История естествознания

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 1.1. Древнегреческий период. 1.2. Эллинистический период.
1.3. Древнеримский период античной натурфилософии. 1.4. Вклад Арабского мира в развитие естествознания. 5. Естествознание в средневековой Европе. 1.6. Этап, называемый «научной революцией». Глава 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ Глава 3. РЕВОЛЮЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ Глава 4 Шумерская цивилизация ЗАКЛЮЧЕНИЕ Список использованной литературы. «Движение науки нужно сравнивать не с перестройкой какого-нибудь города, где старые здания немилосердно разрушаются, чтобы дать место новым постройкам, но с непрерывной эволюцией зоологических видов, которые беспрестанно развиваются и в конце концов становятся неузнаваемыми для простого глаза, но в которых опытный глаз всегда откроет следы предшествующей работы прошлых веков» [1]
ВВЕДЕНИЕ Концепция современного естествознания – новый предмет в системе высшего образования. Насколько же нужно знать современную науку человеку, который скорее всего, никогда сам не будет работать в ней? Ответом на этот вопрос могут служить строчки из введения к новому учебнику по «Концепции современного естествознания»: «В наши дни ни один человек не может считаться образованным, если он не проявляет интереса к естественным наукам… Дело в том, что наука – это не только собрание фактов об электричестве и т.п. Это одно из наиболее важных духовных движений наших дней. Наука – это не только совокупность знаний. Науке можно учить, как увлекательнейшей части человеческой истории – как быстро развивающемуся росту смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой. Преподаваемая… как часть истории «естественной философии» и истории проблем и идей, она могла бы стать основой нового свободного университетского образования, целью которого было бы готовить, по крайней мере, людей, которые могли бы отличить шарлатана от специалиста»[2] Итак, естествознание — неотъемлемая и важная часть духовной культуры человечества. Знание его современных фундаменталь­ных научных положений, мировоззренческих и методологичес­ких выводов является необходимым элементом общекультур­ной подготовки специалистов в любой области деятельности. Поэтому, изучение естественных наук – важный фактор для подготовки современных образованных специалистов. Изучение современной науки необходимо начинать с изучения истоков – потому что именно там закладывались ее основы. Историю развития естествознания можно проследить с VI в. до н.э. Начиная с эпохи Коперника история естествознания рас­сматривается в свете научных революций, связанных с выявлени­ем фундаментальных принципов природы. Этапов выделяют иногда три-четыре, иногда бо­лее десяти. Переходы от этапа к этапу и от одной научной революции к другой не похожи на триумфальное шествие человеческой мысли. Основные направления ее развития возникали в результате перебора многих «окольных путей», отступлений, «периодов топ­тания на месте».
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Самыми древними науками можно считать астрономию, гео­метрию и медицину, созданные жрецами Египта и Междуречья. Большие успехи в данных направлениях были достигнуты также в Древнем Китае и Древней Индии. Следует отметить определенные взаимосвязи, существовавшие между этими регионами Древнего Востока. Астрономия и медицина не представляли собой в те вре­мена отдельных наук, а были прочно вплетены в ткань философс­ко-религиозной мысли. Математика начала развиваться для нужд астрономии, но именно математика, по мнению ряда ученых, яв­ляется единственной наукой, сформировавшейся в Древнем Мире. Формирование наук осуществлялось очень медленно. «Принято считать, что к середине XVIII в. сформировались только четыре науки: механика, физика, математика и астрономия. Великие системы биологии, как и первые основные законы химии, пришлись на конец XVIII — начало XIX в., основные идеи геологии находи­лись в то время в стадии формирования»[3]. 1.1. Древнегреческий период. Естественнонаучные знания Древнего Востока проникли в Древнюю Грецию в VI в. до н.э. и обрели ста­тус науки как определенной системы знаний. Эта наука называ­лась натурфилософией (от лат. natura — природа). Натурфилософы были одновременно и философами, и учеными. Они воспринима­ли природу во всей ее полноте и были исследователями в различ­ных областях знания. Эта стадия развития науки характеризуется концептуальным хаосом, проявлением которого и стала конку­ренция различных воззрений на природу. Во всех трудах древнегре­ческих ученых естественнонаучные идеи тонко вплетены в фило­софскую нить их мысли. В VI в. до н.э. в древнегреческом городе Милете возникла первая научная школа, известная прежде всего не своими достижениями, а своими исканиями. Основной проблемой этой школы была про­блема первоначала всех вещей: из чего состоят все вещи и окружа­ющий мир? Предлагались разные варианты того, что считать пер­воосновой всех вещей: огонь (Гераклит), вода (Фалес), воздух (Анак-симен), апейрон (Анаксимандр). Следует особо подчеркнуть, что эти первоосновы не сводились просто к огню, воздуху или воде. На­пример, Фалес понимал под «водой» текучую субстанцию, охва­тывающую все существующее в природе. Обычная вода входит в это обобщенное понятие как один из элементов. Другое научное сообщество рассматриваемого периода, пифа­горейцы, в качестве первоначала мира — взамен воды, воздуха или огня — ввели понятие числа. Они также отмечали связь между законами музыки и числами. Согласно их учению, «элементы чи­сел должны быть элементами вещей». Пифагор (582—500 гг. до н.э.) был не только известным математиком и астрономом, но и ду­ховным лидером своих учеников и многих ученых того времени. Пифагорейцы проповедовали тип жизни в по­исках истины, научное познание, которое, как они считали, и есть высшее очищение - очище­ние души от тела. Следует отметить, что пифагорейские числа не соответствуют современным абстрактным представлениям о них. Пифагорейское число тянуло за собой длинный «шлейф» физи­ческих, геометрических и даже мистических понятий. Исследование первоосновы вещей вслед за учеными милетской школы были продолжены Демокритом (ок. 460-370 гг. до н.э.) и его учителем Левкиппом, которые ввели понятие атома. Новое учение, атомистика, утверждало, что все в мире состоит из ато­мов — неделимых, неизменных, неразрушимых, движущихся, не­возникающих, вечных, мельчайших частиц. Учение об атоме явилось гениальной догадкой, которая намного опередила свое время и служила источником вдохновения для многих его последователей. Самой яркой фигурой античной науки того периода был вели­чайший ученый и философ Аристотель (384-322 гг. до н.э.), авто­ритет которого был незыблемым более полутора тысяч лет. Аристотель в совершенстве освоил учение своего учителя Платона, но не повторил его путь, а пошел дальше, выбрав свое собственное направление в научном поиске. Если для Платона было характерно состояние вечного по­иска без конкретной окончательной позиции, то научный дух Ари­стотеля вел его к синтезу и систематизации, к постановке про­блем и дифференциации методов. Он наметил магистральные пути развития метафизики, физики, психологии, логики, а также эти­ки, эстетики, политики.
Сочинения Аристотеля разнообразны по тематике, многочис­ленны по объему и значительны по влиянию, которое они оказа­ли на дальнейшее развитие различных наук. Среди его естествен­но-научных работ следует выделить прежде всего «Категории», «Об истолковании», «Физика», «О небе», «Метеорологика», «Мета­физика», «История животных», «О частях животных», «О пере­движении животных», трактаты по логике. Во многих из этих книг Аристотель продемонстрировал всесторонние и глубокие по тому времени знания.
Аристотель разделял все науки на три больших раздела: науки теоретические и практические, которые добывают знания ради достижения морального совершенствования, а также науки про­дуктивные, цель которых — производство определенных объектов. Формальная логика, созданная Аристотелем, просуществовала в предложенной им форме вплоть до конца XIX в. Зарождение медицины как самостоятельного научного знания связано с именем Гиппократа (460—370 гг. до н.э.), который при­дал ей статус науки и создал эффективно действующий метод, преемственно связанный с ионийской философией природы. За этим методом стояли усилия древних философов дать естествен­ное объяснение каждому явлению, найти его причину и цепочку следствий, веру в возможность понять все тайны мира. Медицинс­кие труды Гиппократа многочисленны и разнообразны. Основной его тезис: медицина должна развиваться на основе точного мето­да, систематического и организованного описания различных за­болеваний. 1.2. Эллинистический период. Первой из эллинистических школ была школа Эпикура (341—270 гг. до н.э.). Эпикур делил филосо­фию на три части: логику, физику и этику. Эпикурейская физи­ка — это целостный взгляд на реальность. Эпикур развил идеи атомистики, заложенные Левкиппом и Демокритом. В его школе было показано, что атомы различаются весом и формой, а их раз­нообразие не бесконечно. Для объяснения причины движения ато­мов Эпикур ввел понятие первоначального толчка (первотолчка). С 332 г. до н.э. началось сооружение города Александрии, кото­рый стал основным научным центром эллинистической эпохи, центром притяжения ученых всего средиземноморского региона. В Александрии был создан знаменитый Музей, где были собраны необходимые инструменты для научных исследований: биологи­ческих, медицинских, астрономических. К Музею была присоеди­нена Библиотека, которая вмещала в себя всю греческую литера­туру, литературу Египта и многих других стран. Объем этой Биб­лиотеки достигал 11,7 тыс. книг, в ней нашла отражение культура всего античного мира. В первой половине III в. до н.э. в Музее велись серьезные меди­цинские исследования. Герофил и Эрасистрат продвинули анато­мию и физиологию, оперируя при помощи скальпеля. Герофилу медицина обязана многими открытиями. Например, он доказал, что центральным органом живого организма является мозг, а не сердце, как думали ранее. Он изучил разновидности пульса и его диагностическое значение. В эллинистический период начали составляться труды, объе­динявшие все знания в какой-либо области. Так, например, одно­му из крупнейших математиков того периода Евклиду принадле­жит знаменитый труд «Начала», где собраны воедино все дости­жения математической мысли. Опираясь на аристотелевскую логику, он создал метод аксиом, на основе которого построил все здание геометрии. По сути аксиомы есть фундаментальные утверждения интуитивного характера. Часто в виде аргументации Евклид ис­пользовал метод «приведения к абсурду». Выдающимся ученым эллинистического периода был матема­тик-теоретик Архимед (287—212 гг. до н.э.). Он был автором многих остроумных инженерных изобретений. Его баллистические орудия и зажигательные стекла использовались при обороне Сиракуз. Среди множества работ особое значение имеют следующие: «О сфере и цилиндре», «Об измерении круга», «О спиралях», «О квадратуре параболы», «О равновесии плоскости», «О плавающих телах». Архи­мед заложил основы статики и гидростатики. Систематизатором географических знаний был друг Архимеда Эрастофен. Исторической заслугой Эрастофена яви­лось применение математики к географии для составления первой карты с меридианами и параллелями. Следует отметить, что в рассматриваемый период завершили свое формирование основополагающие элементы наиболее древних наук — математики (прежде всего геометрии), астрономии и медицины. Кроме того, началось формирование отдельных есте­ственных наук, методами которых могут считаться наблюдение и измерение. Все эти науки создавались жрецами Египта, волхвами и магами Междуречья, мудрецами Древней Индии и Древнего Китая. Натурфилософы Древней Греции были теснейшим образом связаны с этими жрецами, а многие являлись их непосредствен­ными учениками. Все науки того времени были тесно вплетены в философско-религиозную мысль и по существу считались знанием элиты (религиозной или философской) древнего общества[4]. 1.3. Древнеримский период античной натурфилософии. В 30-х гг. до н.э. новым научным центром становится Рим со своими интересами и своим духовным климатом, ориентированным на практичность и результативность. Закончился период расцвета великой эллинис­тической науки. Новая эпоха может быть представлена работами Птолемея в астрономии и Галена в медицине. Птолемей жил, возможно, в 100-170 гг. н.э. Особое место сре­ди его работ занимает «Великое построение» (в арабском перево­де — «Альмагест»), которая является итогом всех астрономических знаний того времени. Эта работа посвящена математическому опи­санию картины мира (полученной от Аристотеля), в которой Солн­це, Луна и 5 планет, известных к тому времени, вращаются вокруг Земли. Из всех наук Птолемей отдает предпочтение математике ввиду ее строгости и доказательности. Мастерское владение математическими расчетами в области астрономии совмещалось у Птолемея с убеж­дением, что звезды влияют на жизнь человека. Геоцентрическая картина мира, обоснованная им математически, служила основой мировоззрения ученых вплоть до опубликования труда Н.Копер­ника «Об обращении небесных сфер». Наука античного мира обязана Галену (130-200 гг.?) система­тизацией знания в области медицины. Он обобщил анатомические исследования, полученные медиками александрийского Музея; ос­мыслил элементы зоологии и биологии, воспринятые от Аристо­теля; теорию элементов, качеств и жидкостей системы Гиппокра­та. К этому можно добавить его телеологическую концепцию. 1.4. Вклад Арабского мира в развитие естествознания. В эпоху Средних веков возросло влияние церкви на все сферы жизни общества. Европейская наука переживала кризис вплоть до XII-XIII вв. В это время эстафету движения научной мысли Древ­него Мира и античности перехватил Арабский мир, сохранив для человечества выдающиеся труды ученых тех времен. Ф. Шиллер писал, что арабы как губка впитали в себя мудрость античности, а затем передали его Европе, перешедшей из эпохи варварства в эпоху Возрождения[5]. Ислам, объединив всех арабов, позволил им потом в течение двух-трех поколений создать огромную импе­рию, в которую помимо Аравийского полуострова вошли многие страны Ближнего Востока, Средней Азии, Северной Африки, половина Пиренейского полуострова. Развитие исламской государ­ственности в VIII—XII вв. оказало благотворное влияние на обще­мировую культуру. К Х в. сформировались наиболее крупные куль­турные центры Арабского мира: Багдад и Кордова. В этих городах было много общественных библиотек, книжных магазинов, суще­ствовала мода и на личные библиотеки.
Арабский мир дал человечеству много выдающихся ученых и организаторов науки. Так, например, Мухаммед, прозванный аль-Хорезми (первая половина IX в.) был выдающимся астрономом и одним из создателей алгебры; Бируни (973-1048) — выдающийся астроном, историк, географ, минералог; Омар Хайям (1201— 1274) — философ и ученый, более известный как поэт; Улугбек (XV в.) — великий астроном и организатор науки, один из на­следников Тимура, а также Джемшид, Али Кушчи и многие дру­гие ученые.
Аль-Хорезми значительно улучшил таблицы движения планет и усовершенствовал астролябию — прибор для определения поло­жения небесных светил. Бируни со всей решительностью утверж­дал, что Земля имеет шарообразную форму, и значительно уточ­нил длину ее окружности. Он также допускал вращение Земли вокруг Солнца. Омар Хайям утверждал, что Вселенная существует вечно, а Земля и другие небесные тела движутся в бесконечном пространстве. 5. Естествознание в средневековой Европе. В то же самое время в Европе читали, главным образом, Библию, предавались рыцарским турнирам, войнам, походам. Была распространена куртуазная лите­ратура, посвященная прекрасным дамам и рыцарской любви. Толь­ко единицы имели склонность к философии и серьезной литературе времен античности. Однако естествознание развивалось и в средневековой Европе, причем его развитие шло по самым разным путям. Особо необходимо упомянуть поиски алхимиков и влияние университетов, ко­торые были чисто европейским порождением. Огромное число от­крытий в алхимии было сделано косвенно. Недостижимая цель (философский камень, человеческое бессмертие) требовала конк­ретных шагов, и, благодаря глубоким знаниям и скрупулезности в исследованиях, алхимики открыли новые законы, вещества, хи­мические элементы. С XIII в. в Европе начинают появляться университеты. Самыми первыми были университеты в Болонье и Париже. Благодаря уни­верситетам возникло сословие ученых и преподавателей христиан­ской религии, которое можно считать фундаментом сословия ин­теллектуалов. 1.6. Этап, называемый «научной революцией». Периодом «научной революции» иногда называют время между 1543 и 1687 гг. Первая дата соответствует публикации Н. Копер­ником работы «Об обращениях небесных сфер»; вторая — И. Нью­тоном «Математические начала натуральной философии». Все на­чалось с астрономической революции Коперника, Тихо Браге, Кеплера, Галилея, которая разрушила космологию Аристотеля — Птолемея, просуществовавшую около полутора тысяч лет. Þ Копер­ник поместил в центр мира не Землю, а Солнце; Þ Тихо Браге — идейный противник Коперника — движущей си­лой, приводящей планеты в движение, считал магне­тическую силу Солнца, идею материального круга (сферы) заменил совре­менной идеей орбиты, ввел в практику наблюдение пла­нет во время их движения по небу; Þ Кеплер, ученик Браге, осуществил наиболее полную обработку результатов наблюдений своего учителя: вместо круговых орбит ввел эллип­тические он количественно опи­сал характер движения планет по этим орбитам; Þ Галилей показал ошибочность различения физики земной и физики небесной, доказывая, что Луна имеет ту же природу, что и Земля, и формируя принцип инерции. Обосновал автономию научного мышления и две но­вые отрасли науки: статику и динамику. Он «подвел фундамент» под выдающиеся обобщения Ньютона, которые мы рассмотрим далее. Þ Данный ряд ученых завершает Ньютон, который в своей теории гравитации объеди­нил физику Галилея и физику Кеплера. В течение этого периода изменился не только образ мира. Из­менились и представления о человеке, о науке, об ученом, о научном поиске и научных институтах, об отношениях между наукой и обществом, между наукой и философией, между научным знани­ем и религиозной верой. Выделим во всем этом следующие основ­ные моменты. 1. Земля, по Копернику, — не центр Вселенной, созданной Богом, а небесное тело, как и другие. Но если Земля — обычное небесное тело, то не может ли быть так, что люди обитают и на других планетах? 2. Наука становится не привилегией отдельного мага или про­свещенного астролога, не комментарием к мыслям авторитета (Ари­стотеля), который все сказал. Теперь наука — исследование и рас­крытие мира природы, ее основу теперь составляет эксперимент. Появилась необходимость в специальном строгом языке. 3. Наиболее характерная черта возникшей науки — ее метод. Он допускает общественный контроль, и именно поэтому наука ста­новится социальной. 4. Начиная с Галилея наука намерена исследовать не что, а как, не субстанцию, а функцию[6]. Научная революция порождает современного ученого-эксперимен­татора, сила которого — в эксперименте, становящемся все более и более точным, строгим благодаря новым измерительным прибо­рам. Новое знание опирается на союз теории и практики, который часто получает развитие в кооперации ученых, с одной стороны, и техников и мастеров высшего разряда (инженеров, художников, гидравликов, архитекторов и т.д.) — с другой. Возникновение нового метода исследования – научного эксперимента оказало огромное влияние на дальнейшее развитие науки.
Глава 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ Основной метод исследований Нового времени — научный эксперимент, который отличается от всех возможных наблюде­ний тем, что предварительно формулируется гипотеза, а все на­блюдения и измерения направлены на ее подтверждение или оп­ровержение. Экспериментальный метод начал готовить к разработке еще Леонардо да Винчи (1452-1519). Но Леонардо жил за сто лет до этой эпохи, и у него не было соответствующих технических воз­можностей и условий. Не разработана была также логическая струк­тура экспериментального метода. Эксперименту Леонардо да Винчи недоставало строгости оп­ределений и точности измерений, но можно только восхищаться универсальностью ума этого человека, которой восторгались его современники и которая поражает сегодня нас. С методологической точки зре­ния Леонардо можно считать предшественником Галилея. Помимо опыта он придавал исключительное значение математике. «Лучше маленькая точность, чем большая ложь», — утверждал он[7]. Начало экспериментальному методу Нового времени положи­ло изобретение двух важнейших инструментов: сложного микро­скопа (ок. 1590 г.) и телескопа (ок. 1608 г.). Уже древние греки были знакомы с увеличительной силой линзовых стекол. Но сущ­ность и микроскопа, и телескопа заключается в соединении не­скольких увеличительных стекол. По-видимому, первоначально такое соединение произошло случайно, а не под влиянием какой-нибудь руководящей теоретической идеи. Первый микроскоп изоб­рел, по всей видимости, голландский шлифовальщик стекол Захарий Янсен, первую подзорную трубу — голландский оптик Франц Липперстей. С появлением телескопов развитие астрономии поднялось на качественно новый уровень. Были открыты (еще Галилеем) четы­ре наиболее крупных спутника Юпитера, множество новых, не видимых невооруженным взглядом, звезд; было достоверно уста­новлено, что туманности и галактики являются огромным скопле­нием звезд. Кроме того, были обнаружены темные пятна на Солн­це, которые вызвали особые возражения и даже ярость руководи­телей католической церкви.
К середине XVII в. выдающийся астроном Гевелий изготовил первую карту Луны. Именно он впервые предложил принятые в настоящее время названия темных пятен Луны — океаны и моря. Гевелию удалось наблюдать девять больших комет, что положило начало их систематическому исследованию.
В конце века Тихо Бра­ге усовершенствовал технику наблюдений и измерений астроно­мических явлений, достигнув предела возможностей использованного им оборудования. Он также ввел, как отмечалось выше, в практику наблюдения пла­нет во время их движения по небу. В Новое время, во многом благодаря экспериментальному методу, были объяснены многие довольно простые яв­ления, над которыми человечество задумывалось в течение многих веков, а также были высказаны идеи, определившие научные поиски на века вперед. Þ Законы функционирования линз удалось объяснить Кеплеру; Þ Проблему «почему вода в насосах не поднимается выше 10,36 м» - Торричелли сумел связать с давлением ат­мосферы на дно колодца. Þ Правильные объяс­нения приливов и отливов в морях и океанах, дали Кеплер (начало рассуждений) и Ньютон. Þ Причина цветов тел была установлена Ньютоном. Его теория цветов представляет собой одно из выдающихся достижений оп­тики, сохранившее значение до настоящего времени. Ньютон также начал разработку эмиссионной и волновой теорий света, современный фундамент которой создал Гюйгенс. В XVI-XVII вв. наблюдается бурный расцвет анатомических исследований. В 1543—1544 гг. А. Везалий опубликовал книгу «О стро­ении человеческого тела», которая была прекрасно иллюстриро­вана и сразу же получила широкое распространение. Она считается первым скрупулезным описанием анатомии из всех известных человечеству. Но это было, если так можно выразиться, развитием статических представле­ний о человеческом теле. У. Гарвей (1578—1657) продвинул дело гораздо дальше, начав развитие биологических аспектов механистической философии. Он заложил основы экспериментальной физиологии и правильно по­нял основную схему циркуляции крови в организме. Гарвей вос­принимал сердце как насос, вены и артерии — как трубы. Кровь он рассматривал как движущуюся под давлением жидкость, а ра­боту венозных клапанов уподоблял клапанам механическим. В спо­рах со своими коллегами Гарвей утверждал, что «никакого жиз­ненного духа» (эфирного тела) ни в каких частях организма не обнаружено.
Глава 3. РЕВОЛЮЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ В истории естествознания процесс накопления знаний сменял­ся периодами научных революций, когда происходила ломка ста­рых представлений и взамен их возникали новые теории. Крупные научные революции связаны с такими достижения человеческой мысли, как: ü учение о гелиоцентрической системе мира Н. Копер­ника, ü создание классической механики И. Ньютоном, ü ряд фунда­ментальных открытий в биологии, геологии, химии и физике в первой половине XIX столетия, подтвердившие процесс эволю­ционного развития природы и установившие тесную взаимосвязь многих явлений природы, ü крупные открытия в нача­ле XX столетия в области микромира, создание квантовой меха­ники и теории относительности. Рассмотрим эти основные достижения. R Польский астроном Н. Коперник в труде «Об обращении не­бесных сфер» предложил гелиоцентрическую картину мира вмес­то прежней птолемеевой (геоцентрической). Она явилась продол­жением космологических идей Аристотеля, и на нее опиралась религиозная картина мира. Заслуга Н. Коперника состояла также в том, что он устранил вопрос о «перводвигателе» движения во Вселенной, так как, согласно его учению, движение является есте­ственным свойством всех небесных и земных тел. Вполне понятно, что его учение не соответствовало мировоззрению католической церкви, и с этого времени начинается противостояние науки и церкви по главным вопросам, касающимся природы. «Трудно переоценить значение и влияние гелиоцентрической кар­тины мира на все естественные науки. Это было поистине яркое событие в истории естествознания: вместо прежнего неверного каркаса мироздания была введена истинная система координат околоземного космоса»[8]. R Сравнимые по масштабу перемены в теоретической физике произошли в XVII в. Был осуществлен переход от аристотелевой физики к ньютоновой, которая господствовала в западной науке в течение трех столетий. Используя эту модель, физика достигла прогресса и выгодно отличалась от других дисциплин. Ее законы приобрели математическую формулировку, она доказала свою эф­фективность при решении многих проблем. С тех пор западная наука добилась крупных успехов и стала мощной силой, преобразую­щей мир. К тому же она определенным образом формировала ми­ровоззрение ученых. Вступала в силу механистическая картина мира. R Говоря о создании механики Ньютоном, нельзя не упомянуть имя Галилео Галилея, который стоял у ее истоков. Его принцип инерции был крупнейшим достижением человеческой мысли: предложив его миру, он решил фундаментальную проблему — проблему движения. Уже одного этого открытия было бы достаточно для того, чтобы Галилей стал выдающимся ученым Нового времени. Однако его научные результаты разнообразны и глубоки. Он исследовал свободное падение тел и установил, что скорость сво­бодного падения тел не зависит от их массы (в отличие от Арис­тотеля) и траектория брошенного тела представляет собой пара­болу. Известны его астрономические наблюдения Солнца, Луны, Юпитера. В работе «Диалог о двух системах мира — Птолемеевой и Коперниковой» он доказал правильность гелиоцентрической кар­тины мира, утверждению которой способствовали передовые уче­ные того времени. R Первый закон механики Ньютона — это принцип инерции, сформулированный Галилеем. Во втором законе механики Ньютон утверждает, что ускорение, приобретаемое телом, прямо пропор­ционально приложенной силе и обратно пропорционально массе этого тела. И третий закон механики Ньютона есть закон действия и противодействия: действия двух тел друг на друга всегда равны по величине и противоположны по направлению. И еще один за­кон, предложенный Ньютоном, закон всемирного тяготения, зву­чит так: все тела взаимно притягиваются прямо пропорционально их массам и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Это — универсальный закон природы, на основе которого была построена теория Солнечной системы. «Механика Ньютона поражает своей простотой. Она имеет дело с материальными точками и расстояниями между ними и, таким образом, является идеализацией реального физического мира. Но благодаря этой простоте стало возможным построение замкнутой механической картины мира. Его теория использовала строгий матема­тический аппарат и опиралась на научный эксперимент. Именно такая тенденция наметилась в физике после его работ»[9]. Благодаря трудам Галилея и Ньютона XVIII век считается на­чалом того длительного периода времени, когда господствовало механистическое мировоззрение.
R Развитие биологии в XVIII веке также не обходилось без революционных открытий в то время шло своим путем: Þ Г. Мендель (1822-1884) от­крыл законы наследственности, скрещивая семена гороха в тече­ние восьми лет. Þ Исследуя бактерии, Л. Пастер показал, что они присутствуют в атмосфере, распространяются капельным путем и их можно разрушить высокой температурой. В XIX в. микробиоло­гия помогала побеждать инфекционные болезни.
Þ Итогом раз­вития эволюционной концепции стала работа Ч. Дарвина (1809— 1882) «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта теория имела такое же влияние на умы людей, какое в свое время имела теория Коперника. Это была научная революция в области биологии. Можно сказать, что коперниковская революция указала место человека в пространстве, а теория Дарвина опреде­лила место человека во временной шкале мира. R Следующая научная революция, после которой резко измени­лась система взглядов и подходов, также связана с физикой. Это произошло в конце XIX — начале XX столетия. Толчком к построению новой физической картины мира послужил ряд новых эксперименталь­ных фактов, которые не могли быть описаны в рамках старых тео­рий, как это обычно бывает в науке. К таким фактам относятся прежде всего: ü исследования Фарадея по электрическим явлениям, ü работы Максвелла и Герца по электродинамике, ü изучение явле­ния радиоактивности Беккерелем, ü открытие первой элементарной частицы (электрона) Томсоном и т.д. Проникая в область микромира, физики столкнулись с неожи­данными проявлениями физической реальности, для описания которой возникла потребность в новой теории, ибо сделать это с помощью классической механики не удавалось. Поэтапно, благодаря работам ряда физиков и глав­ным образом Бора, Гейзенберга, Шредингера, Планка, де Бройля и других, была построена физическая теория микромира, создана кван­товая механика. Согласно этой теории, движение микрочастиц в пространстве и времени не имеет ничего общего с механическим движением макрообъектов и подчиняется соотношению неопреде­ленностей: если известно положение микрочастицы в пространстве, то остается неизвестным ее импульс и наоборот. R В 1905 г. А. Эйнштейн создал специальную теорию относитель­ности, в которой свойства пространства и времени связаны с ма­терией и вне материи теряют смысл. Эта теория дает преобразова­ние пространственных и временных координат тел, которые дви­гаются со скоростями, сравнимыми со скоростью света. Вторая часть теории, которая называется общей теорией относительнос­ти, связывает присутствие больших гравитационных полей (или массы) с искривлением пространства. Эта часть теории использу­ется в космологических моделях.
Глава 4. Шумерская цивилизация
Начало шумерской истории содержит в себе много тайн. Историки и археологи потратили немало сил, стараясь разгадать их. Сейчас мы знаем, как выглядели шумеры, в каких богов они верили, как вели хозяйство, воспитывали детей. Археологи ходят по улицам древних шумерских городов, восстанавливают расположение домов и храмов. Однако загадок меньше не становится. По мере накопления знаний возникают новые вопросы. И главный из них- откуда пришли шумеры, где их родина? Страна Шумер получила своё название от народа, поселившегося около 3000 г. до н. э. в низовьях реки Евфрат, неподалёку от впадения её в Персидский залив. Евфрат разделяется здесь на многочисленные протоки-рукава, которые то сливаются, то расходятся вновь. Берега реки низкие, поэтому Евфрат часто меняет свой путь к морю. При этом старое русло превращается постепенно в болото. Глинистые холмы, расположенные поодаль от реки, сильно выжжены солнцем. Жара, тяжёлые испарения от болот, тучи мошкары заставляли людей держаться подальше от этих мест. Низовья Евфрата долгое время не привлекали внимания земледельцев и скотоводов Передней Азии. Небольшие деревни располагались довольно далеко от воды, так как Евфрат разливается летом очень бурно и неожиданно, и наводнения всегда были здесь очень опасны (память о великих потопах сохранилась в шумерских преданиях). В бескрайние тростниковые заросли люди старались не заходить, хотя под ними скрывались очень плодородные земли. Они образовались из ила, оседавшего во время наводнений. Но в те времена обработка этих земель была ещё людям не под силу. Они умели снимать урожаи только с небольших открытых участков, напоминавших своими размерами скорее огороды, а не поля Всё изменилось, когда в стране рек и болот появились новые, энергичные хозяева - шумеры. Вот здесь-то и начинаются загадки. Мы не знаем, откуда они пришли в низовья Евфрата. В шумерских легендах упомянуты только высокие горы на их забытой родине, путь по морю, приведший их к устью Евфрата, и остров в море, который шумеры считали не только своей древней родиной, но и прародиной всех людей вообще. Известно, что речь идет об острове, который в древности называли Дильмун, а сейчас - Бахрейн. На Бахрейне, однако, нет высоких гор, поэтому историки постарались проверить, есть ли правда в этих преданиях, и на протяжении многих лет вели на Бахрейне раскопки. Оказалось, что в древности на острове были шумерские поселения и кладбища- значит, шумеры жили здесь довольно долго. К сожалению, эти находки относятся к тому же времени, когда шумеры жили уже и в Междуречье. Может быть, на Бахрейне найдены просто небольшие торговые городки, связанные с главными городами на Евфрате? Древнешумерский язык Шумеры сильно отличались от окружавших их народов-и прежде всего своим языком. В наши дни учёные умеют читать шумерские тексты, уже составлены многотомные словари шумерского языка. Для этого потребовалось много десятилетий упорного труда, но учёные не раз ошибались. Постепенно стало ясно, что древнешумерский язык не похож ни на один из древних и современных языков. Поэтому мы можем сказать, с какими народами древности шумеры 'состояли в родстве', хотя учёные пытались подыскать им 'родню' и на Кавказе, и в Гималаях, и на Памире. Всю правду об их далёкой родине мы вряд ли когда-нибудь узнаем. Лучше посмотрим, как повели себя шумеры в незнакомом для них месте, среди тростниковых зарослей и болот. Кроме плодородных, но ещё не освоенных земель новая родина шумеров могла похвастаться только большим количеством глины и тростника. Ни высоких деревьев, ни пригодного для строительства камня, ни руд, из которых можно выплавлять металлы, здесь не было. Шумеры научились строить дома из глиняных кирпичей; крыши этих домов настилались из тростника. Такой дом нужно было каждый год подправлять, подмазывая стены глиной, чтобы он не разваливался. Заброшенные дома постепенно превращались в бесформенные холмы, т.к. кирпичи были сделаны из необожжённой глины. Шумеры часто оставляли свои дома, когда Евфрат менял русло, и поселение оказывалось далеко от берега. Глины повсюду было много, и за пару лет шумеры успевали 'слепить' новый посёлок на берегу кормившей их реки. Для ловли рыбы и речных путешествий шумеры использовали плетенные из тростника небольшие круглые лодки обмазывая их снаружи смолой.
"Клинопись"- шумерское письмо Обилие глины, из которой делали дома и посуду, предметы утвари и детские игрушки, подсказало шумерам мысль о том, чтобы писать на глиняных табличках. Писец работал так: из сырой глины изготавливалась небольшая плоская табличка, на которую острой палочкой наносились письмена. На вязкой глине трудно проводить линии одинаковой толщины, поэтому они получались похожими на треугольники или клинышки. Историки называют шумерское письмо 'клинописью' . Не очень нужные записи потом можно было стереть, а таблички с важными документами обжигали на огне, и они становились твёрдыми, как камень. Самые ранние записи принадлежат храмовым чиновникам - они должны были считать, сколько зерна, масла и мяса произведено в хозяйстве, сколько выдано работникам на пропитание, сколько осталось в распоряжении храма. Археологи научились складывать даже разбитые таблички и читать написанное на них. Обладая плодородными землями, шумеры со временем поняли, какие высокие урожая можно получать, если осушить болота и провести воду к сухим участкам.
Орошение полей в Междуречье было сложным делом. Когда по каналам поступало слишком много воды, она просачивалась под землю и соединялась с подземными грунтовыми водами, а они в Междуречье солёные. В результате снова соль вместе с водой выносилась на поверхность полей, и они быстро портились; пшеница на таких землях вообще не росла, да и рожь с ячменём давали невысокие урожаи. В конце концов засоленные поля просто забрасывали или же пасли на них овец. Шумеры далеко не сразу научились определять, сколько воды нужно для правильного полива полей: излишек или недостаток влаги были одинаково плохи. Разумнее всего в этих условиях было бы руководить орошением полей из одного места, а не доверять каждому крестьянину прорывать оросительные канавы, как ему вздумается. Около 4000 г. до н. э. в Шумере развивается техника плавки золота и меди. Около 3400 г. до н. э. в Шумере изобретено колесо. Около 3300 г. до н. э. развивается письменность .Шумеры создали замечательные архитектурные сооружения. Живущие по соседству с Шумером семитские племена стремились овладеть его богатствами и около 2000 г. в Шумер вторглись семитские племена амореев. Они разрушили шумерскую цивилизацию и создали на месте старых городов новые царства. Два из них - Вавилонское и Ассирийское царства - превратились в могущественные государства.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, историческое развитие человечества постоянно сопровождалось развитием науки. Ученые, внесшие свой вклад в развитие науки, были яркими личностями - они сочетали в себе профессио­нальные качества в своей области с высокой культурой духа. Новые теории строились на основе не только строгого разума, но и высо­кой степени интуиции. С тех пор прошло уже много времени. Современная наука быстро прогрессирует и научные открытия совершаются на наших глазах. Современное естествознание представляет собой сложную, развет­вленную систему множества наук. Ведущими науками XX в. по праву можно считать физику, биологию, науки о космосе, прикладную математику (неразрывно связанную с вычислитель­ной техникой и компьютеризацией), кибернетику, синергети­ку. Но не только последние научные данные можно считать современными, а все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные камни, поскольку наука не состоит из отдельных, мало связанных между собой теорий, а представляет собой во многом единое целое, состоящее из разновременных по своему происхождению частей.
Список использованной литературы.
1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998. 2. Пуанкаре А. О науке. – М., 1983. 3. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000. 4. Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. 5. Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975. 6. Селье Г. От мечты к открытию. – М., 1987. 7. Кокин А.В. Концепции современного естествознания. – М.: «ПРИОР», 1998. 8. Мотылева Л.С. и др. Концепции современного естествознания. — Спб.: Союз, 2000. 9. Концепции современного естествознания /Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. [1] Пуанкаре А. О науке. – М., 1983 г. [2] Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: ЦЕНТР, 2000 г., с. 10. [3] Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 25. [4] Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998 г., с. 27 [5] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. —с. 35 [6] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 65. [7]Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. — М.: Аспект Пресс, 2000. — с. 39. [8] Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975 г., с. 66. [9] Данилова B.C., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания: Учебн. пособие для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2000. — с. 44.