История естествознания

Существует множество точек зрения на способы классификации этапов развития естественных наук. Представляется, что в качестве основного критерия следует рассматривать доминирующий среди естествоиспытателей подход к построению их теорий. При этом оказывается возможным выделение трех основных этапов.

Естествознание Древнего мира. В этот период завершенного деления на дисциплины не существовало, создаваемые концепции в своем большинстве носили мировоззренческий характер. Экспериментальный метод в принципе допускался, но роль решающего критерия истинности эксперименту не отводилась. Верные наблюдения и гениальные обобщающие догадки сосуществовали с умозрительными и часто ошибочными построениями.

Иллюзия современности естественнонаучных знаний Древнего мира возникает часто из-за того, что для обозначения многих понятий и объектов современная наука часто использует термины, заимствованные из словаря того времени. Например, в используемых в настоящее время названиях планет сохранены имена античных богов. Это вовсе не означает, что наши представления об этих планетах не претерпели существенных изменений за две с лишним тысячи лет. Аналогичная судьба терминов «атом» и «эфир», введенных древнегреческими философами и принятых современным естествознанием. Вне всякого сомнения, современные квантовомеханические представления об атомах весьма далеки от образов «мельчайших неделимых кирпичиков мироздания» Демокрита. Идеальный эфир Аристотеля мало походил на невидимую светоносную упругую среду, введенную и отвергнутую классическим естествознанием, и тем более не был похож на заполненный ненаблюдаемыми частицами вакуум, весьма популярный в современной физике.

Классический период развития естествознания берет свое начало в XVI веке с экспериментальных работ Г. Галилея и длится до начала XX столетия. Он характеризуется четким разделением наук на традиционные области и даже несколько гипертрофированной ролью эксперимента в их развитии. Для этого периода характерно представление, что «для того чтобы что-то понять — это надо измерить». Эксперимент рассматривается не только как критерий истинности, но и как основной инструмент познания. Вера в истинность экспериментально добытых результатов столь велика, что их начинают распространять на новые области и проблемы, где соответствующей проверки не производилось. При обнаружении расхождений создаваемых так концепций с реально наблюдаемыми явлениями неизбежно возникало недоразумение, граничащее с попытками отрицания самой возможности познания окружающего мира.
Современное естествознание характеризуется лавинообразным накоплением нового фактического материала и возникновением множества новых дисциплин на стыке традиционных. Резко увеличивается стоимость научных исследований, особенно экспериментальных. В результате на современном этапе возрастает роль теоретических исследований, направляющих работу экспериментаторов в области, где обнаружение новых явлений более вероятно. Помимо эксперимента, сохраняющего свое решающее значение в качестве критерия истинности, формулируются дополнительные требования к новым научным теориям:
красоты, простоты, внутренней непротиворечивости, экспериментальной проверяемости, соответствия или преемственности предыдущим теориям. Соответствие этим критериям — называемым также эвристическими — в современном естествознании рассматривается как важный аргумент в пользу новой теории. Такой подход позволяет существенно сократить трудоемкую и часто дорогостоящую экспериментальную проверку, облегчить выбор из предлагаемых порой многочисленных вариантов новой теории.

Важной особенностью современного естествознания является признание того факта, что само понятие истинности не имеет абсолютного характера: утверждения, истинные при определенных условиях, при выходе за границы, в рамках которых проводилась экспериментальная проверка, могут оказаться приближенными и даже ложными. Например, знаменитые преобразования Галилея (закон сложения скоростей) справедливы для расчета пространственных и временных характеристик объектов, которые движутся со скоростями, значительно меньшими, чем скорость света. Если же скорость рассматриваемого объекта сравнима со скоростью света, то необходимо использовать преобразования Лоренца.

Современное естествознание утратило присущую классическим знаниям простоту и наглядность. Это произошло главным образом из-за того, что интересы современных исследователей из традиционных для классической науки областей переместились туда, где обычный житейский опыт и знания об объектах и происходящих с ними явлениях в большинстве случаев отсутствуют.