Структура естествознания, система понятий и законы естественных наук

Закономерности естествознания присущи всякой науке с учетом специфики изучаемого им (естествознанием) предмета. Это[4]:

1. Обусловленность в конечном счете практикой (практика-критерий истины).

2. Относительная самостоятельность, которая проявляется в том, что практическое решение возникающих задач может быть осуществлено лишь по достижении определенных ступеней про­цесса познания природы, который осуществляется от явлений к сущности и от менее глубокой сущности к более глубокой (от простого к сложному).

3. Преемственность в развитии идей и принципов естествознания, теорий и понятий, методов и приемов исследования, неразрыв­ность всего познания природы.

4. Постепенность развития естествознания, при чередовании периодов относительно спокойного эволюционного развития и резкой революционной логики теоретических основ естествозна­ния, всей системы понятий и принципов естествознания, всей естественнонаучной картины мира.

5. Взаимодействие наук, взаимосвязанность всех отраслей естествознания, когда один предмет изучается одновременно многими науками, а метод одной науки применяется к изучению предме­тов других наук.

6. Противоречивость развития естествознания, доходящего до рас­кола на, казалось бы, несовместимые между собой концепциями, причем на смену борющимся между собой концепциям в порядке разрешения их конфликта приходит принципиально новая концеп­ция, охватывающая предмет в целом, диалектически.

7. Повторяемость идей, концепций, представлений, с постоянными возвратами к пройденному, но на более высокой ступени отсюда сравнение с движением по спирали.

Необходимым условием развития естествознания является сво­бода критики, беспрепятственное обсуждение любых спорных неяс­ных вопросов, открытое столкновение мнений с целью выяснения ис­тины, путем свободных дискуссий, способствующих творческому ре­шению возникающих проблем.

Аспекты естествознания носят строго объективный характер, определяемый либо самим предметом познания, либо методом его поз­нания, который по своему содержанию адекватен предмету. Отсюда два главных аспекта (или разреза) естествознания: предметный и методологический.

v Предметный соответствующий последовательной связи объектов природы, например, их развитию и переходам одних в дру­гие;

v Методологический аспект, соответствующий последователь­ным ступеням, которые проходит познание при изучении данного предмета - от его явлений к его сущности, от внешней стороны к внутренней.

Соответственно все естествознание может быть разделено, согласно первому аспекту, на неорганическое, имеющее своим пред­метом формы движения неживой природы (механические, физические, химические и др.) и на органическое, предмет которого составляют явления жизни, т.к. вся природа делится на неживую и живую.

Структура естествознания определяется его аспектами. Взаимная связь отраслей естествознания отражает общий ход развития всей природы от более простых низких ступеней и форм до наивысших и сложнейших. Раздвоение природы на неживую и живую, которое зарождается в пределах химии, поскольку химические соединения дифференцируются на неорганические и органические, можно предста­вить следующим образом: физика, химия 1)неорганическая (путь к не­живой природе), 1.1)геология. 2) органическая (путь к живой при­роде), 2.2) биология.

Такое раздвоение подготовляется на атомном уровне структурной ор­ганизации материи, далее из молекул образуются агрегаты (это м.б. газообразные, капельножидкие, твёрдые аморфные и твёрдые кристалли­ческие), составляющие основу различных сфер Земли.

С другой стороны, как мы знаем, постепенное усложнение молекул уг­леродистых соединений приводит к образованию биополимеров (белков, нуклеиновых кислот) которые составляют основу живой природы. Т.о. физика, химия геология и биология относятся к числу фундамен­тальных отраслей современного естествознания и образуют стержень классификации наук.

В основу приведённого (раздвоенного) ряда наук положен принцип развития природы.

В естествознании также множество переходных, промежуточных или междисциплинарных отраслей, что свидетельствует об отсутствии резких границ между науками, об их взаимопроникновении (например, физика химия биология биохимия)[5].

В структуре естествознания оба аспекта предметный и методологи­ческий переплетаются внутри каждой отрасли естествознания

При абстрагировании от вещественной природы движущегося тела к рассмотрению его движения лишь со стороны перемещения его в пространстве под действием внешних сил из физики выделяется меха­ника точки и системы точек Дальнейшее абстрагирование не только от вещественного содержания, но и от фактора времени приводит к математике от математики через математическую логику в ходе даль­нейшего абстрагирования осуществляется переход к логике.

Т.О. если продолжить ряд наук влево от физики, то здесь образуется участок, который характеризует движение мышления от конкретно­го (физика) ко всё более абстрактному кончая логикой: логика - математика - механика – физика.

Естествознание в полном смысле слова общезначимо и дает «родовую» истину, т. е. истину, пригодную и принимаемую всеми людьми. Поэтому оно традиционно рассматривалось в качестве эталона научной объективности. Другой крупный комплекс наук—обществознание — напротив, всегда был связан с групповыми ценностями и интересами, имеющимися как у самого ученого, так и в предмете исследования. Поэтому в методологии обществоведения наряду с объективными методами исследования приобретает большое значение переживание изучаемого события, субъективное отношение к нему и т. п.

В сущности открытые естественными науками так называемые законы являются моделями. Но моделями являются и всякого рода закономерности из области экономики. Первые относятся к детерминистическим, вторые вероятностным моделям. Статистические модели отнюдь не прерогатива экономических наук, многие явления в природе также описываются вероятностными зависимостями.

Количество законов природы, сформулированных в естественных науках к настоящему времени, весьма велико.

Эмпирические законы являются наиболее многочисленным классом. Они формулируются в результате обобщения результатов экспериментальных наблюдений и измерений. Часто эти законы записываются в виде аналитических выражений, носящих достаточно простой, но приближенный характер. Область применимости этих законов оказывается достаточно узкой. При желании увеличить точность или расширить область применимости математические формулы, описывающие такие законы, существенно усложняются.

Примерами эмпирических законов могут служить закон Гука (при небольших деформациях тел возникают силы, примерно пропорциональные величине деформации), закон валентности (в большинстве случаев атомы объединяются в химические соединения согласно их валентности, определяемым положением в Периодической таблице элементов), некоторые частные законы наследственности (например сибирские коты с голубыми глазами обычно от рождения глухи). На ранних этапах развития естественных наук в основном шло по пути накопления подобных законов. Со временем их количество возросло настолько, что возник вопрос о нахождении новых законов, позволяющих описать эмпирические в более компактной форме.

Фундаментальные законы представляют собой весьма абстрактные формулировки, непосредственно не являющиеся следствием экспериментов. Обычно фундаментальные законы «угадываются», а не выводятся из эмпирических. Количество таких законов весьма ограничено (например, классическая механика содержит в себе лишь 4 фундаментальных закона: законы Ньютона и закон Всемирного тяготения). Многочисленные эмпирические законы являются следствиями (иногда вовсе не очевидными) фундаментальных. Критерием истинности последних является соответствие конкретных следствий экспериментальным наблюдениям. Все известные на сегодняшний день фундаментальные законы описываются достаточно простыми и изящными математическими выражениями, «не ухудшающимися» при уточнениях.

Несмотря на кажущийся абсолютный характер, область применимости фундаментальных законов так же ограничена. Эта ограниченность не связана с математическими неточностями, а имеет более фундаментальный характер: при выходе из области применимости фундаментального законы начинают терять смысл сами понятия, используемые в формулировках[6].

Ограниченность применимости фундаментальных законов естественно приводит к вопросу о существовании еще более общих законов. Таковыми являются законы сохранения. Имеющийся опыт развития естествознания показывает, что законы сохранения не теряют своего смысла при замене одной системы фундаментальных законов другой. Это свойство теперь используется как эвристический принцип, позволяющий априорно отбирать «жизнеспособные» фундаментальные законы при построении новых теорий. В большинстве случаев законы сохранения не способны дать столь полного описания явлений, какое дают фундаментальные законы, а лишь накладывают определенные запреты на реализацию тех или иных состояний при эволюции системы.