Становление естествознания как определенной системы знания, начинается примерно в XVI—XVII вв. и завершается на рубеже XIX—XX вв.
Методология познания включает учение о принципах построения, формах и способах научно-исследовательской деятельности. Родоначальником методологии считают Ф.Бэкона. Заслуга Бэкона состояла в том, что он показал решающую роль метода в успехе познания. Метод выступает способом теоретических действий, совокупностью приёмов и операций теоретического освоения действительности. Методологию отличает акцент на средства познания, направленность на внутренние механизмы логику движения и организацию знания. Методология как теория отличается от тех теорий, которые лежат в её основе, объектом исследования. Объект исследования методологии метод, регулятивные принципы, направляющие действие субъекта. Следует отметить, что методологическое обоснование научной деятельности связано не только с гносеологическими проблемами, единством теоретического содержания науки и её методов, но и онтологическими моментами. Дело в том, что сам метод имеет онтологические корни и объективные основания. Следует отметить, что методологическое обоснование научной деятельности связано не только с гносеологическими проблемами, единством теоретического содержания науки и её методов, но и онтологическими моментами. Дело в том, что сам метод имеет онтологические корни и объективные основания. Истинный метод представляет собой аналог процесса развития, отражение реальных связей и отношений явлений природы, предполагает изучение объективных закономерностей, на основе которых создаются приёмы и способы познания и практического действия. Как справедливо пишут Р.И. Иванова и А.Л. Симанов, генетический метод восходит к приёмам практической деятельности человека, которая с самого начала должна была сообразовываться со свойствами действительности.
Основные методологические ориентации классического естествознания:
1) Догматическая интерпретация истины в ее абсолютно завершенном и не зависящем от условий познания виде.
2) Установка на однозначное причинно-следственное описание событий и явлений, исключающее учет случайных и вероятных факторов, которые оценивались как результат неполноты знания и субъективных привнесений в его содержание.
3) Зависимость научного знания только от объекта познания, исключение из контекста естествознания всех субъективных компонентов познания, а также характерных для него условий и средств осуществления познавательных действий.
4) Интерпретация любых предметов научного познания как простых механических систем, подчиняющихся требованиям неизменности своих основных характеристик.
В свою очередь классический период можно разделить на два этапа:
- этап механистического естествознания (до 1830-х гг.);
- этап зарождения и формирования эволюционных идей в естествознании (с 1830-х гг. до рубежа 19-20 вв.).
I. Этап механистического естествознания
Лидирующее положение на этом этапе принадлежало физике, и, прежде всего, классической механике. В ее русле происходило формирование и развертывание основного понятийного аппарата, методологического инструментария для специальных исследований. Успехи механики, являвшейся в то время единственной математизированной областью естествознания, в немалой степени способствовали утверждению ее методов и принципов познания в качестве эталонов научного исследования природы.
Доминирование механики в системе научного знания той эпохи обусловило ряд особенностей стиля мышления классической науки. Объяснение сводилось к поиску механических причин и носителей сил, детерминирующих изучаемые явления, а обоснование предполагало сведение знания из любой области естественнонаучного исследования к фундаментальным принципам и идеям классической механики. Идеалом построения научного знания служили закономерности динамического типа. Исследовательские программы классического естествознания, заданные механической картиной мира, позволяли осваивать в качестве объектов познания лишь малые системы, включавшие в свой состав сравнительно небольшое количество элементов. В силу этого важнейшим методом специальных научных исследований выступал анализ – математический анализ в физике, количественный анализ в химии и т.д.
В свою очередь этап механистического естествознания можно условно подразделить на две ступени, — доньютоновскую и ньютоновскую – создавшими принципиально новое (по сравнению с античностью и средневековьем) понимание мира.
Начало формированию методологии классического естествознания было положено еще Г. Галилеем. По его мнению, исходным пунктом познания является чувственный опыт, который, однако, сам по себе не дает достоверного знания. Оно достигается планомерным реальным или мысленным экспериментированием, опирающимся на строгое количественно-математическое описание.
Доньютоновская ступень происходила в период Возрождения, и ее содержание определило гелиоцентрическое учение Коперника. В своем труде «Об обращениях небесных сфер» он утверждал, что Земля не является центром мироздания и что именно Земля вращается вокруг Солнца. Также здесь отмечают Д.Бруно – утверждал, что мир бесконечен. Г.Галилей – мысленный эксперимент, создал телескоп, заложил основы классической динамики, сформулировал принцип относительности движения, идею инерции, закон свободного падения тел.
Ньютоновская ступень.Ньютон опирался на труды Г.Галилея. Главный труд Ньютона — «Математические начала натуральной философии». В этой и других своих работах Ньютон сформулировал понятия и законы классической механики, дал математическую формулировку закона всемирного тяготения. Кроме того, Ньютон представлял, что мир состоит из корпускул (мельчайшие частицы).
Сам Ньютон с помощью своего метода решил три кардинальных задачи:
1. Четко отделил науку от умозрительной натурфилософии и дал критику последней.
2. Разработал классическую механику как целостную систему знаний о механическом движении тел. Его механика стала классическим образцом научной теории дедуктивного типа и эталоном научной теории вообще, сохранив свое значение до настоящего времени.
2. Ньютон завершил построение новой революционной для того времени картины природы, сформулировав основные идеи, понятия, принципы, составившие механическую картину мира.
И. Ньютон в своем труде «Математические начала натуральной философии» (1687) определил содержание научного метода, который должен включать в себя следующие этапы:
1) проведение опытов в форме наблюдений и экспериментов;
2) вычленение посредством индукции в чистом виде отдельных сторон естественного процесса;
3) выявление управляющих этими процессами фундаментальных закономерностей и принципов;
4) осуществление математического выражения этих принципов, т.е. математическая формулировка взаимосвязи естественных процессов;
5) построение целостной теоретической системы путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов;
6) использование теоретических знаний на практике.
В результате синтеза знаний на основе вышеуказанных установок сформировалась механическая картина мира, основное содержание которой составляли следующие постулаты:
1) Весь мир представляет собой совокупность огромного числа неделимых и неизменных частиц, перемещающихся в абсолютном пространстве и времени, взаимосвязанных силами тяготения, мгновенно передающимися от тела к телу через пустоту.
2) Все события и процессы жестко детерминированы законами классической механики.
3) Главными понятиями при описании механических процессов были понятия «тело» и «атом». Весь мир состоит из тел, а все тела – из абсолютно твердых, однородных, неизменных и неделимых атомов.
4) Движение атомов и тел представлялось как их перемещение в абсолютном пространстве с течением абсолютного времени. Пространство и время – арена движущихся тел, свойства которых неизменны и независимы от самих тел.
До середины XIX века механическая картина мира выступала в роли общенаучной картины мира, оказывая существенное влияние и на исследовательские стратегии в других отраслях естествознания, прежде всего в химии и биологии. Успехи механики породили представление о принципиальной сводимости всех процессов в мире к механическим. Поэтому к началу XIX века механика прямо отождествлялась с естествознанием. Ее задачи и сфера применения казались безграничными.
Однако по мере экспансии механической картины мира на новые предметные области наука все чаще сталкивалась с необходимостью учитывать особенности этих областей, требующих новых, немеханических представлений. Накапливались факты, которые трудно было согласовать с принципами механической картины мира. В итоге к середине XIX века она утеряла свой универсальный характер.
Следует отметить, что на этапе классического естествознания развивалась не только механика. Так, нидерландский ученый Христиан Гюйгенс разработал во второй половине XVII века волновую теорию света. В этот же период сформировались теории, объясняющие тепловые явления. Согласно одной из них, вещественной теории теплоты, теплота представляет собой «невесомую жидкость», способную перетекать от одного тела к другому – теплород. Наличием теплорода объяснялись температурные явления: чем больше теплорода в теле, тем выше его температура. Согласно другой, корпускулярной, теории, теплота является разновидностью внутреннего движения частиц, из которых состоит тело. Чем быстрее движутся частицы, тем выше температура тела. Окончательно корпускулярная теория утвердилась к середине XIX века.
Классическая химия строилась на основе теории флогистона, разработанной на рубеже XVII-XVIII вв. немецким химиком Георгом Эрнстом Шталем. В соответствии с ней, все вещества рассматривались состоящими из трех компонентов: элементов, воды и флогистона (субстанции, которая не имеет веса, что позволяет ей при соединении с частицами вещества сообщать им свою «летучесть»). Химическая реакция понималась как переход флогистона от вещества, в котором его содержится много, к веществу, где оно содержится в меньшем количестве. Таким образом, химические взаимодействия по аналогии с механическими процессами. В XVIII в. теория флогистона явилась основой развития количественного анализа сложных тел.
Во второй половине XIX века французский химик Антуан Лавуазье предложил новую теорию, суть которой состоит в следующем:
- никакой особой субстанции в виде флогистона не существует;
- химические элементы – это простые вещества, которые не разлагаются в химических процессах;
- сложные вещества образуются из простых в результате действия «химических сил».