РЕФЕРАТ
Тема: Природознавство епохи Античності і Середньовіччя
Зміст
1. Природознавство епохи Античності
1.1 Натурфілософія і її місце в історії природознавства. Виникнення античної науки
1.2 Світобачення та наукові досягнення натурфілософії античності. Атомистика. Геоцентрична космологія. Розвиток математики та механіки
2. Природознавство епохи Середньовіччя
3. Список літератури
1. Природознавство епохи Античності
1.1 Натурфілософія і її місце в історії природознавства. Виникнення античної науки
Першою в історії людства формою існування природознавства була так звана натурфілософія (від лат. Natura - природа), або філософія природи. Остання характеризувалася чисто умоглядним тлумаченням природного світу, що розглядається в її цілісності. Вважалося, що філософії - в її натурфілософської формі - відведена роль "науки наук", "цариці наук", бо вона є вмістилищем усіх людських знань про навколишній світ, а природні науки є лише її складовими частинами.
Натурфілософські розуміння природи містив багато вигаданого, фантастичного, далекого від справжнього розуміння світу. Поява натурфілософії в інтелектуальній історії людства і дуже тривале її існування пояснюється рядом неминучих обставин.
Коли природничо-наукового знання (у його нинішньому розумінні) ще практично не існувало, спроби цілісного охоплення, пояснення навколишньої дійсності були єдиним і виправданим способом людського пізнання світу. Аж до XIX сторіччя природознавство було слабо диференційовано, відсутні багато його галузі. Ще у XVIII столітті як сформувалися, самостійних наук існували лише механіка, математика, астрономія і фізика. Хімія, біологія, геологія знаходилися лише в процесі становлення. У такій ситуації натурфілософія, будуючи загальну картину природи, прагнула замінити собою відсутні природні науки.
Уривчасті знання про об'єкти, явища природи, яке давало тодішнє природознавство, натурфілософія протиставляла свої умоглядні уявлення про світ. У цих виставах не відомі ще науці причини і дійсні (але поки непізнані) зв'язку явищ замінялися вигаданими, фантастичними причинами і зв'язками. Для тлумачення незрозумілих явищ натурфілософи зазвичай придумували яку-небудь силу (наприклад, життєву силу) або яке-небудь міфічне речовина (флогістон, електрична рідина, ефір і т. п.). Зрозуміло, дійсні прогалини в природничо знанні восполнялись при цьому лише в уяві. Це було вимушене положення, яке, однак, не могло тривати нескінченно.
Коли в XIX столітті природознавство досягло досить високого рівня розвитку і був накопичений і систематизовано великий фактичний матеріал, тобто коли були пізнані дійсні причини явищ, розкрито їх реальні зв'язки між собою, існування натурфілософії втратило всяке історичне виправдання. А у зв'язку з цим розуміння філософії як "науки наук" також припинило своє існування. Разом з відходом з історичної арени старої натурфілософії сама філософія, так само як і різні галузі природознавства, нарешті здобула свій предмет. Однак тісний двосторонній зв'язок між філософією і природознавством зберігається донині.
Уперше наука в історії людства виникає в Стародавній Греції в VI столітті до н. е.. Під наукою розуміється не просто сукупність якихось уривчастих, розрізнених відомостей, а певна система знань, що є результатом діяльності особливої групи людей (наукового співтовариства) щодо отримання нових знань. На відміну від ряду древніх цивілізацій (Єгипту, Вавилону, Ассирії) саме в культурі Стародавньої Греції виявляються зазначені характеристики науки. При цьому давньогрецькі мислителі були, як правило, одночасно і філософами, і вченими-природознавцями. Панування натурфілософії зумовило такі особливості давньогрецької науки, як абстрактність і абстрагованість від конкретних фактів. Кожен вчений прагнув представити всі світобудову в цілому, нітрохи не турбуючись про відсутність достатнього фактичного матеріалу про явища природи. Разом з тим досягнення античних мислителів в математиці і механіці навічно увійшли в історію науки.
1.2 Світобачення та наукові досягнення натурфілософії античності. Атомистика. Геоцентрична космологія. Розвиток математики механіки
У ранній давньогрецької натурфілософії панувала ідея про деякі основні першооснову, що лежать в основі світобудови. До таких первоначалам, з яких нібито створюється весь навколишній світ, відносили або так звані чотири "стихії" (воду, повітря, вогонь, землю), або якесь міфічне первовещество. Подібне первовещество, придумане давньогрецьких натурфілософів Анаксимандром і названа ним "апейрон" (у перекладі "безмежне", "невизначений"), спочатку являло собою невизначену туманну масу, яка перебувала в постійному круговому обертанні, з якої, зрештою, сталося все різноманіття світу.
Але вже в цей період на зміну подібним уявленням про світ приходить струнке з того часу атомістичне вчення про природу. Видатним представником нової натурфілософської ідеології атомізму був Демокріт. Основні принципи його атомістичного вчення можна звести до наступних положень.
1. Весь Всесвіт складається з найдрібніших матеріальних частинок - атомів і незаповненого простору - порожнини. Наявність останньої є обов'язковою умовою для здійснення переміщення атомів в просторі. Атоми незнищенні, вічні, а тому і весь Всесвіт, з них складається, існує вічно.
2. Атоми являють собою дрібні, незмінні, непроникні і абсолютно неподільні частки - останні, образно кажучи, "цеглинки світобудови".
3. Атоми перебувають у постійному русі, змінюють своє положення в просторі.
4. Розрізняються атоми за формою і величиною. Але всі вони настільки малі, що недоступні для сприйняття органами почуттів людини. Форма їх може бути досить різноманітною. Найбільш малі атоми мають, наприклад, сферичну форму. Це, за висловом Демокріта, "атоми душі і людської думки".
5. Всі предмети матеріального світу утворюються з атомів різних форм і різного порядку їх поєднань (подібно до того, як слова утворюються з літер).
Представляє інтерес вчення Демокріта про будову Всесвіту. З атомів, вважав він, утворюються не тільки навколишні нас предмети, а й цілі світи, яких у Всесвіті безліч. При цьому одні світи ще тільки формуються, інші - перебувають у розквіті, а треті вже руйнуються. Нові тіла і світи виникають від складання атомів. Знищуються вони від розкладання на атоми.
Ідеї атомістики отримали свій розвиток у вченні Епікура (341 - 270 рр.. До н.е.). Епікур поділяв точку зору Демокріта, згідно з якою світ складається з атомів і порожнечі, а все існуюче у Всесвіті виникає в результаті з'єднання атомів у різних комбінаціях. Разом з тим Епікур вніс в опис атомів, зроблене Демокрітом, деякі поправки: атоми не можуть перевищувати певної величини, число їх форм обмежена, атоми мають вагою і т. д. Але найголовніше в атомістичної вченні Епікура - це спроба знайти якісь внутрішні джерела життя атомів. Він висловив думку, що зміна напрямку їхнього руху може бути обумовлено причинами, що містяться всередині самих атомів. Це був крок вперед у порівнянні з Демокрітом, у вченні якого атом непроникний, не має всередині себе ніякого руху, ніякого життя.
Одним з найбільш відомих натурфілософів-атомістів Стародавнього Риму був Тіт Лукрецій Кар (Лукрецій), що жив в I столітті до н. е.. Його філософська поема "Про природу речей" є важливим джерелом, що містить багато цікавих відомостей про атомістичні поглядах Демокріта і Епікура (оскільки з творів останніх до нас дійшли лише деякі уривки). Лукрецій висловив думку про вічність матерії. Речі тимчасові, вони виникають і зникають, розпадаючись на атоми - свої первинні складові частини. Атоми ж вічні, і їх кількість у Всесвіті завжди залишається одним і тим же. Звідси випливав висновок про вічність матерії, яку Лукрецій ототожнював з атомами.
Одним з найвидатніших учених і філософів античності, чия діяльність збіглася з афінським періодом розвитку давньогрецької натурфілософії, був Арістотель.
До кола природничо інтересів Аристотеля входили математика, фізика, астрономія, біологія. Серед природничих наук йому вдалося досягти найбільших успіхів у вивченні живої природи. Він визначив життя як здатність до самозабезпечення, а також до незалежного зростанню і розпаду. У своїх дослідженнях він згадує кілька сот різних тварин. Причому описує багатьох з них з такою точністю і настільки детально, що не залишає сумніву в тому, що це - його власні спостереження. Багато фактів, викладені Аристотелем, були "перевідкриття" в наступні століття. Йому було відомо, наприклад, що кити - живородні тварини, він розрізняв хрящових риб і хребетних, описував розвиток курячого яйця аж до появи курчати і т. д.
Разом з тим в Аристотеля було чимало наївних і навіть хибних уявлень про явища природи. Слідуючи своєму вчителю - Платону, він, наприклад, приписував руху деяке "вроджене" властивість, що змушує все на Землі прагнути до свого "природного місця". Тому, вважав він, дим піднімається вертикально вгору, а камінь падає вертикально вниз.
В історії науки Аристотель відомий так само як автор космологічного вчення, що справив величезний вплив на світогляд багатьох наступних століть. Космологія Аристотеля - геоцентрична теорія: Земля, що має форму кулі, нерухомо перебуває в центрі Всесвіту. Кулястої Землі Аристотель виводить зі спостережень, зроблених ним під час місячних затемнень. Ці спостереження показали круглу форму земної тіні, що насувається на диск Місяця. Тільки кулясте тіло, яким є Земля, пояснював Аристотель, може відкидати в сторону, протилежну Сонцю, тінь, яка представляється темним колом на місячному диску. До цього ж висновку - про кулястої Землі - веде, на думку Аристотеля, і властиве Землі тяжіння до центру Всесвіту. Як результат цього тяжіння повинна була вийти куляста форма.
Аристотель поділяв світ на дві області, що якісно відрізняються один від одного: область Землі і область Неба. Область Землі має в своїй основі чотири елементи: землю, воду, повітря і вогонь (це ті ж чотири "стихії", про які говорили представники натурфілософії доарістотельского періоду). Область Неба має в своїй основі п'ятий елемент - ефір, з якого складаються небесні тіла. Найдосконаліші з них - нерухомі зірки. Вони складаються з чистого ефіру і настільки віддалені від Землі, що недоступні ніякому впливу чотирьох земних елементів. Інша річ - Місяць і планети. Вони також складаються з ефіру, але на відміну від нерухомих зірок схильні деякому впливу, принаймні, одного з елементів, що утворюють Землю. На думку Аристотеля, за оболонкою повітря навколо Землі знаходиться найбільш легкий із земних елементів - вогонь, який поміщається у просторі між Землею і Місяцем і стикається з кордоном ефіру.
На відміну від космологічних поглядів Демокріта, космологія Аристотеля включала уявлення про просторову кінцівки світобудови. У цієї кінцевої протяжності космосу розташовані тверді кришталево-прозорі сфери, на яких нерухомо закріплені зірки і планети. Їх видимий рух пояснюється обертанням зазначених сфер. З крайнього ("зовнішньої") сферою стикається "перводвигатель Всесвіту", що є джерелом всякого руху. Він нематеріальний, бо це є Бог (Арістотель розглядає Бога як розум світового масштабу, що дає енергію "першодвигун").
Геоцентрістская космологія Аристотеля була згодом математично оформлена і обгрунтована Клавдієм Птолемеєм (прибл. 90-168 рр.. Н. Е..). Більшу частину свого життя провів в Олександрії Птолемей і фактично може вважатися давньогрецьким ученим. Але його наукова діяльність протікала в період, коли Римська імперія перебувала у стані розквіту і включала в себе територію Древньої Греції. Птолемей по праву вважається одним з найбільших вчених античності. Він серйозно займався математикою, захоплювався географією, багато часу присвячував астрономічними спостереженнями. Головна праця Птолемея, який носив назву "Математична система", визначив подальший розвиток астрономії більш ніж на тисячоліття. У період занепаду олександрійської школи грецький оригінал цього твору був загублений. Зберігся лише його арабський переклад, який багато пізніше, вже в XII столітті, був перекладений на латинську мову. Тому книга Птолемея дійшла до нас під арабським латинізованим назвою "Альмагест".
У цій книзі знайшла відображення колосальна робота, виконана Птолемеєм зі створення першої математичної теорії, що описує рух Сонця і Місяця, а також п'яти відомих тоді планет на видимому небосхилі. У своєму "Альмагест" Птолемей малює наступну схему світобудови: у центрі Всесвіту знаходиться нерухома Земля. Ближче до Землі перебуває Місяць, а потім ідуть Меркурій, Венера, Сонце, Марс, Юпітер і Сатурн. Пояснюючи даний порядок планет, Птолемей виходив з припущення, що чим швидше рухається планета, тим ближче до Землі вона розташована.
Геоцентрична система світу Аристотеля-Птолемея проіснувала надзвичайно довго - аж до опублікування знаменитої праці Н. Коперника, який замінив цю систему на геліоцентричну.
Давньогрецька натурфілософія прославилася внеском її представників у формування та розвиток математики. Тут перш за все слід відзначити знаменитого давньогрецького мислителя Піфагора. Окрім всім відомої "теореми Піфагора" на рахунку цього античного вченого є і ряд інших наукових досягнень. До їх числа відноситься, наприклад, відкриття того факту, що відношення діагоналі і сторони квадрата не може бути виражено цілим числом і дробом. Тим самим у математику було введено поняття ірраціональності. Є згадки про те, що Піфагор дотримувався думки про кулястість Землі, її обертання навколо власної осі. Разом з тим у своїх космологічних поглядах Піфагор був геоцентрісти, тобто вважав Землю центром Всесвіту.
Важливою відмінною рисою світорозуміння Піфагора було вчення про число як основу Всесвіту. "Наймудріше у світі - число", - вчив він. Вважаючи, що світ складається з п'яти елементів (землі, вогню, повітря, води і ефіру), Піфагор пов'язав їх з п'ятьма видами правильних багатогранників, з тим чи іншим числом граней. Так, Земля, на його думку, складається з частинок кубічної форми, вогонь - з частинок, що мають форму чотиригранної піраміди (тетраедрів), повітря - з восьмигранников (октаедрів), вода - з двадцятигранниками (ікосаедр), а ефір-з дванадцятигранник (додекаедрів ).
До нашого часу дійшов розповідь пізньоримського філософа Боеція (480-524 рр.. Н. Е..) Про те, яким чином Піфагор прийшов до своєї основної ідеї, що число - основа всього існуючого. Якось, проходячи повз кузні, Піфагор зауважив, що збігаються удари не однакових за вагою молотів виробляють різні гармонійні співзвуччя. Вага молотів можна виміряти. І, таким чином, якісне явище - співзвуччя - точно визначається через кількість. Звідси Піфагор зробив висновок, що "число володіє речами".
Поклавши в основу космосу число, Піфагор надав цьому старому слову буденної мови нове значення. Це слово стало позначати впорядковане числом світобудову.
Дуже плідним для давньогрецької науки виявився останній її період - приблизно з 330 по 30 р.р. до н.е., - завершився з піднесенням Стародавнього Риму. Одним з найбільших учених-математиків цього періоду був Евклід, що жив у III столітті до н.е. в Олександрії. У своєму об'ємистому праці "Початки" він привів в систему всі математичні досягнення того часу. Що складаються з п'ятнадцяти книг "Початки" містили не тільки результати праць самого Евкліда, але і включали досягнення інших давньогрецьких учених. У "Началах" були закладені основи античної математики. Створений Евклідом метод аксіом дозволив йому побудувати будівлю геометрії, що носить до цього дня його ім'я.
Зазначений період у давньогрецькій науці характеризувався також і чималими здобутками в галузі механіки. Першокласним вченим, математиком і механіком цього періоду був Архімед (287-212г.г. До н.е.). Він вирішив ряд задач з обчислення площ поверхонь і об'ємів, визначив значення числа я (що представляє собою відношення довжини кола до свого діаметру). Архімед ввів поняття центра ваги і розробив методи його визначення для різних тіл, дав математичний висновок законів важеля. Йому приписують "крилатий" вислів: "Дайте мені точку опори, і я зрушу Землю". Архімед поклав початок гідростатики, яка знайшла широке застосування при перевірці виробів з дорогоцінних металів і визначенні вантажопідйомності кораблів.
Широку популярність отримав закон Архімеда, що стосується плавучості тел. Згідно з цим законом, на всяке тіло, занурене в рідину, діє підтримуюча сила, рівна вазі витісненої тілом рідини, спрямована вгору і прикладена до центру тяжіння витісненого об'єму. Якщо вага тіла менше підтримуючої сили, то тіло спливає на поверхню, причому ступінь заглибленості плаває на поверхні тіла визначається співвідношенням питомих ваг цього тіла і рідини. Якщо вага тіла більше підтримуючої сили, то воно тоне. У випадку ж, коли вага тіла дорівнює підтримуючої силі, це тіло плаває всередині рідини (як риба або підводний човен).
Архімеда відрізняли ясність, доступність наукових пояснень досліджуваних ним явищ. Не можна не погодитися з давньогрецьким мислителем Плутархом, який писав: "Якщо б хто-небудь спробував сам вирішити ці завдання, він ні до чого не прийшов би, але, якби познайомився з рішенням Архімеда, у нього зараз би вийшло таке враження, що це рішення він зміг би знайти і сам - настільки прямим і коротким шляхом веде нас до мети Архімед ".
Наукові праці Архімеда знаходили застосування в суспільній практиці. Багато технічні досягнення того часу пов'язані з його ім'ям. Йому належать численні винаходи: так званий "архимедів гвинт" (пристрій для підйому води на більш високий рівень), різні системи важелів, блоків, поліспастів і гвинтів для підняття великих тягарів, військові метальні машини. Під час другої Пунічної війни Архімед очолював оборону свого рідного міста Сіракузи, обложеного римлянами. Під його керівництвом були виготовлені досить зроблені з того часу машини, метали снаряди і не дозволяли римлянам оволодіти містом. Коли ж восени 212 року до н. е.. Сіракузи були все ж таки взяті римлянами, Архімед загинув. Існує легенда, що перед смертю він сказав собиравшемуся його вбити римському солдатові: "Тільки не чіпай моїх креслень".
Архімед був одним з останніх представників природознавства Стародавньої Греції. На жаль, його наукова спадщина довго не отримувало тієї оцінки, якої воно заслуговувало. Лише через більш як півтори тисячі років, в епоху Відродження, праці Архімеда були оцінені по достоїнству і отримали подальший розвиток. Перший переклад праць Архімеда був зроблений в 1543 році - в тому ж році, коли вийшов у світ основоположний праця Миколи Коперника, що здійснив переворот у світорозумінні.
2. Природознавство епохи Середньовіччя
Епоха середніх віків характеризувалася в Європі заходом класичної греко-римської культури і різким посиленням впливу церкви на все духовне життя суспільства. Ось що пише про цю епоху Ф. Енгельс: "Догмати церкви стали одночасно і політичними аксіомами, а біблійні тексти отримали на всякому суді силу закону ... Це верховне панування богослов'я в усіх галузях інтелектуальної діяльності було в той же час необхідним наслідком того становища, яке займала церква як найбільш загальний синтез і найбільш загальна санкція існуючого феодального ладу ".
У цю епоху філософія тісно зближується з теологією (богослов'ям), фактично стає її "служницею". Виникає непереборне протиріччя між наукою, що робить свої висновки з результатів спостереження дослідів, включаючи і узагальнення цих результатів, і схоластичним богослов'ям, для якого істина полягає в релігійних догмах.
Поки європейська християнська наука переживала тривалий період занепаду (аж до ХІ-ХШ ст.), На Сході, навпаки, спостерігався прогрес науки. З другої половини VIII ст. наукове лідерство явно перемістилося з Європи на Близький Схід. У IX столітті, поряд з вищезазначеним працею Птолемея ("Альмагест"), на арабську мову були переведені "Початки" Евкліда і твори Аристотеля. Таким чином, давньогрецька наукова думка отримала популярність в мусульманському світі, сприяючи розвитку астрономії та математики. В історії науки цього періоду відомі такі імена арабських вчених, як Мухаммед Аль-Баттані (850-929 рр..), Астроном, що склав нові астрономічні таблиці, Ібн Юнас (950-1009 рр..), Досяг помітних успіхів у тригонометрії і зробив чимало цінних спостережень місячних і сонячних затемнень, Ібн Аль-Хайсам (965-1020 рр..), який здобув популярність своїми роботами в області оптики, Ібн-Рушд (1126-1198 рр..), видатний філософ і натураліст свого часу, який вважав Арістотеля своїм учителем.
Середньовічної арабської науку належать і найбільші успіхи в хімії. Спираючись на матеріали олександрійських алхіміків I століття і деяких перських шкіл, арабські хіміки досягли значного прогресу в своїй галузі. У їхніх роботах алхімія поступово перетворювалася на хімію. А вже звідси (завдяки, головним чином, іспанським маврам) в пізнє середньовіччя виникла європейська хімія.
У XI столітті країни Європи прийшли в зіткнення з багатствами арабської цивілізації, а переклади арабських текстів стимулювали сприйняття знань Сходу європейськими народами.
Велику роль у піднесенні західної християнської науки відіграли університети (Паризький, Болонський, Оксфордський, Кембриджський та ін), які стали утворюватися починаючи з XII століття. І хоча ці університети спочатку призначалися для підготовки духовенства, але в них вже тоді починали вивчатися предмети математичного та природничо-наукового напряму, а саме навчання носило, більш ніж коли-небудь раніше, систематичний характер. XIII століття характерне для європейської науки початком експерименту та подальшою розробкою статики Архімеда. Тут найбільш істотний прогрес був досягнутий групою вчених Паризького університету на чолі з Йорданом Немораріем (друга половина XIII ст.). Вони розвинули античне вчення про рівновагу простих механічних пристроїв, вирішивши завдання, з якою антична механіка
впоратися не могла, - завдання про рівновагу тіла на похилій площині.
У XIV столітті в полеміці з античними вченими народжуються нові ідеї, починають використовуватися математичні методи, тобто йде прогрес підготовки майбутнього точного природознавства. Лідерство переходить до групи вчених Оксфордського університету, серед яких найбільш значна фігура - Томас Врадвардін (1290-1349). Йому належить трактат "Про пропорціях" (1328 р.), який в історії науки оцінюється як перша спроба написати "Математичні начала натуральної філософії" (саме так майже триста шістдесят років по тому назве свою знамениту працю Ісаак Ньютон).
Все вищесказане свідчить про те, що протягом багатовікової, досить похмурої епохи, іменованої середньовіччям, інтерес до пізнання явищ навколишнього світу все ж не згасав, і процес пошуку істини тривав. З'являлися все нові і нові покоління вчених, які прагнуть, незважаючи ні на що, вивчати природу. Разом з тим наукові знання цієї епохи обмежувалися в основному пізнанням окремих явищ і легко вкладалися в умоглядні натурфілософські схеми світобудови, висунуті ще в період античності (головним чином у вченні Аристотеля). У таких умовах наука ще не могла піднятися до розкриття об'єктивних законів природи. Природознавство - в його нинішньому розумінні - ще не сформувалася. Воно знаходилося в стадії своєрідної "преднаукі".
3. Список літератури
1. Самигін С. І. "Концепція сучасного природознавства", Ростов-на-Дону, 2001р.;
2. Бивальцева Г. Т. "Концепція сучасного природознавства", Сімферополь, 2007р.;
3. Бобильов Ю.П. "Концепціі сучасного природознавства" - К.: Фенікс, 2003р.;
4. Садохін "Концепція сучасного природознавства" .- М.: Омега-Л, 2006р.;
5. Рузовіч Г.І. "Концепції сучасного природознавства" - М.: Юніті, 2000р.
Тема: Природознавство епохи Античності і Середньовіччя
Зміст
1. Природознавство епохи Античності
1.1 Натурфілософія і її місце в історії природознавства. Виникнення античної науки
1.2 Світобачення та наукові досягнення натурфілософії античності. Атомистика. Геоцентрична космологія. Розвиток математики та механіки
2. Природознавство епохи Середньовіччя
3. Список літератури
1. Природознавство епохи Античності
1.1 Натурфілософія і її місце в історії природознавства. Виникнення античної науки
Першою в історії людства формою існування природознавства була так звана натурфілософія (від лат. Natura - природа), або філософія природи. Остання характеризувалася чисто умоглядним тлумаченням природного світу, що розглядається в її цілісності. Вважалося, що філософії - в її натурфілософської формі - відведена роль "науки наук", "цариці наук", бо вона є вмістилищем усіх людських знань про навколишній світ, а природні науки є лише її складовими частинами.
Натурфілософські розуміння природи містив багато вигаданого, фантастичного, далекого від справжнього розуміння світу. Поява натурфілософії в інтелектуальній історії людства і дуже тривале її існування пояснюється рядом неминучих обставин.
Коли природничо-наукового знання (у його нинішньому розумінні) ще практично не існувало, спроби цілісного охоплення, пояснення навколишньої дійсності були єдиним і виправданим способом людського пізнання світу. Аж до XIX сторіччя природознавство було слабо диференційовано, відсутні багато його галузі. Ще у XVIII столітті як сформувалися, самостійних наук існували лише механіка, математика, астрономія і фізика. Хімія, біологія, геологія знаходилися лише в процесі становлення. У такій ситуації натурфілософія, будуючи загальну картину природи, прагнула замінити собою відсутні природні науки.
Уривчасті знання про об'єкти, явища природи, яке давало тодішнє природознавство, натурфілософія протиставляла свої умоглядні уявлення про світ. У цих виставах не відомі ще науці причини і дійсні (але поки непізнані) зв'язку явищ замінялися вигаданими, фантастичними причинами і зв'язками. Для тлумачення незрозумілих явищ натурфілософи зазвичай придумували яку-небудь силу (наприклад, життєву силу) або яке-небудь міфічне речовина (флогістон, електрична рідина, ефір і т. п.). Зрозуміло, дійсні прогалини в природничо знанні восполнялись при цьому лише в уяві. Це було вимушене положення, яке, однак, не могло тривати нескінченно.
Коли в XIX столітті природознавство досягло досить високого рівня розвитку і був накопичений і систематизовано великий фактичний матеріал, тобто коли були пізнані дійсні причини явищ, розкрито їх реальні зв'язки між собою, існування натурфілософії втратило всяке історичне виправдання. А у зв'язку з цим розуміння філософії як "науки наук" також припинило своє існування. Разом з відходом з історичної арени старої натурфілософії сама філософія, так само як і різні галузі природознавства, нарешті здобула свій предмет. Однак тісний двосторонній зв'язок між філософією і природознавством зберігається донині.
Уперше наука в історії людства виникає в Стародавній Греції в VI столітті до н. е.. Під наукою розуміється не просто сукупність якихось уривчастих, розрізнених відомостей, а певна система знань, що є результатом діяльності особливої групи людей (наукового співтовариства) щодо отримання нових знань. На відміну від ряду древніх цивілізацій (Єгипту, Вавилону, Ассирії) саме в культурі Стародавньої Греції виявляються зазначені характеристики науки. При цьому давньогрецькі мислителі були, як правило, одночасно і філософами, і вченими-природознавцями. Панування натурфілософії зумовило такі особливості давньогрецької науки, як абстрактність і абстрагованість від конкретних фактів. Кожен вчений прагнув представити всі світобудову в цілому, нітрохи не турбуючись про відсутність достатнього фактичного матеріалу про явища природи. Разом з тим досягнення античних мислителів в математиці і механіці навічно увійшли в історію науки.
1.2 Світобачення та наукові досягнення натурфілософії античності. Атомистика. Геоцентрична космологія. Розвиток математики механіки
У ранній давньогрецької натурфілософії панувала ідея про деякі основні першооснову, що лежать в основі світобудови. До таких первоначалам, з яких нібито створюється весь навколишній світ, відносили або так звані чотири "стихії" (воду, повітря, вогонь, землю), або якесь міфічне первовещество. Подібне первовещество, придумане давньогрецьких натурфілософів Анаксимандром і названа ним "апейрон" (у перекладі "безмежне", "невизначений"), спочатку являло собою невизначену туманну масу, яка перебувала в постійному круговому обертанні, з якої, зрештою, сталося все різноманіття світу.
Але вже в цей період на зміну подібним уявленням про світ приходить струнке з того часу атомістичне вчення про природу. Видатним представником нової натурфілософської ідеології атомізму був Демокріт. Основні принципи його атомістичного вчення можна звести до наступних положень.
1. Весь Всесвіт складається з найдрібніших матеріальних частинок - атомів і незаповненого простору - порожнини. Наявність останньої є обов'язковою умовою для здійснення переміщення атомів в просторі. Атоми незнищенні, вічні, а тому і весь Всесвіт, з них складається, існує вічно.
2. Атоми являють собою дрібні, незмінні, непроникні і абсолютно неподільні частки - останні, образно кажучи, "цеглинки світобудови".
3. Атоми перебувають у постійному русі, змінюють своє положення в просторі.
4. Розрізняються атоми за формою і величиною. Але всі вони настільки малі, що недоступні для сприйняття органами почуттів людини. Форма їх може бути досить різноманітною. Найбільш малі атоми мають, наприклад, сферичну форму. Це, за висловом Демокріта, "атоми душі і людської думки".
5. Всі предмети матеріального світу утворюються з атомів різних форм і різного порядку їх поєднань (подібно до того, як слова утворюються з літер).
Представляє інтерес вчення Демокріта про будову Всесвіту. З атомів, вважав він, утворюються не тільки навколишні нас предмети, а й цілі світи, яких у Всесвіті безліч. При цьому одні світи ще тільки формуються, інші - перебувають у розквіті, а треті вже руйнуються. Нові тіла і світи виникають від складання атомів. Знищуються вони від розкладання на атоми.
Ідеї атомістики отримали свій розвиток у вченні Епікура (341 - 270 рр.. До н.е.). Епікур поділяв точку зору Демокріта, згідно з якою світ складається з атомів і порожнечі, а все існуюче у Всесвіті виникає в результаті з'єднання атомів у різних комбінаціях. Разом з тим Епікур вніс в опис атомів, зроблене Демокрітом, деякі поправки: атоми не можуть перевищувати певної величини, число їх форм обмежена, атоми мають вагою і т. д. Але найголовніше в атомістичної вченні Епікура - це спроба знайти якісь внутрішні джерела життя атомів. Він висловив думку, що зміна напрямку їхнього руху може бути обумовлено причинами, що містяться всередині самих атомів. Це був крок вперед у порівнянні з Демокрітом, у вченні якого атом непроникний, не має всередині себе ніякого руху, ніякого життя.
Одним з найбільш відомих натурфілософів-атомістів Стародавнього Риму був Тіт Лукрецій Кар (Лукрецій), що жив в I столітті до н. е.. Його філософська поема "Про природу речей" є важливим джерелом, що містить багато цікавих відомостей про атомістичні поглядах Демокріта і Епікура (оскільки з творів останніх до нас дійшли лише деякі уривки). Лукрецій висловив думку про вічність матерії. Речі тимчасові, вони виникають і зникають, розпадаючись на атоми - свої первинні складові частини. Атоми ж вічні, і їх кількість у Всесвіті завжди залишається одним і тим же. Звідси випливав висновок про вічність матерії, яку Лукрецій ототожнював з атомами.
Одним з найвидатніших учених і філософів античності, чия діяльність збіглася з афінським періодом розвитку давньогрецької натурфілософії, був Арістотель.
До кола природничо інтересів Аристотеля входили математика, фізика, астрономія, біологія. Серед природничих наук йому вдалося досягти найбільших успіхів у вивченні живої природи. Він визначив життя як здатність до самозабезпечення, а також до незалежного зростанню і розпаду. У своїх дослідженнях він згадує кілька сот різних тварин. Причому описує багатьох з них з такою точністю і настільки детально, що не залишає сумніву в тому, що це - його власні спостереження. Багато фактів, викладені Аристотелем, були "перевідкриття" в наступні століття. Йому було відомо, наприклад, що кити - живородні тварини, він розрізняв хрящових риб і хребетних, описував розвиток курячого яйця аж до появи курчати і т. д.
Разом з тим в Аристотеля було чимало наївних і навіть хибних уявлень про явища природи. Слідуючи своєму вчителю - Платону, він, наприклад, приписував руху деяке "вроджене" властивість, що змушує все на Землі прагнути до свого "природного місця". Тому, вважав він, дим піднімається вертикально вгору, а камінь падає вертикально вниз.
В історії науки Аристотель відомий так само як автор космологічного вчення, що справив величезний вплив на світогляд багатьох наступних століть. Космологія Аристотеля - геоцентрична теорія: Земля, що має форму кулі, нерухомо перебуває в центрі Всесвіту. Кулястої Землі Аристотель виводить зі спостережень, зроблених ним під час місячних затемнень. Ці спостереження показали круглу форму земної тіні, що насувається на диск Місяця. Тільки кулясте тіло, яким є Земля, пояснював Аристотель, може відкидати в сторону, протилежну Сонцю, тінь, яка представляється темним колом на місячному диску. До цього ж висновку - про кулястої Землі - веде, на думку Аристотеля, і властиве Землі тяжіння до центру Всесвіту. Як результат цього тяжіння повинна була вийти куляста форма.
Аристотель поділяв світ на дві області, що якісно відрізняються один від одного: область Землі і область Неба. Область Землі має в своїй основі чотири елементи: землю, воду, повітря і вогонь (це ті ж чотири "стихії", про які говорили представники натурфілософії доарістотельского періоду). Область Неба має в своїй основі п'ятий елемент - ефір, з якого складаються небесні тіла. Найдосконаліші з них - нерухомі зірки. Вони складаються з чистого ефіру і настільки віддалені від Землі, що недоступні ніякому впливу чотирьох земних елементів. Інша річ - Місяць і планети. Вони також складаються з ефіру, але на відміну від нерухомих зірок схильні деякому впливу, принаймні, одного з елементів, що утворюють Землю. На думку Аристотеля, за оболонкою повітря навколо Землі знаходиться найбільш легкий із земних елементів - вогонь, який поміщається у просторі між Землею і Місяцем і стикається з кордоном ефіру.
На відміну від космологічних поглядів Демокріта, космологія Аристотеля включала уявлення про просторову кінцівки світобудови. У цієї кінцевої протяжності космосу розташовані тверді кришталево-прозорі сфери, на яких нерухомо закріплені зірки і планети. Їх видимий рух пояснюється обертанням зазначених сфер. З крайнього ("зовнішньої") сферою стикається "перводвигатель Всесвіту", що є джерелом всякого руху. Він нематеріальний, бо це є Бог (Арістотель розглядає Бога як розум світового масштабу, що дає енергію "першодвигун").
Геоцентрістская космологія Аристотеля була згодом математично оформлена і обгрунтована Клавдієм Птолемеєм (прибл. 90-168 рр.. Н. Е..). Більшу частину свого життя провів в Олександрії Птолемей і фактично може вважатися давньогрецьким ученим. Але його наукова діяльність протікала в період, коли Римська імперія перебувала у стані розквіту і включала в себе територію Древньої Греції. Птолемей по праву вважається одним з найбільших вчених античності. Він серйозно займався математикою, захоплювався географією, багато часу присвячував астрономічними спостереженнями. Головна праця Птолемея, який носив назву "Математична система", визначив подальший розвиток астрономії більш ніж на тисячоліття. У період занепаду олександрійської школи грецький оригінал цього твору був загублений. Зберігся лише його арабський переклад, який багато пізніше, вже в XII столітті, був перекладений на латинську мову. Тому книга Птолемея дійшла до нас під арабським латинізованим назвою "Альмагест".
У цій книзі знайшла відображення колосальна робота, виконана Птолемеєм зі створення першої математичної теорії, що описує рух Сонця і Місяця, а також п'яти відомих тоді планет на видимому небосхилі. У своєму "Альмагест" Птолемей малює наступну схему світобудови: у центрі Всесвіту знаходиться нерухома Земля. Ближче до Землі перебуває Місяць, а потім ідуть Меркурій, Венера, Сонце, Марс, Юпітер і Сатурн. Пояснюючи даний порядок планет, Птолемей виходив з припущення, що чим швидше рухається планета, тим ближче до Землі вона розташована.
Геоцентрична система світу Аристотеля-Птолемея проіснувала надзвичайно довго - аж до опублікування знаменитої праці Н. Коперника, який замінив цю систему на геліоцентричну.
Давньогрецька натурфілософія прославилася внеском її представників у формування та розвиток математики. Тут перш за все слід відзначити знаменитого давньогрецького мислителя Піфагора. Окрім всім відомої "теореми Піфагора" на рахунку цього античного вченого є і ряд інших наукових досягнень. До їх числа відноситься, наприклад, відкриття того факту, що відношення діагоналі і сторони квадрата не може бути виражено цілим числом і дробом. Тим самим у математику було введено поняття ірраціональності. Є згадки про те, що Піфагор дотримувався думки про кулястість Землі, її обертання навколо власної осі. Разом з тим у своїх космологічних поглядах Піфагор був геоцентрісти, тобто вважав Землю центром Всесвіту.
Важливою відмінною рисою світорозуміння Піфагора було вчення про число як основу Всесвіту. "Наймудріше у світі - число", - вчив він. Вважаючи, що світ складається з п'яти елементів (землі, вогню, повітря, води і ефіру), Піфагор пов'язав їх з п'ятьма видами правильних багатогранників, з тим чи іншим числом граней. Так, Земля, на його думку, складається з частинок кубічної форми, вогонь - з частинок, що мають форму чотиригранної піраміди (тетраедрів), повітря - з восьмигранников (октаедрів), вода - з двадцятигранниками (ікосаедр), а ефір-з дванадцятигранник (додекаедрів ).
До нашого часу дійшов розповідь пізньоримського філософа Боеція (480-524 рр.. Н. Е..) Про те, яким чином Піфагор прийшов до своєї основної ідеї, що число - основа всього існуючого. Якось, проходячи повз кузні, Піфагор зауважив, що збігаються удари не однакових за вагою молотів виробляють різні гармонійні співзвуччя. Вага молотів можна виміряти. І, таким чином, якісне явище - співзвуччя - точно визначається через кількість. Звідси Піфагор зробив висновок, що "число володіє речами".
Поклавши в основу космосу число, Піфагор надав цьому старому слову буденної мови нове значення. Це слово стало позначати впорядковане числом світобудову.
Дуже плідним для давньогрецької науки виявився останній її період - приблизно з 330 по 30 р.р. до н.е., - завершився з піднесенням Стародавнього Риму. Одним з найбільших учених-математиків цього періоду був Евклід, що жив у III столітті до н.е. в Олександрії. У своєму об'ємистому праці "Початки" він привів в систему всі математичні досягнення того часу. Що складаються з п'ятнадцяти книг "Початки" містили не тільки результати праць самого Евкліда, але і включали досягнення інших давньогрецьких учених. У "Началах" були закладені основи античної математики. Створений Евклідом метод аксіом дозволив йому побудувати будівлю геометрії, що носить до цього дня його ім'я.
Зазначений період у давньогрецькій науці характеризувався також і чималими здобутками в галузі механіки. Першокласним вченим, математиком і механіком цього періоду був Архімед (287-212г.г. До н.е.). Він вирішив ряд задач з обчислення площ поверхонь і об'ємів, визначив значення числа я (що представляє собою відношення довжини кола до свого діаметру). Архімед ввів поняття центра ваги і розробив методи його визначення для різних тіл, дав математичний висновок законів важеля. Йому приписують "крилатий" вислів: "Дайте мені точку опори, і я зрушу Землю". Архімед поклав початок гідростатики, яка знайшла широке застосування при перевірці виробів з дорогоцінних металів і визначенні вантажопідйомності кораблів.
Широку популярність отримав закон Архімеда, що стосується плавучості тел. Згідно з цим законом, на всяке тіло, занурене в рідину, діє підтримуюча сила, рівна вазі витісненої тілом рідини, спрямована вгору і прикладена до центру тяжіння витісненого об'єму. Якщо вага тіла менше підтримуючої сили, то тіло спливає на поверхню, причому ступінь заглибленості плаває на поверхні тіла визначається співвідношенням питомих ваг цього тіла і рідини. Якщо вага тіла більше підтримуючої сили, то воно тоне. У випадку ж, коли вага тіла дорівнює підтримуючої силі, це тіло плаває всередині рідини (як риба або підводний човен).
Архімеда відрізняли ясність, доступність наукових пояснень досліджуваних ним явищ. Не можна не погодитися з давньогрецьким мислителем Плутархом, який писав: "Якщо б хто-небудь спробував сам вирішити ці завдання, він ні до чого не прийшов би, але, якби познайомився з рішенням Архімеда, у нього зараз би вийшло таке враження, що це рішення він зміг би знайти і сам - настільки прямим і коротким шляхом веде нас до мети Архімед ".
Наукові праці Архімеда знаходили застосування в суспільній практиці. Багато технічні досягнення того часу пов'язані з його ім'ям. Йому належать численні винаходи: так званий "архимедів гвинт" (пристрій для підйому води на більш високий рівень), різні системи важелів, блоків, поліспастів і гвинтів для підняття великих тягарів, військові метальні машини. Під час другої Пунічної війни Архімед очолював оборону свого рідного міста Сіракузи, обложеного римлянами. Під його керівництвом були виготовлені досить зроблені з того часу машини, метали снаряди і не дозволяли римлянам оволодіти містом. Коли ж восени 212 року до н. е.. Сіракузи були все ж таки взяті римлянами, Архімед загинув. Існує легенда, що перед смертю він сказав собиравшемуся його вбити римському солдатові: "Тільки не чіпай моїх креслень".
Архімед був одним з останніх представників природознавства Стародавньої Греції. На жаль, його наукова спадщина довго не отримувало тієї оцінки, якої воно заслуговувало. Лише через більш як півтори тисячі років, в епоху Відродження, праці Архімеда були оцінені по достоїнству і отримали подальший розвиток. Перший переклад праць Архімеда був зроблений в 1543 році - в тому ж році, коли вийшов у світ основоположний праця Миколи Коперника, що здійснив переворот у світорозумінні.
2. Природознавство епохи Середньовіччя
Епоха середніх віків характеризувалася в Європі заходом класичної греко-римської культури і різким посиленням впливу церкви на все духовне життя суспільства. Ось що пише про цю епоху Ф. Енгельс: "Догмати церкви стали одночасно і політичними аксіомами, а біблійні тексти отримали на всякому суді силу закону ... Це верховне панування богослов'я в усіх галузях інтелектуальної діяльності було в той же час необхідним наслідком того становища, яке займала церква як найбільш загальний синтез і найбільш загальна санкція існуючого феодального ладу ".
У цю епоху філософія тісно зближується з теологією (богослов'ям), фактично стає її "служницею". Виникає непереборне протиріччя між наукою, що робить свої висновки з результатів спостереження дослідів, включаючи і узагальнення цих результатів, і схоластичним богослов'ям, для якого істина полягає в релігійних догмах.
Поки європейська християнська наука переживала тривалий період занепаду (аж до ХІ-ХШ ст.), На Сході, навпаки, спостерігався прогрес науки. З другої половини VIII ст. наукове лідерство явно перемістилося з Європи на Близький Схід. У IX столітті, поряд з вищезазначеним працею Птолемея ("Альмагест"), на арабську мову були переведені "Початки" Евкліда і твори Аристотеля. Таким чином, давньогрецька наукова думка отримала популярність в мусульманському світі, сприяючи розвитку астрономії та математики. В історії науки цього періоду відомі такі імена арабських вчених, як Мухаммед Аль-Баттані (850-929 рр..), Астроном, що склав нові астрономічні таблиці, Ібн Юнас (950-1009 рр..), Досяг помітних успіхів у тригонометрії і зробив чимало цінних спостережень місячних і сонячних затемнень, Ібн Аль-Хайсам (965-1020 рр..), який здобув популярність своїми роботами в області оптики, Ібн-Рушд (1126-1198 рр..), видатний філософ і натураліст свого часу, який вважав Арістотеля своїм учителем.
Середньовічної арабської науку належать і найбільші успіхи в хімії. Спираючись на матеріали олександрійських алхіміків I століття і деяких перських шкіл, арабські хіміки досягли значного прогресу в своїй галузі. У їхніх роботах алхімія поступово перетворювалася на хімію. А вже звідси (завдяки, головним чином, іспанським маврам) в пізнє середньовіччя виникла європейська хімія.
У XI столітті країни Європи прийшли в зіткнення з багатствами арабської цивілізації, а переклади арабських текстів стимулювали сприйняття знань Сходу європейськими народами.
Велику роль у піднесенні західної християнської науки відіграли університети (Паризький, Болонський, Оксфордський, Кембриджський та ін), які стали утворюватися починаючи з XII століття. І хоча ці університети спочатку призначалися для підготовки духовенства, але в них вже тоді починали вивчатися предмети математичного та природничо-наукового напряму, а саме навчання носило, більш ніж коли-небудь раніше, систематичний характер. XIII століття характерне для європейської науки початком експерименту та подальшою розробкою статики Архімеда. Тут найбільш істотний прогрес був досягнутий групою вчених Паризького університету на чолі з Йорданом Немораріем (друга половина XIII ст.). Вони розвинули античне вчення про рівновагу простих механічних пристроїв, вирішивши завдання, з якою антична механіка
У XIV столітті в полеміці з античними вченими народжуються нові ідеї, починають використовуватися математичні методи, тобто йде прогрес підготовки майбутнього точного природознавства. Лідерство переходить до групи вчених Оксфордського університету, серед яких найбільш значна фігура - Томас Врадвардін (1290-1349). Йому належить трактат "Про пропорціях" (1328 р.), який в історії науки оцінюється як перша спроба написати "Математичні начала натуральної філософії" (саме так майже триста шістдесят років по тому назве свою знамениту працю Ісаак Ньютон).
Все вищесказане свідчить про те, що протягом багатовікової, досить похмурої епохи, іменованої середньовіччям, інтерес до пізнання явищ навколишнього світу все ж не згасав, і процес пошуку істини тривав. З'являлися все нові і нові покоління вчених, які прагнуть, незважаючи ні на що, вивчати природу. Разом з тим наукові знання цієї епохи обмежувалися в основному пізнанням окремих явищ і легко вкладалися в умоглядні натурфілософські схеми світобудови, висунуті ще в період античності (головним чином у вченні Аристотеля). У таких умовах наука ще не могла піднятися до розкриття об'єктивних законів природи. Природознавство - в його нинішньому розумінні - ще не сформувалася. Воно знаходилося в стадії своєрідної "преднаукі".
3. Список літератури
1. Самигін С. І. "Концепція сучасного природознавства", Ростов-на-Дону, 2001р.;
2. Бивальцева Г. Т. "Концепція сучасного природознавства", Сімферополь, 2007р.;
3. Бобильов Ю.П. "Концепціі сучасного природознавства" - К.: Фенікс, 2003р.;
4. Садохін "Концепція сучасного природознавства" .- М.: Омега-Л, 2006р.;
5. Рузовіч Г.І. "Концепції сучасного природознавства" - М.: Юніті, 2000р.