги не можуть купити одночасно багато покупців, і вартість видання залежить від тиражу. Однак ці економічні фактори відносяться до матеріального носія знань-книги, а не до самих знань.

Внаслідок своєї нематеріальні знання у вигляді інформації набувають якість довговічності і для їх поширення не існує меж.

2. Співвідношення невизначеності ГЕЙЗЕНБЕРГА. ВІДМОВА ВІД ВИМОГ КЛАСИЧНОГО ДЕТЕРМІНІЗМУ

Експериментальні факти (дифракція електронів, ефект Комптону, фотоефект та багато інших) та теоретичні моделі, на кшталт борівської моделі атома, з певністю свідчать, що закони класичної фізики стають непридатними для опису поведінки атомів та молекул та їх взаємодії зі світлом. Протягом десятиліття між 1920-м та 1930-м pp. низка видатних фізиків ХХ ст. (де Бройль, Гейзенберг, Борн, Шредінгер, Бор, Паулі та ін.) займався побудовою теорії, яка б адекватно описати явища мікросвіту. В результаті народилася квантова механіка, що стала основою всіх сучасних теорій будови речовини, можна сказати, основою (разом із теорією відносності) фізики ХХ ст.

Закони квантової механіки застосовні в мікросвіті, в той же час ми з вами є макроскопічними об'єктами і живемо в макросвіті, який керує зовсім іншими, класичними законами. Тому не дивно, що багато положень квантової механіки не можуть бути перевірені нами безпосередньо і сприймаються як дивні, неможливі, незвичні. Проте квантова механіка є, напевно, найбільш підтвердженою на досвіді теорією, оскільки наслідки розрахунків, виконаних за законами цієї теорії, використовуються практично у всьому, що оточує нас, і стали частиною людської цивілізації.

На жаль, використовується квантової механікою математичний апарат досить складний і ідеї квантової механіки можуть бути викладені лише словесно і тому недостатньо переконливо. З урахуванням цього зауваження спробуємо дати хоч якесь уявлення про ці ідеї.

Основним поняттям квантової механіки є поняття квантового стану якогось мікрооб'єкта, або мікросистеми (це може бути окрема частка, атом, молекула, сукупність атомів тощо). Стан може бути охарактеризовано завданням квантових чисел: значень енергії, імпульсу, моменту імпульсу, проекції цього моменту імпульсу якусь вісь, заряду тощо. Як випливає з моделі Бору для атома водню, енергія та інші характеристики можуть у деяких випадках приймати лише дискретний ряд значень, що нумеруються числом n = 1, 2, … (у цьому пункті квантова механіка повністю суперечить класичній фізиці).

Таким чином, квантова механіка в загальному випадку оперує не з певними результатами вимірювань тих чи інших фізичних величин, а лише з ймовірностями того, що при вимірі буде отримано значення величини. Цим квантова механіка принципово відрізняється від класичної фізики.

Інша фундаментальна відмінність полягає в тому, що не завжди можна виміряти якусь величину зі скільки завгодно великою точністю. Сам акт виміру в мікросвіті надає незворотний вплив на об'єкт, що вимірювається.

Цей факт виявляється у співвідношенні невизначеностей Гейзенберга:

D p x * D x ³

Тут = h/(2p) – постійна Планка «аш з межею», яка настільки часто фігурує у більшості формул квантової механіки, що фізики вважають за краще вживати її замість h.

Чисельно = 1,05 * 10 -34 Дж * с

Сенс співвідношення невизначеностей полягає в тому, що неможливий одночасний вимір додаткових (за термінологією Н. Бора) величин, наприклад, координати та імпульсу мікрооб'єкта. Будь-яка спроба збільшити точність вимірювання координати призводить до втрати інформації про імпульс і навпаки. Слід ясно розуміти, що не йдеться про недосконалість приладів для виміру. Обмеження, що накладаються співвідношенням невизначеностей, мають важливий характер, який залежить від пристрою приладів. Ці обмеження є законом, що діє у мікросвіті.

Співвідношення невизначеності Гейзенберга ставило принципову заборону можливість точного опису світу, що було наріжним каменем механістичної науки класичного періоду, що виражається у філософії Лапласовського детермінізму (якщо ми знаємо вихідні дані, то можемо абсолютно точно розрахувати майбутнє). Якщо в класичній фізиці поняття випадковості використовується для опису поведінки систем з великою кількістю однотипних елементів і є лише свідомою жертвою повноти опису в ім'я спрощення розв'язання задачі, то в квантовій фізиці визнається, що в мікросвіті точний прогноз поведінки об'єктів, мабуть, взагалі неможливий. Схоже, що сама природа не знає точної відповіді на деякі питання.

Крім того, в квантовій механіці принципово відрізняється від класичного закону складання ймовірностей взаємовиключних один одного (з класичної точки зору) подій (наприклад, проходження електрона через одну з щілин). У класичній концепції ймовірності завжди складаються, що і призводить до очікування виявити при відкритті двох щілин картину, рівну сумі зображень, що отримуються від кожної з щілин окремо. У квантовій механіці цей закон справедливий не завжди. Якщо ж ситуація така, що події є принципово невиразними, сумарна ймовірність обчислюється як квадрат модуля суми комплексних функцій, званих амплітудами ймовірностей. У цьому ймовірності не сумуються.

При русі в порожньому просторі амплітуда переходу частинки з однієї точки в іншу збігається з виразом плоскої монохроматичної хвилі. У разі великих мас, що становлять систему тіл, обмеження на точність вимірювань прагнуть нуля, і закони квантової механіки переходять у закони класичної фізики. Тому якщо кімната має дві двері, то людина, яка виходить з одного двері, в принципі, «інтерферуватиме» подібно електрону в досвіді зі щілинами, через що в просторі виникне кілька областей, де він зможе з'явитися. Однак через велику масу людини ймовірність знаходження людини в інших областях, крім однієї, прагнутимуть до нуля. Тому ми й не спостерігаємо своїх двійників.

3. ПРИНЦИП ОПТИМАЛЬНОСТІ

Якщо не вважати, що камінь заздалегідь прораховує траєкторію свого руху, доводиться визнати, що природа з усіх можливих законів обрала лише ті, що підпорядковуються варіаційним принципам. Це становище можна назвати принципом оптимальностізаконів природи Цей закон діє всіх рівнях світоустрою. Наприклад, однією з аксіом, на яких будується сучасна екологія, є третій закон Коммонера: природа знає краще.

Під оптимальним можна розуміти такий стан системи в цілому, який практично не змінюється або змінюється мінімально можливо при різних варіаціях внутрішньої структури (такий стан ще називається рівноважним). Найбільш показовим у сенсі є саме принцип найменшого дії. Так якщо серед можливих шляхів, що з'єднують вихідну та кінцеву точки траєкторії (рис.), провести кілька траєкторій і прорахувати по кожній з них величину дії, а потім трохи змінити (поваріювати) кожну з цих траєкторій, то практично для всіх траєкторій величина дії суттєво зміниться , і тільки для параболічної (тобто правильної) траєкторії величина дії виявиться практично тією ж.

Це нагадує розв'язання задачі математичного аналізу щодо знаходження екстремуму (оптимуму) функції, тільки функція в даному випадку має інтегральний характер і називається функціоналом, і мінімальне значення функціонал приймає не за якогось значення аргументу, а за якоїсь форми траєкторії (в даному випадку).

Типовим проявом принципу оптимальності є, очевидно, принцип зростання ентропії (другий закон термодинаміки), який у разі можна сформулювати так: будь-яка система прагне стану, в якому будь-які варіації даного стану не призводять до істотної зміни ентропії, яка в даному стані приймає значення, близьке до максимально можливого.

Резонно виникає питання: якщо у будь-який момент часу природа реалізує лише оптимальні стани та процеси, чому ж у світі так багато абсурду, помилок, далеких від поняття оптимальності? Хіба є якась оптимальність у поведінці мухи, що б'ється об скло? Виявляється, є, тому що в даному випадку муха задіяє один із найефективніших алгоритмів пошуку оптимального рішення, метод випадкового пошуку, який гарантує, що рішення рано чи пізно буде знайдено, якщо воно в принципі можливе. Природа часто задіює подібні алгоритми оптимізації. Без певної частки помилки, абсурду, випадковості природа не змогла б розвивати та ускладнювати свої форми. Системи, структура яких позбавлена ​​помилки, не здатні розвиватися (знаходити оптимум). Тому вони досить швидко руйнуються (накопичують помилку).

Наявність у Всесвіті холістських принципів, які «відбирають» закони природи за принципом оптимальності, потребує переосмислення наукового ставлення до феномену. доцільностіу Всесвіті. Одним із наріжних положень науки механістичного періоду було заперечення доцільності світоустрою ( антителеологічність), яка асоціювалася з Богом. Прагнення «вигнати Бога із храму науки» породило заперечення доцільності світу взагалі. Загальновизнаним вважалося, що світом правлять «сліпі» закони природи, у Всесвіту немає мети, саме існування Всесвіту є грандіозною, але випадковою подією.

Правда, це не співвідноситься з доцільністю світу, що спостерігається, яка настільки явна, що породила в науці так званий антропний принцип, Який говорить, що природа влаштована так тому, що в ній живе людина, здатна спостерігати її, вивчати її закони. Звичайно, тут переставлені місцями причина та слідство.

Все ж таки здається дивним, чому закони природи, значення світових констант тощо. настільки точно підігнані один під одного, що якби, наприклад, постійна Планка змінилася хоча б на якусь десятитисячну частку відсотка, то світ уже не мав би права на існування, і Всесвіт просто зник би. Ми знаємо, що природа ґрунтується на існуванні раціональних законів, але чому існують саме ці закони?

Відповідь це питання, мабуть, лежить у визнанні двоїстої природи Всесвіту, яка поруч із множинним аспектом свого існування має цілісний аспект, у якому Всесвіт постає як щось цілісне і неподільне. Поки що ця гіпотеза всерйоз обговорюється лише рамках такої науки, як філософія. Природознавство дуже обережно стосується питань доцільності світу. Для природознавства, в якому, як і раніше, сильні принципи редукціонізму, холізм є чимось чужим. Але принцип додатковості каже, що коли ми відкинемо з розгляду другий бік світу, нам не зрозуміти суть явищ природи.

Взагалі-то, всі закони, які з принципів симетрії, за великим рахунком є ​​холістськими. Тому хочемо ми того чи ні, все сучасне природознавство побудоване за принципами холізму. Ми не завжди можемо знати механіку того чи іншого явища, але абсолютно точно знаємо, що в цьому явищі не будуть порушені принципи симетрії. Ми можемо не знати, які закони лежать у механіці цього явища, але ми абсолютно точно знаємо, що природа обов'язково реалізує якусь механіку, яка відповідатиме варіаційним принципам, тобто вона буде найбільш оптимальною з усіх можливих.

Алгоритм оптимальності. Народження закону природи

Щоб зрозуміти, як відбувається народження такої механіки, точніше народження закону природи, доцільно розглянути поведінку складних систем, таких як біосистеми. Так одним із законів екології є принцип відповідності будови організмів вимогам довкілля. Особливо цікавий феномен конвергенції(збіжності) морфологічних ознак різних видів тварин, що мешкають в однакових умовах середовища. Наприклад, такі різні за походженням тварини, як риби (наприклад акула), птиці (наприклад пінгвін) і ссавці (наприклад дельфін), мешкаючи в подібних умовах набувають схожих форм.

Природний відбір у світі призводить до того, що вигляд рано чи пізно «намацає» найбільш оптимальний варіант власної структури. Як сказав з цього приводу П. Тейяр де Шарден, життя, розмножуючись у множині, заповнює собою всі можливі варіанти, тому рано чи пізно оптимальний варіант обов'язково буде знайдений. Таким чином життя робить себе невразливим від ударів, що наносяться їй.. Значну роль у своїй має право життя помилку. Породжуючи різного роду мутантів, які в своїй більшості виявляються нежиттєздатними, життя іноді намацує те, що є оптимумом. Якими б не були стартові точки процесу пошуку оптимуму (риба, птах, ссавець тощо), результат пошуку в принципі виявляється передбачуваним, тобто за даних конкретних умов кількість екстремумів будь-якої цільової функції виявляється обмеженоюНайчастіше екстремум тільки один.

Щось подібне відбувається, мабуть, і в неживій природі. Звичайно, не можна будувати прямі аналогії від законів, за якими розвивається живий світ на природу взагалі. Життя спочатку асиметричне, нежива природа підпорядкована принципам симетрії Тим не менш, навіть суть тих явищ, які ми традиційно відносимо до неживих, кістковим(За термінологією Вернадського), ми зрозуміти до кінця не можемо, що говорить про присутність у них асиметричної складової.

Саме порушення симетрії призводить у кінцевому підсумку до народження Всесвіту. Так у перші миті після Великого вибуху кількість позитронів чомусь виявилася трохи меншою, ніж електронів (різниця всього в одну частинку на кожні 100 мільйонів пар частка-античастка), антипротонів – трохи менше ніж протонів тощо. Це порушення симетрії світу, але саме тому світ виглядає так, а не інакше, саме тому він взагалі існує, а не зник у повній взаємній анігіляції. Значить те, що відрізняє живе від неживого, у примітивному вигляді є вже на нижніх поверхах світобудови. Отже, «закони життя» справедливі і на субквантовому рівні.

Можливо, у цьому полягає суть народження законів природи, що у всіх рівнях природних систем від елементарних частинок до галактик діє механіка принципу природного добору? Відповідь на це питання покликана дати нова нова наукова парадигма(фундамент), в основу якої покладено так званий системний підхід.