ИСТОРИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ПЛАН 1 Зарождение цивилизаций и

ИСТОРИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

ПЛАН 1. Зарождение цивилизаций и формирование первых научных знаний. 2. Натурфилософия. 3. Период схоластики в науке. 4. Период механистического естествознания (XV – XVIII вв. ). 5. Период эволюционных идей в естествознании (XIX в. ). 6. Период крушения механистического естествознания и рождение универсальных теорий (конец XIX в. – начало XX в. ). 7. Естествознание в XX веке.

1. Зарождение цивилизаций и формирование первых научных знаний Накопление донаучных рациональных знаний о природе началось еще в первобытную эпоху. • Первые сведения о природе человек получил из практической жизни. • В далекой древности зародилась прамедицина. • Костер человека был первой «химической лабораторией» . • У первобытных народов появились первые способы воспроизведения географического пространства.

Одна из особенностей развития первобытного сознания – развитие способности счёта (количественной характеристики действительности). Счёт выступает как первая теоретическая деятельность рассудка, абстрактная способность сознания. Наряду с математическим и биологическим знанием зарождалось и астрономическое познание. Около 20 тыс. лет назад уже существовали определённые приемы счета времени по Луне и Солнцу.

Первобытная культура синкретична, в ней тесно переплетаются познавательная, предметнопрактическая, эстетическая и другие виды деятельности.

Первобытное сознание человека было двухуровневым: - уровень обыденного, стихийно накапливающегося знания; - уровень мифотворчества (мифология). Мифология (от греч. mifos – предание, сказание и logos – слово, понятие, учение) – один из способов понимания мира, характерный для ранних стадий общественного развития. Мифология – это некоторый «дотеоретический» способ обобщения, систематизации стихийно эмпирических, обыденных знаний. Мифология наиболее ранняя форма духовной культуры человечества, которая объединяла в себе зачатки знаний, религиозных верований, политических взглядов, искусства и других форм. Миф есть способ обобщения мира в форме наглядных образов.

Магия – это попытка воздействия на мир (природу, человека, богов–духов) с помощью определенных ритуальных действий, обрядов. Магия выступала формой связи мифа и действия. Виды магии: промысловая, лечебная, любовная и др. Магические ритуалы, обряды (жертвоприношение).

Религия (от лат. religio – благочестие, набожность, святыня) форма мировоззрения и мироощущения, в которой мир представляется не только как «земной» , естественный, воспринимаемый органами чувств, но и как «небесный» , сверхчувственный. Формы первобытной религии: Тотемизм – поклонение животному, растению, явлению природы (тотему). Анимизм – вера в существование духов, в душевлённость всех предметов. Первобытный человек одушевлял всю природу (духи охраняли озеро, рощу и т. д. ). Фетишизм – поклонение фетишу – неодушевленному предмету – камню, черепу, клыку зверя (амулеты). Часто фетишами являлись фигурки людей и животных – прообразы будущих идолов.

Около 10 – 9 тысяч лет назад человечество вступило в эпоху неолита (нового каменного века). Неолитическая революция – это период перехода от присваивающего хозяйства (охоты и собирательства) к производящему сельскому хозяйству (земледелию и скотоводству). Люди стали меньше зависеть от природной среды и появились цивилизации.

При развитии цивилизаций происходило разделение труда: отделение ремесла от земледелия, отделение города от села, появление купцов и торговцев. Неолитическая революция привела к преобразованиям в сфере духовной культуры, в общественном сознании. Начали появляться такие ценностные формы культуры и сознания как: мораль, религия, политика, право, а позже и рациональные формы культуры и сознания – наука и философия. С развитием материального производства темпы накопления знаний растут, и это приводит к возникновению научных знаний. В Египте, Вавилоне, Китае отдельные науки (астрономия, математика) достигли высоких ступеней развития. Первыми профессионально заниматься наукой стали жрецы.

2. Натурфилософия, её место в развитии естествознания Натурфилософия – философия природы, умозрительное истолкование природы в целостности; выяснение важнейших естественнонаучных понятий (субстанция, материя, силы, пространство, время, жизнь, развитие, законы природы и другие); познание связей и закономерностей явлений природы. Натурфилософия как наука о природе зародилась в Древней Греции в 6 веке до н. э.

Этапы натурфилософии 1. Ионийский этап 2. Афинский этап 3. Эллинистский этап 4. Древнеримский этап

1. Ионийский этап • • • Учение о первоначалах мира. Пифогоризм Фалес (625 -547 гг. до н. э. ) Анаксимен (585 -524 гг. до н. э. ) Анаксимандр (610 -546 гг. до н. э. ) Гераклит из Эфиса (554 -489 гг. до н. э. ) Пифагор (582 -500 гг. до н. э. )

ФАЛЕС (625 - 547 гг. до н. э. ) Фалес из Милета философ, математик (доказал несколько геометрических теорем), астроном (предсказал солнечное затмение в 585 г. до н. э. ), инженер, политический деятель. Основатель Милетской философской школы.

Фалес • Первый исследовал электрические явления, магнитные свойства янтаря. • Фалес был купцом, много путешествовал, посетил разные страны, в частности Египет и познакомился со знаниями египтян. • Фалес считал, что первоначалом всего является вода, из которой образовались земля, воздух и живые существа. • Являясь представителем гилозоизма, Фалес считал материю одушевлённой. • Фалес Милетский был одним из семи мудрецов Древней Греции.

Анаксимандр (610 – 546 гг. до н. э. ) • Ученик и последователь Фалеса. • Предложил в качестве первоосновы некое вечное, беспредельное, безграничное, бесконечное начало, которое назвал апейрон. • Автор первого философского сочинения на греческом языке «О природе» , в котором делает первую попытку научного объяснения мира и создает геоцентрическую модель мира. В центре расположена неподвижная Земля, имеющая цилиндрическую форму, которая свободно парит в воздухе. Вокруг Земли расположены три кольца, как ободы колеса. В нижнем ободе множество отверстий для звёзд. В среднем ободе одно отверстие – это Луна. В верхнем для Солнца. Ободы вращаются вокруг Земли, с ними вращаются и отверстия – так объяснялось движение Солнца, Луны и звёзд. Отверстия способны частично или полностью закрываться – так объяснились солнечные и лунные затмения. • Первоначально Земля была покрыта водой, затем часть её испарилась под воздействием солнечных лучей и появилась суша. • Живое зародилось на границе моря и суши из ила под воздействием небесного огня. Первые существа жили в море, затем некоторые из них вышли на сушу, сбросили чешую и стали сухопутными. • Человек зародился в громадной морской рыбе и уже взрослым вышел на сушу, потому что без родителей он бы не выжил. • Составил первую географическую карту и небесный глобус.

АНАКСИМЕН (585 – 525 гг. до н. э. ) Представитель милетской школы.

Анаксимен Первоосновой, началом мира считал воздух. Все возникает их воздуха через его разряжение и сгущение. Разряжаясь воздух становится сначала огнём, затем эфиром, а сгущаясь – ветром, облаком, землёй и камнем ( «метеорологический» подход). • Воздух является источником жизни – «душой мира» . • Считал, что Земля плоская и весит в воздухе, а небо – это полукруглый куполообразный твёрдый свод с неподвижными звёздами.

Гераклит из Эфеса (554 – 489 гг. до н. э. ) философ, создатель древнегреческой диалектики, развивший материалистические взгляды милетской школы. Началом всего считал огонь.

Гераклит • Природа находится в вечном изменении, а из всех веществ наиболее изменчив именно огонь. Учил, что все в мире изменчиво. Он говорил: «В одну и ту же реку нельзя войти дважды» . • Считал, что основу развития составляет борьба противоположных начал ( «раздор есть отец всего» ). • Одним из первых обратил внимание на относительность знаний: «Морская вода – чистейшая и грязнейшая: рыбам она пригодна для питья и целительна, людям же – для питья непригодна и вредна» и «Прекраснейшая обезьяна отвратительна по сравнению с человеческим родом» .

Пифагор (582 – 500 гг. до н. э. ) • Древнегреческий мыслитель, математик, политик. • Основатель пифагореизма. • Пифогорейцы считали, что число это божественное начало, сущность мира – «всё есть число» . • Принципы математики, числа и являются принципами мира. Мир они назвали «Космос» – порядок.

Философы элейской школы Вопрос о познании мира был рассмотрен в работах философов элейской школы (г. Элей на юге Италии): • Ксенофана (основатель элейской школы, критик мифологического мира), • Парменида, • Зенона ( «априории» ). Они обратили внимание на разницу формирования представлений о мире, которые основывались на чувственном познании и на разуме, логике, т. е. рациональном мышлении. Они доказывали, что бытие (Космос) постигается только разумом, а не чувствами. Поэтому древнегреческая наука не использовала эксперимент как метод познания.

2. Афинский этап Атомистика Учение Аристотеля • Демокрит (460 -370 гг. до н. э. ) • Аристотель (384 -322 гг. до н. э. )

Демокрит (460 - 370 гг. до н. э. ) Величайший древнегреческий философ-естествоиспытатель. Родился в крупном торговом городе Абдеры во Фракии. Сын богатого торговца и рабовладельца. Имел достаточно средств для того, чтобы путешествовать. Побывал в Месопотамии, Египте, Индии, посетил Афины, встречался с Сократом.

Демокрит • Ввёл понятие атомов (от греч. неделимый) – малых и далее неделимых частиц, из которых состоит Вселенная. • Считал, что всё состоит из атомов и пустоты. • Как и Гераклит, считал природу вечно изменяющейся. Полагал, что образование новых сочетаний атомов или разрушение этих сочетаний есть первопричина возникновения миров в бесконечной Вселенной или их гибель. Рассматривал Вселенную существующей вечно, не имеющей ни начала, ни конца. • К. Маркс назвал Демокрита «первым энциклопедическим умом среди греков» .

Аристотель (384 – 322 гг. до н. э. ) • Родился во Фракии в городе Стагире - греческой колонии, расположенной на побережье Эгейского моря. • Отец был придворным врачом у царя Македонии и первым учителем Аристотеля. • В семнадцать лет отправился в Афины в Академию Платона, где обучался около двадцати лет. • В 343 г. до н. э. стал воспитателем Александра Македонского.

Аристотель • В 335 году до н. э. образовал в Афинах свою школу – Ликей, именуемую также перипатетической школой (от греч. слова – прохаживаться). • В 323 г до н. э. , после смерти Александра Македонского, был вынужден покинуть Афины, а спустя год в возрасте 62 лет умер в городе Халкиде на острове Эвбея. • Занимался вопросами логики, психологии, физики, механики, космологии, гидрологии, метеорологии, биологии, зоологии, анатомии, эмбриологии, медицины, истории, экономики, философии, риторики, педагогики, политики, эстетики, теории познания.

Аристотель • Аристотель ученик Платона. По своим философским взглядам Аристотель принадлежит к идеалистам, хотя для него характерны колебания между материализмом и идеализмом. Аристотель подверг критике многие высказанные Платоном положения. Как говорил Аристотель, «Платон мне друг, но истина дороже» . Аристотель отверг утверждение Платона о том, что материальный мир есть не более чем отражение мира идей, а предметы материального мира - лишь тени мира идей. Аристотель считал реальный мир действительно существующим. В отличие от Платона он считал, что истинным бытием обладает не общее, не идея, а конкретная единичная вещь. • Аристотель отрицал атомистическую доктрину, и дискретность материи Демокрита, доказывая её континуальность, т. е. непрерывность. В Космосе Аристотеля не было пустоты (с тех пор известна фраза: «Природа не терпит пустоты» ).

Сочинения Аристотеля • В «Физике» обсуждаются проблемы философии природы, проблемы бытия, материи, движения, пространства и времени, небесных сфер и перводвигателя, который по Аристотелю, должен был существовать, чтобы приводить их в движение. • В трактате «О небе» Аристотель последовательно рассматривает структуру мира, он приходит к представлению о возникновении и уничтожении, включающему понятие противоположных качествах горячего и холодного, влажного и сухого, которые при своём взаимодействии производят пары четырёх элементов – огня, воздуха, земли и воды. Кроме земных элементов выделяет и пятый элемент – эфир, обусловливающий вращение небесных тел и придающий им свойства совершенства и неуничтожаемости. • В «Метеорологике» рассматривается область между небом и землёй – царство планет, комет и метеоров, здесь даётся примитивная теория образования цветов, зрения и объяснение радуги.

Сочинения Аристотеля • В «Метафизике» в качестве первоосновы мира Аристотель предлагает четыре причины: формальную, материальную, действующую и целевую. • Материя – это пассивное начало, материал. Чтобы стать вещью, она должна соединиться с формой, идеальным началом, которое придаёт вещи конкретность. В каждой вещи обнаруживается соединение материи и формы, при этом материя данной вещи является формой для материи тех элементов, из которых эта вещь состоит. Двигаясь так в глубь материи, вещества, можно прийти к первоматерии, лишённой всяких свойств и качеств. Если материя соединится с простейшими формами (тёплое, холодное, сухое и влажное), образуя первоэлементы – земля, вода, воздух и огонь. Элементы не существуют в чистом виде – все тела земного мира являются смесью этих элементов. Тем не менее, все элементы располагаются в определённом порядке, образуя структуру Космоса.

Аристотель • Аристотель является автором космологического учения – геоцентризма, которое затем продолжил разрабатывать Клавдий Птолемей. • Аристотель разделил весь мир на две области: область Земли и область Неба. • В центре мира находится Земля как самый «тяжёлый» элемент. Она неподвижна и шарообразна. Шарообразность Земли подтверждалась наблюдениями за лунными затмениями. • Вокруг Земли располагаются более «лёгкие» элементы – вода, воздух и огонь, который поднимается до Луны. Выше находится область Неба, состоящая из пятого элемента - эфира. Из него сделаны небесные сферы, к которым прикреплены планеты, Луна и Солнце, вращающиеся вместе с этими сферами вокруг Земли. Это вращение происходит по круговым орбитам. • Картину античного Космоса замыкала сфера неподвижных звёзд, за которой находится перводвигатель мира – Бог.

Физика Аристотеля • • • С современной точки зрения, у Аристотеля было много ошибок, не только в астрономии, но и в физике, например, представление о движении, о физическом взаимодействии. Понятие движение было центральным в физике Аристотеля. Движение понималось в широком смысле – как возникновение и уничтожение определённых тел, их рост или уменьшение, изменение качества, перемещение и перемена места. Движение у Аристотеля – это всегда движение к какой-то заранее предопределённой цели. Движения в небесном и земном мирах отличалось. Небесные движения – это совершенные, круговые, они вечны и неизменны, не имеют начала и конца. Земные движения - это несовершенные движения, имеют начало и конец, и делятся на естественные и насильственные. Аристотель считал, что у каждого тела есть предназначенное ему по его природе место, которое это тело и стремится занять. Движение тел к своему месту – это естественное движение, оно происходит само собой, без силы притяжения. Примером может служить падение тяжёлого тела вниз, стремления огня вверх. Все прочие движения на Земле требуют приложения силы, направлены против природы тел и являются насильственными. Аристотель доказывал вечность движения, но не признает возможности самодвижения материи. Всё движущееся приводится в движение другими телами. Первоисточником движения в мире является перводвигатель - Бог. Такое понимание движения существовало до тех пор, пока Г. Галилей не открыл принцип инерции. Представление о физическом взаимодействии Аристотеля тесно связано с его концепцией движения. Поэтому взаимодействие понимается им как действие движущего на движимое, то есть одностороннее воздействие одного тела на другое. Это противоречит хорошо известному сегодня третьему закону Ньютону, утверждающему, что действие всегда равно противодействию. Учение Аристотеля о пространстве и времени исходит из понятия непрерывности (континуальности). Поэтому пространство для него – это протяжённость тел, а время – их длительность. Пространство и время Аристотеля существует только вместе с материей, поэтому его концепция может быть названа относительной.

Успехи Аристотеля в биологических науках • Определил жизнь как способность к самообеспечению, а также к независимому росту и распаду. • Его считают отцом зоологии. В своих исследованиях он упоминает около пятьсот различных животных. • Разделил зоологию на три части: анатомию, общую физиологию и эмбриологию. • В классификации животных Аристотель отверг прежний принцип дихотомии (от греч. dichotomia – разделение надвое), согласно которому животные располагались в противоположные группы земных и водных, крылатых и бескрылых. • Создал классификацию, приближающуюся к современной более, чем любая из существовавших прежде. • Его книги «Об истории животных» , «О происхождении животных» , «О частях животных» .

3. Эллинистский этап Развитие математики и механики Евклид (3 век до н. э. ) Архимед (287 -212 гг. до н. э. )

Александрия Новая столица Египта – Александрия, основанная Александром Македонским в 332 г. до н. э. и названая его именем, стала при Птолемеях (305 -30 гг до н. э. ) центром научной и культурной жизни. В Александрии в начале 3 в. до н. э. был образован Александрийский мусейон (от греч. museion храм муз), игравший роль одновременно научного учреждения, музея и научной школы. Мусейон был связан с афинским Ликеем, организованным ещё Аристотелем и возглавлявшимся в то время известным учёным Стратоном, преподававшим как в Ликее, так и в Александрийском мусейоне.

Евклид (3 в. до н. э. ) древнегреческий математик Работал в Александрии. Его главным, большим по объёму трудом являются «Начала» , которые привели в систему все математические достижения того времени. «Начала» состоят из 15 книг, последние две книги написаны не Евклидом, а добавлены позднее.

Архимед (287 -212 гг. до н. э. ) – математик, механик. Архимед родился на острове Сицилия в г. Саракузы. Жил во время первой и второй Пунических войн между Римом и Карфагеном за господство в Средиземном море. Отец Архимеда, математик и астроном Фидий, дал своему сыну хорошее образование. Во время второй Пунической войны Архимед возглавлял оборону Сиракуз, осажденных римлянами. Под его руководством были созданы метательные снаряды, не позволившие римлянам взять город штурмом и заставившие их перейти к блокаде. Когда римляне взяли Саракузы, Архимед был убит римским солдатом.

Архимед положил начала статике и гидростатике. В гидростатике он открыл закон, носящий его имя: на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом. Архимед ввёл понятие центра тяжести и разработал методы его определения для различных тел, дал математический вывод законов рычага; ему приписывают слова «Дай мне где стать, и я сдвину Землю» . Архимед решил ряд задач по вычислению площадей поверхности и объёмов. В частности, он определил соотношение объёмов шара и описанного около него цилиндра, оказавшееся равным 2/3. Архимед определил значение числа π, представляющего собой отношение длины окружности к диаметру; он нашёл, что значение π не может быть меньше 3+10/71 и больше 3+10/70. Архимедом сделаны многочисленные изобретения, в их числе: архимедов винт – устройство для подъёма воды на более высокий уровень; различные системы рычагов, блоков, винтов для поднятия больших тяжестей; военные метательные машины. Архимед занимался и астрономическими исследованиями. Он поддерживал позицию Демокрита, разделял убеждения Аристарха Самосского (около 320 -250 гг. до н. э. ), который первым провозгласил идею гелиоцентризма, т. е. Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот.

4. Древнеримский этап Атомистика Астрономия Тит Лукреций Кар (99 -55 гг. до н. э. ) Клавдий Птолемей (90 -168 гг. до н. э. )

Тит Лукреций Кар (99 - 55 гг. до н. э. ) Разделял атомистические взгляды Демокрита и Эпикура. Поэма Лукреция «О природе вещей» ( «De rerum natura» ) является одновременно художественным и философским сочинением, в которой содержится много сведений об атомистике. Лукреций полагал, что не существует ничего, кроме материи и пустоты, что свойства существуют постольку, поскольку существуют сами тела, и даже время есть также свойство материи и вне материи, вне тел, его не существует.

Отрывки из поэмы Лукреция …О сущности высшей небес и богов собираюсь Я рассуждать для тебя и вещей объясняю начала, Всё, из которых творит, умножает, питает природа И на которые все после гибели вновь разлагает. Их, объясняя их суть, материей мы называем И для вещей родовыми телами обычно, а также Их именами вещей мы зовём и считаем телами Мы изначальными, ибо началом всего они служат. И далее: Всю, самое по себе составляют природу две вещи: Это, во-первых, тела, во-вторых же, пустое пространство, Где пребывают они и где двигаться могут различно… (Цитируется по: История философии. - Т. 1. - С. 144):

Отрывок из поэмы «О природе вещей» …На морском берегу, разбивающем волны, Платье сыреет всегда, а на солнце вися, оно сохнет, Видеть, однако, нельзя, как влага на нём оседает, Да и не видно того, как она исчезает от зноя. Значит, дробится вода на такие мельчайшие части, Что недоступны они совершенно для нашего глаза. Хотя Лукреций не употребляет слово «атом» , используя вместо них «изначальные тела» , «родовые тела» , «мельчайшие части» , но вся его поэма проникнута атомизмом. Лукреций считал, что всё живое произошло от неживой природы.

Клавдий Птолемей (примерно 90 – 168 гг. до н. э. ). • Клавдий Птолемей был одним из крупнейших учёных древнего мира. • Он много времени посвятил астрономическим наблюдениям, географии, занятиям математикой. • Главный труд Птолемея «Альмагест» ( «Великое математическое построение астрономии в 13 томах» ), в котором изложена геоцентрическая космологическая модель.

«Альмагест» Птолемея • Труд Птолемея дошёл до нас под арабским названием «Альмагест» и в переводе с арабского, т. к. в период упадка александрийской школы греческий оригинал был потерян. • В «Альмагесте» Птолемей создаёт первую математическую теорию, описывающую движение вокруг Земли пяти известных тогда планет: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна (других планет во II в. ещё не знали), а также Луны и Солнца и сферы с закреплёнными на ней неподвижными звёздами. • Птолемей считал, что все небесные светила движутся по окружности равномерно (лишь в 17 в. И. Кеплер математически доказал, что планеты движутся по эллиптическим орбитам).

Мир по Птолемею