Грандиозные научные события, связанные с развитием техники и различных разделов естествознания, которые были характерны для первой половины двадцатого века, получили название научно-технической революции (НТР). НТР во многом детерминировала возможности социального прогресса на границе второго и третьего тысячелетий.
Научные революции в области естествознания и техники, которые имели место на различных исторических этапах, ранее никогда не совпадали и проходили по отдельности. Одной из важнейших характерных черт двадцатого столетия стало одновременные революционные преобразования и науки, и техники. При этом данные сферы оказались в тесной взаимосвязи.
Собственно НТР предшествовал подготовительный период интенсивного естественнонаучного развития.
Этот период ознаменовался выдающимися фундаментальными открытиями а молекулярной биологии и атомной физике, которые стали основой дальнейшего прогресса.
Даниил Данин, который активно популяризировал науку, писал об этом следующее: «1900 год. Финиширует XIX век и стартует XX. На их рубеже рождаются в интеллектуальном обиходе человечества два новых слова:
Они становятся ключевыми в природоведении современности, и потому — судьбоносными: жизнь и смерть на нашей планете глубинно связались с открытиями и надеждами фундаментальной науки именно в этих ныне главенствующих ее ипостасях — квантовой и генетической.
Важным событием в НТР стало экспериментальное наблюдение немецкими физиками Ф. Штрассманом и О. Ганом процессов деления ядра урана и последующее объяснение наблюдаемого явления. При этом учёные понимали, что физики смогли осуществить цепную ядерную реакцию, способную привести к ядерному взрыву.
С началом второй мировой войны группа учёных из США под руководством Эйнштейна обратилась к Рузвельту, обосновав необходимость проведения дальнейших исследований в данном направлении. После этого стартовали работы в Лос-Аламосской лаборатории (США, Нью-Мексико), результатом которых стало появление атомной бомбы в середине 1940-х гг.
В СССР исследования по разработке ядерного оружия проводились в 1943 г, поскольку советское правительство стало опасаться, что подобные эксперименты удастся осуществить гитлеровской Германии. После того как ядерные бомбы были обрушены на Хиросиму и Нагасаки, с началом холодной войны стало очевидным, что монополия на ядерное оружие у США является мощной угрозой для всего мира. В связи с этим во второй половине 40-х гг. в СССР развернулась серьёзная программа по созданию собственного атомного оружия в государстве. Таким образом, СССР стал первым государством, освоившим «Мирный атом».
Существенные преобразования в рамках НТР происходили также в молекулярной биологии. Во второй половине двадцатого века происходило грандиозное исследование макромолекул. Учёным удалось воссоздать структуру различных белков и гормонов, а также произвести синтез некоторых сложных соединений. Открытие структуры ДНК в середине двадцатого века явилось началом перспективных исследований в химии и биологии.
Было установлено, что нуклеиновые кислоты, служащие носителями и наследственной информации, образуют важнейшую группу веществ. В 60-х гг. исследователи установили, каким образом происходит передача наследственной информации при синтезе белка.
Приведённые выше достижения в области естествознания, а также появление кибернетики сформировали естественнонаучную основу первого этапа НТР. Этот этап продолжался до 70-х гг двадцатого века.
Второй этап НТР продолжается и в настоящее время. Он характеризуется появлением инновационных технологий (лазерной технологии, биотехнологии и др.). Развитие биотехнологии сделало возможным появление биологизированного производства. Таким образом, наука о живом преобразовалась в производительную силу, и её достижения активно стали использоваться в промышленном производстве.
Второй этап НТР связан с существенным расширением диапазона генной инженерии – от получения организмов с заданными качествами до клонирования высших животных. В конце двадцатого века учёным удалось расшифровать человеческий геном.
Во многом успехам НТР способствовала информатизация научных процессов.
В целом НТР стала причиной перестройки основ производственных технологий. При этом она способствовала появлению значительных изменений в понимании устройства мира.
На актуальном этапе познания мира существенное значение имеет парадигма самоорганизации, служащая естественнонаучной основой философской категории развития. К настоящему времени установлено, что важным фактором развития служит процесс самоорганизации, который приводит к формированию новых материальных структур. На основе данного утверждения была сформирована синергетика – междисциплинарная научная область, ставшая важным элементом второго этапа НТР и сформировавшая принципиально новую естественнонаучную картину мира.
Таким образом, классический этап развития естествознания завершился ещё в конце девятнадцатого века. В двадцатом веке естествознание характеризовалось как неклассическое, основанное на положениях квантовой теории. Последние десятилетия двадцатого века стали началом постнеклассического периода естествознания, в основе которого лежит представление о самоорганизации.