Развитие капиталистических производственных отношений, возникших впервые в конце XVI в. в нескольких итальянских городах и стремительно набиравших силу в период первых буржуазных революций (Англия, Нидерланды), привело к радикальным изменениям в человеческом мышлении. В XVI-XVII вв. начинает складываться наука в современном понимании этого слова. Большое число научных открытий и технических изобретений способствовало дифференциации знаний, хотя превалирующей все еще оставалась тенденция к интеграции.
Большой вклад в процесс дифференциации внесло применение экспериментального метода, позволившего с большой степенью точности определить объекты различных наук. В конце XVI в. натурфилософия уже была не в состоянии осуществить концептуальное единство быстро растущего количества данных естественных наук и новых научных дисциплин.
В период Возрождения начинается беспрецедентная революция в науке. Ее характерной чертой было постепенное отделение наук от теологии. Хотя это требование прозвучало гораздо раньше, процесс проходил в борьбе против груза средневековых традиций, давившего даже на самые свободные умы. Тяжело проходило и становление экспериментального метода. Постепенно языком науки становится математика. Складывается и утверждается научный метод, хотя даже у таких ученых, как Кеплер, мысль не была свободна от элементов магического видения космоса. В большинстве университетов Европы обучение было подчинено схоластическим нормам, но прогрессивные ученые и философы объединялись вокруг некоторых академий (таких, как академия в Падуе).
Становление современного образа науки было медленным и постепенным процессом. В течение XVI-XVII вв. утвердилась идея Николая Кузанского: мир есть единственный объект изучения естественных наук; наблюдение и экспериментирование - это путь для получения новых данных, обобщенных посредством индукции, применение математики должно сочетаться с наблюдением и экспериментированием. Однако на первых порах научный метод применялся наряду с занятиями алхимией, астрологией, герметизмом. Продолжала развиваться алхимия в своих новых формах спагирической медицины, или ятрохимии, представленной Парацельсом, который сочетал заклинания и производство талисманов с изготовлением действенных лекарств. Кеплер составлял гороскопы и считал их вполне совместимыми с научной деятельностью. Сервет, открывший малое кровообращение в соответствии с пантеистической тенденцией, поддерживал идею о том, что единство мира опирается на вечные идеи, присущие божественному разуму, находящемуся в природе. Если в начале этой эпохи натурфилософия действует в качестве нормы для естественных наук, то затем постепенно уже наука определяет характерные черты натурфилософии. Создается научная картина мира, которая вначале была смешана с натурфилософией, унаследованной от средневековья. Впоследствии эта картина мира еще больше отделилась от философии, пока не обрела форму физического знания, которое в XII в. часто противостояло метафизике. Доминировавшее вначале влияние философии на естественные науки позднее ослабело. Под влиянием механики возникли новые метафизические системы.
Бурное накопление научных знаний, начавшееся во второй половине XV в. и продолжавшееся до конца XVII в., позволяет говорить о совершавшейся в это время научной революции.
Специфика ее заключается в том, что она знаменует собой рождение современной науки, опирающейся на экспериментальный метод и математику в качестве языка науки. Радикально изменилась картина мира. Была не только восстановлена концепция природы как системы, элементы которой находятся в постоянном изменении и в неразрывной взаимной связи, но и с помощью экспериментальных и теоретических данных было обосновано подобное видение природы, что отличало ее от представлений в Древней Греции и Риме и от статических концепций, господствовавших в средние века в Европе.
Сама философия, считавшаяся наукой наук и, таким образом, "ответственная" за теоретическое обоснование структуры естественного мира и знания о нем, должна была искать новые пути для теоретической интерпретации нового типа единства знаний. Глобальная научная революция, ставшая кульминацией двадцати веков, в течение которых был относительно стабильным один тип единства знаний, была необходимым явлением, результатом как социально-экономических условий, так и внутренней логики научного развития. Революция произвела радикальный переворот в системе знаний, что привело к другой интерпретации мира, человека и функции знания в его жизни.
В XVI и XVII вв. происходили важные изменения в материальном производстве. Это была эпоха расширения морской торговли, общего роста материальных потребностей, который заставляет использовать новые источники природных ресурсов и искать новые способы использования старых. В рассматриваемую эпоху, особенно в XVII в., потребности техники, в частности применение с практическими целями машин и первых автоматических устройств, были решающим фактором в развитии естественных наук. Потребности техники в сочетании с таким гносеологическим фактором, как сравнительная простота механической формы движения материи, стали решающими факторами в развитии механики, что, несомненно, наложило свою печать на объединяющий характер классического типа научных знаний.
Новые формы развития общественной деятельности, которые нуждаются, в свою очередь, в новых формах воздействия человека на природу, приводят и к новым формам организации научной работы и работы по подготовке персонала для новых функций человека, направленных на освоение законов природы и их применение на практике. Во-первых, тот ряд проблем, который будет служить стимулом для научной мысли, включает и проблемы, до некоторой степени внешние для развития научного знания. Во-вторых, ученый должен устанавливать связь с производителями и потребителями знаний из других областей, отличных от той, в которой он работает. И, в-третьих, что не менее важно, применение более совершенных инструментов требует от исследователя либо знания их технических характеристик, либо привлечения специалистов из смежных областей знания.
Уже в начале XVII в. были подготовлены исторические условия для нового радикального изменения в характере научного познания и в роли научных знаний в системе общественного производства. Естественные науки продолжали необратимый процесс освобождения от влияния теологии, укреплялись, дифференцируясь, определяя свой, присущий только каждой из них предмет исследования (этот процесс представлял собой на другом уровне также и процесс интеграции, так как определение предмета каждой науки происходило в основном в результате процесса интеграции знаний, неклассифицированных и разбросанных по различным аспектам, одной и той же в сущности области объективной реальности). Но главным было то, что набирал силу экспериментальный метод, а философия переставала быть служанкой теологии. Что же касается научных знаний, то накопление экспериментального материала делало ненужным восполнение философскими размышлениями недостатка позитивных знаний. С самого начала революций первого типа ощущается влияние естественных наук на философию, усиливающееся с XVII в.
На этом этапе были достигнуты значительные для того времени успехи в едва зарождавшихся науках - зоологии и ботанике. Английский естествоиспытатель Роберт Гук открыл клеточное строение растительных тканей, хотя роль клетки оставалась неразгаданной в течение долгого времени. Были также заложены основы изучения анатомии человека: Уильям Гарвей разработал научные основы физиологии. Произошло и открытие микроскопических живых существ. Роберт Бойль значительно продвинул исследование химических явлений; возникло, хотя и эмпирическим путем, понятие химического элемента, а вместе с ним, можно сказать, и предмет химии как науки.
В этот период деятельность Галилея была решающей для появления и укрепления одного из основных факторов - научного метода. Галилей объединил экспериментальный и индуктивный методы с математической дедукцией и таким образом, сделал решающий шаг для установления истинного метода новой физики и, в сущности, любой новой науки. Проникновение в науку и утверждение строгих математических методов в сочетании с экспериментированием и научным наблюдением, уже прокладывавшие себе путь в исследовательской деятельности с тем, чтобы составить основную особенность научного метода исследования, решающим образом способствовали выделению научного знания в общей системе человеческой культуры
Математика заметно изменила свою роль по отношению к научному знанию о природе в целом, так как она сама претерпела существенные изменения. Чрезвычайно важным стало введение переменных величин, вместе с ними в понятийный аппарат науки вводятся "материальные носители" движения, что, в свою очередь, открывало путь для наиболее полного описания движения в форме законов, сформулированных на строгом языке математики. Это был первый шаг в научном отражении присущего всему материальному миру движения, шаг, который вел к реализации в научном знании материального единства мира.
Возникает аналитическая геометрия, что само по себе было результатом синтеза наук - геометрии как науки о формах и новой математики с ее переменными величинами. Но что особенно важно - аналитическая геометрия стала новым интегрирующим фактором естественнонаучных знаний. Аналитическая геометрия ввела в математику движение, а с ним и диалектику, и сразу же стало необходимым дифференциальное и интегральное исчисление, которое возникло именно здесь и, как писал Энгельс, было усовершенствовано, но не открыто Ньютоном и Лейбницем.
С появлением в 1687 г. великого произведения Исаака Ньютона "Математические начала натуральной философии" находит свое завершение длительный процесс разработки гелиоцентрической небесной механики и механики твердых тел в целом. Открытый Ньютоном закон всемирного тяготения представляет собой важный исторический шаг также и в связи с философской проблемой взаимодействия между эмпирическим и теоретическим уровнем научного познания. Открытый Ньютоном закон был первым крупномасштабным теоретическим обобщением, что решающим образом повлияло на консолидацию механики на теоретическом уровне. Труд Ньютона заложил основы теоретической механики, а также физики и современной науки вообще.
Утверждение дифференцирующей тенденции обусловило фрагментарный характер взгляда на природу и мироздание в целом, которого невозможно было избежать посредством "группировки" знаний из различных областей действительности в единую и логически организованную картину мира по той простой причине, что при формировании этой картины ее основой, ее "группирующим" ядром делали одну из наук, бесспорно, самую развитую, но, в конечном счете, частную, которая соответствовала узко очерченной области объективной действительности с очень специфической формой движения материи, несмотря на относительную универсальность ее концепций и законов.
Таким образом, утверждается метафизический взгляд на мир, метафизическая концепция мира, тесно связанные с механистической научной картиной мира и жестким детерминистским мышлением. Метафизический способ мышления станет одной из особенностей, характеризующей единство знания; эта черта достигнет своего наибольшего развития после появления механики Ньютона.
Механика Ньютона и вообще классическая механика - неоспоримая основа всего последующего развития классической физики и в большой степени всей науки в целом - вышла за узкие рамки естествознания и повлияла на все мышление человека, в особенности на философскую мысль и сумму представлений об обществе. Ее универсальное значение состояло и в таком неоспоримом и позитивном достижении, как предоставление необходимых элементов (до этого момента не существовавших) для появления новой революционной и материалистической концепции мира, которая станет характерной для прогрессивной философской и общественной мысли XVIII в., представленной французскими энциклопедистами и материалистами.
Основным конструктивным результатом научных революций первого типа есть признание того, что за непосредственной видимостью вещей и явлений прячется их сущность, невидимая для нашего глаза и вообще не воспринимаема чувственно. Определить скрытую сущность вещей и явлений - главная творческая функция научных революций первого типа. Остаток от старого способа мышления удержался в новом аналитическом представлении о мире в виде признания вещей и явлений в сущности постоянными, неизменными, о чем свидетельствовало непосредственное наблюдение. При аналитическом подходе вещи кажутся постоянными, неизменными, а явления - движущимися, такими, которые постоянно развиваются.